自动控制试题
自动控制原理试题集锦(5套)
试题一三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。
图3四、（共20分）系统结构图如图4所示：1、写出闭环传递函数()()()C s s R s Φ=表达式；（4分） 2、要使系统满足条件：707.0=ξ,2=n ω,试确定相应的参数K 和β；（4分） 3、求此时系统的动态性能指标s t ,00σ；（4分）4、t t r 2)(=时，求系统由()r t 产生的稳态误差ss e ；（4分）5、确定)(s G n ，使干扰)(t n 对系统输出)(t c 无影响。
（4分）五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为2()(3)rK G s s s =+:1、绘制该系统以根轨迹增益K r 为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）2、确定使系统满足10<<ξ的开环增益K 的取值范围。
（7分）六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线0()L ω如图5所示：图41、写出该系统的开环传递函数)(0s G ；（8分）2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。
（3分）3、求系统的相角裕度γ。
（7分）4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（4分）试题一答案三、(8分)建立电路的动态微分方程，并求传递函数。
解：1、建立电路的动态微分方程 根据KCL有200i 10i )t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-(2分)即 )t (u )t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dtC R R R R dt C R R +=++ (2分)2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++ (2分)得传递函数 2121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++== (2分)四、(共20分)解：1、（4分） 22222221)()()(n n n s s K s K s K sK s K s Ks R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ 2、（4分） ⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK3、（4分） 001032.42==--ξξπσe83.2244===ns t ξω4、（4分） )1(1)(1)(2+=+=+=s s K s s K sK s Ks G βββ ⎩⎨⎧==11v K K β 414.12===βKss K Ae 5、（4分）令：0)()(11)()()(＝s s G ss K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ, 得：βK s s G n +=)(五、(共15分)1、绘制根轨迹 （8分）(1)系统有有3个开环极点（起点）：0、-3、-3，无开环零点（有限终点）；（1分） (2)实轴上的轨迹：（-∞，-3）及（-3，0）； （1分）(3) 3条渐近线： ⎪⎩⎪⎨⎧︒︒±-=--=180,602333a σ （2分） (4) 分离点：0321=++d d 得： 1-=d （2分） (模值条件) 432=+⋅=d d K r (5)与虚轴交点：096)(23=+++=r K s s s s D[][]⎩⎨⎧=+-==+-=06)(Re 09)(Im 23r K j D j D ωωωωω ⎩⎨⎧==543r K ω （2分） 绘制根轨迹如右图所示。
自动控制原理考试试题及答案(整理版)
自动控制原理考试复习题整理1.开环、闭环系统的最主要区别是（）。
A．反馈 B．输入信号C．被控对象 D．干扰参考答案：A2.下图所示系统属于（）。
A．恒值控制系统 B．开环系统C．程序控制系统 D．随动系统参考答案：D3.系统采用负反馈形式连接后，则 ( )。
A．一定能使闭环系统稳定B．系统动态性能一定会提高C．一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除D．需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能参考答案：D4.直接对对象进行操作的元件称为（）。
A．比较元件 B．给定元件C．执行元件 D．放大元件参考答案：C5.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）。
A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统参考答案：B6.随动系统对（）要求较高。
A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数参考答案：A7.主要用于产生输入信号的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件参考答案：B8.自动控制系统的主要特征是（）。
A．在结构上具有反馈装置并按负反馈组成系统，以求得偏差信号B．由偏差产生控制作用以便纠正偏差C．控制的目的是减少或消除偏差D．系统开环参考答案：ABC9.自动控制系统按输入信号特征可分为（）。
A．恒值控制系统 B．程序控制系统C．线性系统 D．随动系统参考答案：ABD10.自动控制系统按描述元件的动态方程分（）。
A．随动系统 B．恒值控制系统C．线性系统 D．非线性系统参考答案：CD11.自动控制系统的基本要求（）。
A．稳定性 B．快速性C．准确性 D．安全性参考答案：ABC12.人工控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。
（）参考答案：√第二章控制系统的教学模型1.下图所示电路的微分方程是（）。
A．B．C．D．参考答案：A2.下图所示电路的传递函数是（）。
A．B．C．D．参考答案：A3.关于传递函数，错误的说法是（）。
A 传递函数只适用于线性定常系统；B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 传递函数一般是为复变量s的真分式；D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
自动控制试题及答案
自动控制试题及答案一、选择题1. 自动控制系统的基本组成包括以下哪些部分？A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有以上选项答案：D2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别是什么？A. 闭环系统有反馈环节B. 开环系统有反馈环节C. 闭环系统没有传感器D. 两者没有区别答案：A二、填空题1. PID控制器中的P代表______，I代表______，D代表______。
答案：比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Derivative）2. 一个控制系统的开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为H(s)，则闭环系统的反馈增益为______。
答案：1+G(s)H(s)三、简答题1. 简述自动控制系统的稳定性条件。
答案：自动控制系统的稳定性条件通常包括：系统的所有闭环极点都位于s平面的左半部，即实部小于零；系统没有纯虚数的极点；系统没有不稳定的零点。
2. 说明什么是系统的时间响应，并给出常见的时间响应类型。
答案：系统的时间响应是指系统在输入信号作用下，输出信号随时间变化的过程。
常见的时间响应类型包括：阶跃响应、斜坡响应、抛物线响应等。
四、计算题1. 已知一个二阶系统的开环传递函数为G(s) = ωn^2 / (s^2 +2ζωn s + ωn^2)，其中ωn = 10 rad/s，ζ = 0.5。
求系统的单位阶跃响应。
答案：根据给定的开环传递函数，可以计算出系统的单位阶跃响应。
首先，确定系统的自然频率ωn和阻尼比ζ。
然后，利用标准二阶系统的时间响应公式，计算出系统的过冲、延迟时间、上升时间和稳态误差等性能指标。
五、论述题1. 论述PID控制器设计的基本步骤及其在实际工程中的应用。
答案：PID控制器设计的基本步骤包括：确定控制目标和性能指标、选择合适的控制规律、调整比例、积分和微分参数、进行仿真验证和实际调试。
在实际工程中，PID控制器广泛应用于温度控制、速度控制、位置控制等领域，因其结构简单、易于实现和调整而得到广泛应用。
自动控制原理试题库(含参考答案)
一、填空题（每空1分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s，则G(s)为G1(s)+G2(s)（用G1(s)与G2(s)表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，ω，则无阻尼自然频率=n7其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++arctan 180arctan T τωω--。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。
是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
自动控制19套试题及答案详解
1欢迎下载一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
6.比例环节的频率特性为 。
7. 微分环节的相角为 。
8.二阶系统的谐振峰值与 有关。
9.高阶系统的超调量跟 有关。
10. 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。
二．试求下图的传第函数(7分)三．设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力F （t ）为输入量，位移为y （t ）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10分）四．系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。
（15分）（1）输入信号x i（t）=1（t），求系统的响应；（2）计算系统的性能指标t r、t p、t s（5%）、бp；（3）若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变K值。
2欢迎下载。
3欢迎下载)1001.0)(11.0()(++=s s s Ks G五．在系统的特征式为A （s ）=6s +25s +84s +123s +202s +16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分）（12分）七．某控制系统的结构如图，其中要求设计串联校正装置，使系统具有K ≥1000及υ≥４５。
的性能指标。
（13分）。
4欢迎下载s T s s s G 25.0,)4(1)(=+=.八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。
（10分）九． 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制K由0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K 值范围。
(15分),)4()1()(22++=s s Ks G一、填空题：(每空1.5分，共15分)1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有。
2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，叫。
自动控制原理考试卷
⾃动控制原理考试卷⾃动控制原理试题2．（10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ，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 C1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
3．（10分）系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=，若要使系统在⽋阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量⼩于16.3%，调节时间⼩于6s ，峰值时间⼩于6.28s ，试在S 平⾯上绘出满⾜要求的闭环极点可能位于的区域。
（8分）0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ）题4图题2图6．（15分）已知最⼩相位系统的对数幅频特性曲线如下图所⽰（分段直线近似表⽰）1、．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(6)(+=s s s G ，试求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。
3、（10分）已知系统的结构图如下，试求：（1）开环的对数幅频和相频特性曲线；（2）单位阶跃响应的超调量σ%，调节时间ts ；（3）相位裕量γ，幅值裕量h 。
7．（15分）已知系统结构图如下图所⽰，试求传递函数)()(,)()(s R s E s R s C 。
3．（10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
8．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)()(s R s C 。
自动控制系统考试试题
自动控制系统考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、自动控制系统中，反馈的作用是（）A 消除偏差B 减小偏差C 增大偏差D 维持偏差2、以下属于随动控制系统的是（）A 恒温控制系统B 液位控制系统C 雷达跟踪系统D 压力控制系统3、系统的开环传递函数为 G(s)H(s) ＝ K ／（s(s ＋ 1)），则其型别为（）A 0 型B I 型C II 型D III 型4、对于一个稳定的系统，其相角裕度应该（）A 大于 0B 小于 0C 等于 0D 不确定5、根轨迹的分支数等于（）A 开环极点的个数B 开环零点的个数C 开环极点数与零点数之差D 开环极点数与零点数之和6、频率特性的对数幅频特性图中，纵坐标表示（）A 幅值B 幅值的对数C 相角D 频率7、下列哪种校正方式可以提高系统的稳态精度（）A 超前校正B 滞后校正C 滞后超前校正D 都不能8、采样系统中，采样周期 T 越大，则（）A 系统稳定性越好B 系统稳定性越差C 对系统稳定性无影响D 不确定9、离散系统的脉冲传递函数定义为（）A 输出脉冲序列与输入脉冲序列之比B 输出采样信号与输入采样信号之比C 输出离散信号与输入离散信号之比D 以上都不对10、状态空间表达式中，状态变量的个数等于（）A 系统的阶数B 系统的输入量个数C 系统的输出量个数D 系统的零极点个数二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、自动控制系统由_____、＿____、＿____、＿____和_____五部分组成。
2、控制系统的性能指标通常包括_____、＿____、＿____、＿____和_____。
3、线性系统稳定的充分必要条件是其闭环特征根都具有_____。
4、根轨迹起始于_____，终止于_____。
5、频率特性可以由_____、＿____和_____三种图形来表示。
6、系统的校正方式包括_____、＿____和_____。
7、采样定理指出，采样频率必须大于信号最高频率的_____倍。
自动控制考试题一(及答案)
自动控制原理 （一）一．（15分）根据图一所示系统回答或填空：（1）图一所示系统的输入量是,被控量是 ，系统中所使用的直流伺服电动机的作用是 ，测速发电机的作用是 , 一对电位计的作用是 。
（2）假设电位计的转换系数为k1，放大倍数为k2，减速器的传动比i>1，电动机的传递函数为)1(+s T s K m m，测速发电机的传递函数为s K i ，试画出系统方框图，并求出闭环传递函数。
（3）对控制系统的基本要求是什么？二．（10分）某系统结构如图二所示，求系统的开环传递函数和闭环传递函数。
当C 值为200时，求R 的值。
三．（15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为)3)(1(22)(++=s s s G 系统输入量为r(t)，输出量为C(t)，试求： (1) 当r(t)=1(t)时，输出C(t)的稳态值和最大值; (2) 为了减少超调量，使阻尼比等于0.6，对系统实施速度反馈控制，试画出速度图一反馈系统方框图，并确定速度反馈系数。
四．（10分）已知系统的开环传递函数)10)(2()()(++=s s s Ks H s G 为保证系统稳定，并且在)(2)(1)(t t t r +=作用下的稳态误差2.0≤ss e ，试确定K 的取值范围。
五．（15分）已知某系统的开环传递函数为)7)(2()()(++=s s s Ks H s G ，（1）画出以K 为参数的闭环系统根轨迹图； （2）求出使系统不出现衰减振荡的K 值范围。
六．（20分）填空：1．右图所示RC 电路的传递函数为 ，频率特性为 ,当t t u i 2sin 5)(=时，稳态输出)(t u o 为 。
2．右图所示为某最小相角系统的开环对数幅频特性，该系统的开环传递函数为 ，静态误差系数Kp= , Kv= , Ka= 。
稳定性为 。
3．一个设计良好的系统，中频区斜率为 ,相角裕度应大于 。
4．开环频率特性的幅相曲线如图五所示，其中V为积分环节数，P 为开环右极点数，判别闭环系统稳定性。
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自动控制试题
1．交磁电机扩大机是一种旋转式的( )放大装置。
A 、电压
B 、电流
C 、磁率
D 、功率
2．交磁电机扩大机可用来控制直流电动机的电枢电压，构成交磁电机扩大机—直流电动机系统，简称( )。
A 、G —M 系统
B 、AG —M 系统
C 、AG —G —M 系统
D 、CNC —M 系统
3．可用交磁电机扩大机作为G —M 系统中直流发电机的励磁，从而构成( )。
A 、G —M 系统
B 、AG —M 系统
C 、AG —G —M 系统
D 、CNC —M 系统
4．停车爬行是( )是产生爬行的根本原因。
A 、震荡
B 、反馈
C 、剩磁
D 、惯性
5．停车时产生振荡的原因常常由于( )环节不起作用。
A 、电压负反馈
B 、电流负反馈
C 、电流截止负反馈
D 、桥型稳定
6．工作台运行速度过低不足的原因是( )。
A 、发电机励磁回路电压不足
B 、控制绕组2W
C 中有接触不良
C 、电压负反馈过强等
D 、以上都是
7．转矩极性鉴别器常常采用运算放大器经正反馈组成的( )电路检测速度调节器的输出电压u n 。
A 、多沿震荡
B 、差动放大
C 、施密特
D 、双稳态
8．逻辑保护电路一旦出现( )的情况，与非门立即输出低电平，使'R u 和'F u 均被箝位于“0”，将
两组触发器同时封锁。
A 、u R =1、u F ＝0
B 、u R =0、u F ＝0
C 、u R =0、u F ＝1
D 、u R =1、u F ＝1
9．过渡时间T,从控制或扰动作用于系统开始，到被控制量n 进入( )稳定值区间为止的时间称做过渡时间。
A 、±2%
B 、±5%
C 、±10%
D 、±15%
10．非独立励磁控制系统在基速以下的调速是用提高电枢电压来提升速度的，电动机的反电动势随转速的上升而增加，在励磁回路由励磁调节器维持励磁电流为( )不变。
A 、额定值
B 、有效值
C 、最大值
D 、瞬时值
11．非独立励磁控制系统在( )的调速是用提高电枢电压来提升速度的，电动机的反电动势随转速的上升而增加，在励磁回路由励磁调节器维持励磁电流为最大值不变。
A 、低速时
B 、高速时
C 、基速以上
D 、基速以下
12．反电枢可逆电路由于电枢回路( ),适用于要求频繁启动而过渡过程时间短的生产机械，如可逆轧钢机、龙门刨等。
A 、电容小
B 、电容大
C 、电感小
D 、电感大
13．在系统中加入了( )环节以后，不仅能使系统得到下垂的机械特性，而且也能加快过渡过程，改善系统的动态特性。
A 、电压负反馈
B 、电流负反馈
C 、电压截止负反馈
D 、电流截止负反馈
14．( )可逆电路由于电枢回路电感小,适用于要求频繁启动而过渡过程时间短的生产机械，如可逆轧钢机、龙门刨等。
A 、反磁场
B 、反电枢
C 、反电动势
D 、反磁场
15．环流抑制回路中的电容Cl ，对环流控制起( )作用。
A 、抑制
B 、平衡
C 、减慢
D 、加快
16．采用模拟量输入输出可实现转速、电流、位置三环的随动系统( )反馈或其他模拟量的控制运算。
A 、UPS
B 、PID
C 、PI
D 、P
17．( )控制系统适用于精度要求不高的控制系统。
A、闭环
B、半闭环
C、双闭环
D、开环
18．()控制方式的优点是精度高、速度快，其缺点是调试和维修比较复杂。
A、闭环
B、半闭环
C、双闭环
D、开环
19．在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经()放大器后控制步进电动机励磁绕组。
A、功率
B、电流
C、电压
D、直流
20．环流控制环节的作用是：当负载电流小于额定电流的()。
A、90％～95％
B、80％～85％
C、10％～15％
D、20％～25％
21．()不是调节异步电动机的转速的参数。
A、变极调速
B、开环调速
C、转差率调速
D、变频调速
22．电流正反馈是在()时，起着补偿作用，其补偿程度与反馈取样电阻Rv的分压比有关。
A、程序运行时
B、负载发生变化
C、电机高速
D、电机低速
23．由一组()电路判断控制整流器触发脉冲通道的开放和封锁，这就构成了逻辑无环流可逆调速系统。
A、逻辑
B、延时
C、保护
D、零电流检测器
24．不是按经济型数控机床按驱动和定位方式可划分的是()。
A、闭环连续控制式
B、交流点位式
C、半闭环连续控制式
D、步进电动机式
25．由一组逻辑电路判断控制整流器触发脉冲通道的开放和封锁，这就构成了()可逆调速系统。
A、逻辑环流
B、逻辑无环流
C、可控环流
D、可控无环流
26．换向时冲程过大首先检查减速制动回路工作是否正常；减速开关（F—SQD、R—SQD）和继电器KAD工作是否良好。
另外()能引起越位过大。
A、电压负反馈较弱
B、电压负反馈较高
C、截止电压低
D、截止电压高
27．()自动调速系统在一定程度上起到了自动稳速作用。
A、电压负反馈
B、电压正反馈
C、电流负反馈
D、电流正反馈
1．( )驱动电路装置的步进电动机驱动器采用单电源步进电机驱动电路。
2．( )伺服驱动过电压可能是电源电压太低、或电源容量不够、或整流电路某器件损坏。
3．( √)主回路采用三相桥式交叉连接有环流的电枢供电。
4．( √)电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载正常工作时可能出现的峰值电流。
5．( )停车时冲程过大其原因是制动强度太弱。
可以调节电压负反馈强度。
6．( √)电压负反馈调速系统对直流电动机电枢电阻、励磁电流变化带来的转速变化无法进行调节。
7．( √)驱动电路的功能是将微机送来的弱电信号变成强电信号，供给步进电动机控制绕组电流，从而产生驱动功率。