郑州大学2005年自动控制原理考研试卷
自动控制原理考试试卷及答案30套
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自动控制原理试卷 A（3）
1、 ． （10 分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) =
6 ，试求系统的单位脉 s ( s + 5)
冲响应和单位阶跃响应。 2、 （10 分）已知单位负反馈系统的闭环零点为 -1，闭环根轨迹起点为 0，-2，-3，试确定系 统稳定时开环增益的取值范围。 3、 （10 分）已知系统的结构图如下，试求： （1）闭环的幅相特性曲线； （2）开环的对数幅频和相频特性曲线； （3）单位阶跃响应的超调量σ%，调节时间 ts； （4）相位裕量γ，幅值裕量 h。
' 近线如图。要求校正后幅值穿越频率 wc 。试求校正装置传递 = e （ l , c, d , e ,均为给定正常数）
函数 G c ( s ) 和校正后开环传递函数 G ( s ) 。
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
1 和 G（jω）的交点是否为自振点。 N ( x)
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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自动控制原理试卷 A（2）
1． （10 分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) = 冲响应和单位阶跃响应。 2． （10 分） 设单位负反馈系统的开环传递函数为 G ( s ) =
K ， S ( S + 2S + 1)
2
试绘制 K 由 0→+∞变化的根轨迹。若用角平分线法进行校正（超前 ） ，使校正后有复极点
−
S + Zc 1 3 ± j ，求校正装置 Gc ( s ) = ( Z c < Pc ) 及相应的 K 值。 2 2 S + Pc
自动控制原理八套习题集_(含答案),科
自动控制原理1一、单项选择题（每小题1分，共20分）9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） A.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ） A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。
12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())5)(1(++=s s s ks G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。
A.10B.20C.30D.4013.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ） A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为()ss s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ ） A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05 15.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ，则它是一种（ ）A.反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正 16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ ）A.)(lim 0s E e s ss →= B.)(lim 0s sE e s ss →=C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞→=17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ） A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线 19.开环传递函数为G (s )H (s )=)3(3s s K,则实轴上的根轨迹为（ ）三、名词解释（每小题3分，共15分） 31.稳定性32.理想微分环节 33.调整时间 34.正穿越 35.根轨迹四、简答题（每小题5分，共25分）36.为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同 ? 举例说明。
自动控制原理及其应用试卷与答案
21.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与传递函数相同。
22.输入信号和反馈信号之间的比较结果称为偏差。
23.对于最小相位系统一般只要知道系统的 开环幅频特性 就可以判断其稳定性。
24.设一阶系统的传递G(s)=7/(s+2)，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为2。
25.当输入为正弦函数时，频率特性G(j ω)与传递函数G(s)的关系为s=j ω。
26.机械结构动柔度的倒数称为动刚度。
27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为正穿越。
28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为1/K 。
即不能跟踪加速度信号。
29.根轨迹法是通过开环传递函数直接寻找闭环根轨迹。
30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越远越好。
21.对控制系统的首要要求是系统具有.稳定性。
22.在驱动力矩一定的条件下，机电系统的转动惯量越小，其.加速性能越好。
23.某典型环节的传递函数是21)(+=s s G ，则系统的时间常数是 0.5 。
24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相频特性发生变化。
25.二阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为2ζ/?n 。
26.反馈控制原理是检测偏差并纠正偏差的原理。
27.已知超前校正装置的传递函数为132.012)(++=s s s G c ，其最大超前角所对应的频率=m ω 1.25。
28.在扰动作用点与偏差信号之间加上积分环节能使静态误差降为0。
29.超前校正主要是用于改善稳定性和快速性。
30.一般讲系统的加速度误差指输入是静态位置误差系数所引起的输出位置上的误差。
21.“经典控制理论”的内容是以传递函数为基础的。
22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度越高。
23.某典型环节的传递函数是21)(+=s s G ，则系统的时间常数是 0.5 。
24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相频特性发生变化。
25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和幅值裕量来做出判断。
(完整word版)自动控制原理试卷包含答案
自动控制原理试卷一． 是非题（5分）：（1）系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k 和类型决定的（ ）；（2）系统的频率特性是系统输入为正弦信号时的输出（ ）；（3）开环传递函数为)0(2>k s k 的单位负反馈系统能跟深速度输入信号（ ）；（4）传递函数中的是有量纲的，其单位为 （ ）；(5)闭环系统的极点均为稳定的实极点，则阶跃响应是无 调的（ ）；二． 是非题（5分）：（1）为了使系统的过度过程比较平稳要求系统的相角裕量大于零（ ）；（2）Bode 图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的（ ）；（3）对于最小相位系统，根据对数幅频特性就能画出相频特性（ ）；（4）单位闭环负反馈系统的开环传递函数为)()()(s D s N s G =，劳斯稳定判据是根据)(s D 的系数判闭环 系统的稳定性（ ）；奈奎斯特稳定判据是根据)(s G 的幅相频率特性曲线判闭环系统的稳定性 （ ）。
三． 填空计算题（15分）：（1）如图所示：RC 网络，其输出)(t u c 与输入)(t u r 的微分方程描述为 ，假定在零初始条件下，系统的传递函数)(s φ= ，该系统在)(1)(t t u r =作用时，有)(t u c = 。
(2)系统结构如图，该系统是 反馈系统，是 阶系统，是 型系统，若要使系统的放大系数为1，调节时间为0.1秒（取%σ的误差带），0k 应为 ，t k 应为 。
（3）如果单位负反馈系统的开环传递函数是))(()()(b s a s c s k s G +++=，该系统是 阶系统，是 型系统，该系统的稳态位置误差系数为 ，稳态速度误差系数为 ，稳态加速度误差系数为速度误差系数为 。
四． 是非简答题（5分）：（1）已知某系统的开环传递函数在右半s 平面的极点数为，试叙述Nyquist 稳定判据的结论。
（2）试叙述系统稳定的充分必要条件。
（3）系统的稳定性不仅与系统结构有关，而且与输入信号有关，该结论是否正确。
2007～2008学年第二学期自动控制原理科目考试试题A卷及答案e
(s 2h )
10、反。 11、输出基波分量；-1/N(A)；-1/N(A)。 12、3/（s+1.25）。 13、K；T 。 14、等幅振荡；稳定中点。
15、 G(z) C(z)
z(1 e0.5T )
。
R(z) z 2 (1 e0.5T )z e0.5T
16、 css rm ( j2) sin(2t ) 0.35sin(2t 45 ) 。
直到ω h 的频率分量，则使信号 e( t ) 完满地从采样信号 e*( t ) 中恢复
过来的采样周期 T 要满足下列条件：_____________________。
10、对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频
率成_____比。
11、非线性系统的描述函数 N（A）定义为非线性环节的输出___________
2007～2008 学年第 二学期自动控 制原理科目考 试试题 A 卷及答 案 e 第 6 页 （ 共 页）班 级 （学生填写） ： 姓名： 学号： 命题： 审题： 审批 ： -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -- --- --- -- --- -- 密 -- -- --- -- --- --- -- --- -- --- -渡楷娱津 撰寸拼良姨邹 痘殉热顶默折 争达嘲吴戳范 虱宗雪阴橱罪 遣猛冉抉肺雄 迟搞碳穷迟畔 佬溉氦牛址辊 驶稠拙舶寄品 耶逢桨晓伞搏 躇黔针曙揪鄙
2 16 e 2t 28 e 3t
1
；
e 30t
3
9
21
[1.2(s+10)]/[( s+2)( s+3)]。 4、正弦信号；脉冲信号。 5、被控对象。
《自动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）
《⾃动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）⾃动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所⽰，试绘制其⼀般根轨迹图。
（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所⽰。
K 表⽰开环增益。
P 表⽰开环系统极点在右半平⾯上的数⽬。
v 表⽰系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题2图5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。
6．（15分）某最⼩相位系统⽤串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所⽰，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。
7．（15分）离散系统如下图所⽰，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输⼊)(1)23()(t t t r ?+=时的稳态误差。
8．（12分）⾮线性系统线性部分的开环频率特性曲线与⾮线性元件负倒数描述曲线如下图所⽰，试判断系统稳定性，并指出)(1x N -和G （j ω）的交点是否为⾃振点。
参考答案A(1)1、根轨迹略，2、传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t e3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、根轨迹略。
《自动控制原理》郑大在线测试全集答案学习资料
《自动控制原理》郑大在线测试全集答案《自动控制原理》第01章在线测试剩余时间：59:48答题须知：1、本卷满分20分。
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第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）1、线性系统和非线性系统的根本区别在于A、线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。
B、线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。
C、线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。
D、线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。
2、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的A、代数方程B、特征方程C、差分方程D、状态方程3、根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为A、恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B、反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C、最优控制系统和模糊控制系统D、连续控制系统和离散控制系统4、A、B、C、D、5、下列系统中属于开环控制的为A、自动跟踪雷达B、无人驾驶车C、普通车床D、家用空调器第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分）1、下列系统不属于程序控制系统的为A、家用空调器B、传统交通红绿灯控制C、普通车床D、火炮自动跟踪系统2、下列系统不属于随动控制系统的为A、家用空调器B、家用电冰箱C、自动化流水线D、火炮自动跟踪系统3、下列是自动控制系统基本方式的是A、开环控制B、闭环控制C、前馈控制D、复合控制4、下列属于自动控制系统的基本组成环节的是A、被控对象B、被控变量C、控制器D、测量变送5、自动控制系统过渡过程有A、单调过程B、衰减振荡过程C、等幅振荡过程D、发散振荡过程第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）1、自动控制系统不稳定的过渡过程是发散振荡过程正确错误2、家用电冰箱属于闭环控制系统正确错误3、火炮自动跟踪系统属于随动控制系统正确错误4、离散控制系统为按照系统给定值信号特点定义的控制系统正确错误5、被控对象是自动控制系统的基本组成环节正确错误《自动控制原理》第02章在线测试剩余时间：58:10答题须知：1、本卷满分20分。
考研《自动控制原理(含20%现代)》真题.
考研《自动控制原理（含20%现代）》真题.一、（10分）图一为一液位对象，Q in、Q out分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量，h为液面高度，贮槽的截面积S=0.5m2，设节流阀开度保持一定，则流出流量Q out=αh,(α为阀的节流系数，可视为常数)。
如果初始静态值h0=1.5m,q in0=q out0=0.1m3/min,试求以Q ino输入，h为输出的微分方程式，并确定其放大系数和时间常数。
二、（10分）单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。
试确定系统的开环传递函数。
三、（12分）负反馈系统开环传递函数为，（1）当T=0.05时，画其根轨迹图，并确定使系统阶跃输入响应为无超调（即过阻尼）时的K取值范围；（2）试选择T（>0）使根轨迹具有一个非零分离会合点，问：此时的阶跃响应能否出现无超调过程，绘出草图，并给出必要的解释。
四、（16分）1.（8分）设系统开环传递函数G(s)H(s)=)1()1(10-+S S TdS ,试用频率法确定使系统闭环稳定的Td 值范围，并画出系统稳定时的奈氏曲线图。
2.（8分）最小相位系统开环对数幅频特性如图三所示。
求其开环传递函数，并求相位裕量γ。
五（10分）求图四所示离散系统闭环稳定的最大K 值，并分析采样周期对系统的影响。
采样周期T=1秒。
六、（10分）系统结构如图五所示。
设T 1=5 T 2>0,K>0,G c (s)选PI 调节器，即G c (s)=K c (1+TiS 1).试选择K c 及T i ,使系统的相位裕量≥45o ，同时有尽可能快的响应速度。
七、（12分）非线性系统结构如图六所示。
其中c=b=1给定N(A)=Ac π4)(1A b -2. (1)若K=5，试确定刻系统自激振荡的振幅和频率；(2)若要消除自激振荡，试确定K 的最大值应为多少？八、（20分）控制系统结构如图七所示。
(1)按图中所设状态变量列写矩阵形式的状态空间表达式；(2)判断状态的能控性和能观测性；(3)若状态是完全能控或完全能观测的，进行线性非奇异变换，将状态空间描述化为能控标准型或能观标准型；否则，请指出对应于哪个极点的状态是不能控或不能观测的。
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郑州大学
2005年硕士研究生入学考试试题
试题名称： 自动控制原理（A ） 第 1 页 共3 页 一、（16分）已知线性连续系统和线性离散系统的结构图分别如图1的（a ）和（b ）所示。
（1）写出图1（a ）系统的等效传递函数)
()
(s R s C 。
（8分）
（2）写出图1（b ）系统的输出z 变换表达式)(z C 。
（8分）
(R )
(a
)
(b
)
图1
二、（15分）设单位反馈系统的开环传递函数1
2
)
1()(2
3++++=
s as s s K s G ，若系统以2=ωs rad 的频率持续振荡，试确定相应的a 和K 值。
三、（12分）某仪表随动系统结构如图2所示。
设输入信号为264)(at t t r ++=，若该系统的最大工作时间为1.5s ，现要求系统在工作期间误差不超过2.5，问输入信号中的加速度分量参数a 应如何选取？
(r )
图2
答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。
试题名称：自动控制原理（A ） 第 2 页 共 3页
四、（18分）已知单位反馈系统如图3所示。
（1）画出以k 为参数变量的根轨迹图。
（7分）
（2）若系统的一个闭环极点是5-=s ，求另外两个闭环极点的位置。
（6分） （3）在（2）的情况下，系统是否存在主导极点？若存在，写出简化后的闭环传递函数。
（5分）
(r )
图3
五、（20分）已知最小相位系统开环渐近对数幅频特性曲线如图4所示。
（1） 写出系统的开环传递函数。
（6分） （2） 利用相角裕度判断系统的稳定性。
（6分）
（3） 若要求系统具有30º的相角裕度，试确定开环放大倍数应如何改变？（8
分）
图4
六、（14分）已知两个最小相位系统的开环渐近对数幅频特性如图5所示。
试问在系统（a ）中加入怎样的串联环节可以达到特性（b ）。
图5
答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。
试题名称：自动控制原理（A ） 第 3页 共 3 页 七、（15分）已知采样控制系统结构如图6所示。
设采样周期s 4.0=T ， （1） 求使系统稳定的K 值范围。
（5分）
（2） 去掉系统的零阶保持器，再求K 的稳定范围。
（5分） （3） 说明零阶保持器的引入对系统稳定性的影响。
（5分）
)
图6
八、（15分）已知非线性控制系统的结构如图7所示。
为了使系统不产生自持振荡，试采用描述函数法确定图1中非线性环节的特性参数a 和b 的数值。
图7
九、（15分）设一个线性定常系统},,{c b A ，其中
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=020113021A ，⎥⎥
⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡=100b ，[]111-=c （1） 判断系统的能控性和能观性。
（7分）
（2） 设计状态反馈增益矩阵K ，使闭环系统的极点配置在10-及31j ±-处。
（8分）
十、（10分）证明：线性定常系统},,{C B A 经过非奇异变换后，其特征值是不变的。
答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分；答题纸上写明考试科目。