模拟考试题(自动控制原理)
(完整word版)自动控制原理期末考试题
(完整word 版)自动控制原理期末考试题《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分) 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1)s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++=C 。
(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来( )。
A 。
判断稳定性B 。
计算输入误差C 。
求系统的传递函数D 。
求系统的根轨迹 3．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。
4．一阶系统的阶跃响应（ ）.A ．当时间常数较大时有超调B ．有超调C ．无超调D ．当时间常数较小时有超调5。
如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ )A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分）1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___、快速性、____.2。
对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 来描述.3. 控制系统的基本控制方式为 和 。
4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ，则系统的开环传递函数为 ，系统的闭环传递函数为 。
5 开环传递函数为2(2)(1)()()(4)(22)K s s G s H s s s s s ++=+++，其根轨迹的起点为6。
当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将 。
7。
串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 。
稳定性 _准确性 数学模型开环控制 闭环控制 ()()G s H s()1()()G s G s H s +0,4,1j --± 增大 积三、简答题（本题10分）图1为水温控制系统示意图。
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。
自动控制原理期末试卷及答案
自动控制原理期末试卷一、简答：（共30分，每小题10分）1、说明闭环控制系统的基本组成，并画出其典型结构方框图。
2、什么叫稳定裕量，在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。
3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征（与线性控制系统相比较）。
二、已知系统结构图如图所示，试求出系统的传递函数。
(共10分)三、已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。
(共10分) （1）试确定使系统稳定的K 的取值范围。
（5分）（2）若要求系统对于输入r(t)= t 2作用下的静态误差e SS ≤0.5，试确定K 的取值范围。
（5分）四、已知最小相位系统开环对数幅頻特性图如图所示，写出相应的传递函数。
(共10分)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )1)(1()(21++=s T s T s Ks G 。
(共10分)（1）试概略画出G （s ）对应的Nyquist 图。
（5分） （2）由Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。
（5分） 六、已知系统的开环传递函数为)1()3(2)(+++=s s s s K s G ）（绘制负反馈的根轨迹图，并确定使系统处于欠阻尼的K 值范围。
(共15分) 七、某采样控制系统的结构如图所示，已知τ=1，求： （1）求系统的脉冲传递函数。
(10分) （2）求系统稳定的K 值范围。
(5分)答案一、 简答：（共30分，每小题10分）1、答案：闭环控制系统的基本组成：检测元件、比较元件、放大元件、执行元件、给定元件、校正元件及被控对象。
（共6分，除被控对象外，每一个元件给1分）典型结构方框图（4分，可以没有局部反馈）2、答案：稳定裕量是系统距离稳定 的边界所具有的余量（5分）。
相角稳定裕量（3分）。
增益稳定裕量（2分）。
3、答案：与线性控制系统相比非线性控制系统表现出如下的特征： （1）非线性控制系统的运动不满足态的迭加原理。
《自动控制原理》开卷考试期末复习题
自动控制原理复习资料一、选择题1、如果系统输入的信号大多具有突变性质时，应选用（ A ）作为实验信号。
A．阶跃函数 B．斜坡函数C．抛物线函数 D．脉冲函数2、上升时间是指响应曲线从稳态值10%上升到（ C ）所需要的时间。
A．50% B．60%C．90% D．100%3、等加速度函数指的是（ C ）。
A．阶跃函数 B．斜坡函数C．抛物线函数 D．脉冲函数4、（ D ）是单位阶跃信号对时间的一阶导数。
A．开环传递函数的极点B．开环传递函数的零点C．闭环传递函数的极点D．闭环传递函数的零点5、对于高阶系统，系统的（ D ）决定了系统瞬态响应曲线的形状。
A．零点 B．极点C．零点或极点 D．零点和极点6、非线性元件的描述函数类似于线性元件的（ D ）。
A．幅值特性 B．幅频特性C．斜率特性 D．频率特性7、与负反馈系统的根轨迹方程相比，正反馈根轨迹的幅值条件（ B ），辐角条件（）。
A．相同，相同 B．相同，不同C．不同，相同 D．不同，不同8、定值控制系统也叫（ A ）。
A．恒值控制系统 B．随动控制系统C．复合控制系统 D．伺服控制系统9、（ B ）反映系统响应的快速性。
A．峰值时间 B．调节时间C．延滞时间 D．上升时间10、对于二阶系统，调节时间只取决于特征根的（ A ）。
A．实部 B．虚部C．实部和虚部 D．不能确定11、相平面图的对称性可以从（ C ）来判断。
A．相轨迹 B．相轨迹的频率C．相轨迹的斜率 D．相轨迹的幅值12、信号流图中不含有（ B ）A．节点 B．方框C．支路 D．增益13、某系统开环传递函数为10()(1)G ss s=+，则当输入为2()43r t t=+时，系统的稳态误差为（D）。
A．10 B．0.1C．2.5 D．∞14、根轨迹的分支数等于特征方程的阶次，即（ C ）。
A．开环零点数mB．开环极点数nC．开环零点数m和开环极点数n中的较大者D．开环零点数m和开环极点数n中的较小者15、典型环节中，（ A ）的幅频特性和相频特性都是常量。
自动控制原考试模拟题
东北大学自动控制原理 模拟试题及答案（一）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、简答：（合计25分, 共5个小题，每题5分） 1） 控制系统的阶次是如何定义的？答：系统传递函数特征方程s 算子的最高阶次就是控制系统的阶次。
2） 如何从微分方程求得传递函数？需满足什么条件？答：在零初始条件下，对微分方程用拉普拉斯变换，就可以求得传递函数。
3） 系统闭环频宽的含义？答：闭环对数幅频特性曲线中，－3dB 对应的频率，就是系统的闭环频宽。
4） 简述Nyquist 图和Bode 图的对应关系。
答：5） 列表阐述0、I 、II 型系统分别对单位阶跃、斜坡和加速度信号的响应误差。
二、改错：（合计15分, 共5个小题，每题3分）6） II 型系统的Bode 图幅频特性曲线中，穿越频率和开环增益的值相等；I 型系统 不相等7） 劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性；可以 8） 命题a ： 阻尼比决定了超调量的大小。
命题b ：相位裕量决定了超调量的大小。
()1k W j ω=()1k W j ω>()1k W j ω<负实轴N y q u i s t 图B o d e 图 0dB 线 0dB 线上 0dB 线下 －π线k 0 ∞ ∞0 0 k k∞阶跃斜坡 加速度 0型 I 型II 型命题a和命题b是矛盾的。
不矛盾9）闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。
10）开环11）5）Mason增益公式适用于线性和非线性定常系统。
线性定常系统12）（本题合计25分）13）已知单位负反馈系统的开环传递函数为()(1)(0.51)KG ss s s=++，14）绘制该系统的根轨迹；（10分）15）为保证该系统稳定,试确定K的取值范围；（5分）16）若该系统存在二阶闭环主导极点,并该主导极点的阻尼比为0.5，求系统的性能指标。
（10分）(21n ns jξωξω=-±-2/1%100%eπξξσ--=⨯3sntξω=)17）解:开环传递函数为:2()(1)(0.51)(1)(2)K KG ss s s s s s==++++1)绘制系统根轨迹18）起点:0,-1,-2 终点:无穷远19）实轴根轨迹: (-∞,-2) , [-1,0]20）渐近线与实轴交点: -1 交角 60,180,30021）分离点:''()()()()0D s N s N s D s-=-0.423,-1.577(舍去)22）与虚轴交点: s=jω代入32()3220 D s s s s K=+++=得2,3Kω=±=L(ω)/dB-20 ω/(rad/s)1-40-602 523）24）2) 03K<<25）3)221,210.510.5n n n ns j j ξωξωωω=-±-=-±-26） 特征根的和332(0.5)n s ω=+⨯-27）()23223()322()0.50.75n n D s s s s K s s s ωω⎡⎤=+++=-++⎣⎦ 28）32714,,3327n s K ω==-=29）1,20.330.58s j =-±30）22220.436()20.660.436n n n s s s s s ωξωωΦ==++++ 31）2/1%100%16.3%eπξξσ--=⨯=32）339.090.50.66s nt ξω===⨯（本题合计35分）某单位负反馈最小相位系统,其闭环对数幅频特性曲线如图所示， 试求：1） 系统的闭环传递函数；（5分）2） 求系统的开环传递函数并绘制开环Bode 图；（10分） 3） 求该系统的相位裕量，并判断稳定性；（10分）4） 如果信号()sin(2)r t t =作为闭环系统的输入，请写出输出信号()y t 的表达式。
大连理工1999-2005研究生考试自动控制原理真题
大连理工大学二O O 五年硕士生入学考试《自动控制原理（含20%现代）》试题一、（15分）试求图1所示电路的传递函数U c (s) / U r (s) 。
二、（20分）给定系统结构如图2所示。
1．设r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t), 试求系统的稳态误差e ss ;2．在r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t)情况下，如何使稳态误差e ss =0。
三、（25分）已知负反馈系统的开环传递函数为1．试绘制以K 为参量的根轨迹图；2．试求系统处于临界稳定状态时的闭环极点。
四、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)1)(5()1(10-++s s s ,试绘制开环幅相特性曲线，并应用奈奎斯特判据判断系统的稳定性。
五、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)50)(5(2500++s s s ，并绘制开环频率特性对数坐标曲线，并计算相角裕度。
六、（15分）给定系统微分方程为,试确定奇点位置及类型，并绘制相平面草图。
七、（15分）设系统结构如图3所示。
试求C(z)，并判断K=1时系统的稳定性。
八、（10分）已知离散系统的状态方程为a>0，试用李雅普诺夫第二方法确定使平衡点渐进稳定的a取值范围。
九、（20分）给定系统结构如图4所示。
1．试建立系统的状态空间描述；2．试设计状态反馈阵，使系统闭环极点位于-2，-2处；3．K是否可以取为0.5，为什么？大连理工大学二O O 四年硕士生入学考试《自动控制原理（含30%现代）》试题一、（15分）试求图1所示电路的结构图和传递函数。
二、（10分）已知系统的特征方程为： s 4+2.5s 3+2.5s 2+10s -6 = 0 试求特征根在S 平面上的分布。
三、（10分）试求系统的单位脉冲响应。
四、（20分）设系统的开环传递函数为：1. 试绘制根轨迹图（可能的分离点为：-1.2、-1.6、-2.6、-2.9、-3.5）；2. 试求出分离点处的K 值。
自动控制原理 期末考试题B
一、单项选择题（共15小题，每小题2分，共30分）1.系统的输出信号对控制作用的影响A.开环有B.闭环有C.都没有D.都有2.某系统在输入信号()t t r +=1作用下，测得的输出响应为()()t e t t c 109.09.0--+=，已知初始条件为零，则系统的传递函数()s Φ为A.109.0+s B. 101+s C. 1001+s D. ()()101102++s s s3.已知在单位负反馈控制系统的开环传递函数为()()()11.015.082++=s s s s G ，当输入信号为()t 1时，系统的稳态误差ss e 是A.0.5B.0C.0.1D.0.1254.一系统在激励()t x 作用下，其响应()()t x k t y ⋅=,则该系统的单位脉冲响应()=t gA. ()t k δ⋅B. kC. ()t δD. 15.一典型二阶系统的阻尼比7.0=ξ，无阻尼固有频率n ω，则系统的有阻尼固有频率d ω为A. n ωB.n ω49.0C. n ω51.0D.n ω7.06.一系统在干扰单独作用下的误差函数()()591++-=s s s s E ，在输入信号单独作用下的误差函数()()5392222++++-=s s s s s s E ，则系统总的稳态误差=ss eA.59B.0C. 59- D.∞ 7.二阶欠阻尼系统的性能指标：上升时间、峰值时间和调整时间，反映了系统的A.稳定性B.响应的快速性C.精度D.相对稳定性8.某一系统的稳态加速度偏差为一常数，则此系统是 系统。
A.0型B.有一积分环节的C.II 型D.没有积分环节的9.A.12010+s sB. 1201.0+s sC. 105.01.0+sD. 105.01.0+s s10.幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是A.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的-20分贝线B.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分贝线C.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线D.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+1分贝线 11.作为控制系统，一般A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡12.已知()442++=S S s F ，其反变换为()=t fA.t e t 4sin 15821B.t e t 215sin 15821C.t e t 4sin 15821- D.t e t 215sin 15821- 13.已知系统的开环传递函数为()()4511.01002++s s s ，则系统的开环增益以及型次为 A. 25,II 型 B. 100,II 型 C. 100,I 型 D. 25,0型14.在闭环控制系统中，通过增大开环增益K 可使A.系统的精度提高，并且稳定性也提高B.系统的精度下降，但稳定性提高C.系统的精度下降，稳定性也下降D.系统的精度提高，但稳定性下降15.已知系统的单位脉冲输入时的响应为()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-3111.0e t g ，则系统的传递函数是 A.⎪⎭⎫ ⎝⎛+-13311.0s s B. ⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+3131.0s C. ⎪⎭⎫ ⎝⎛+1331.0s D. ⎪⎭⎫⎝⎛+1311.0s二、填空题（共9小题，每小题2分，共18分）1.型如()1012122<<++ξξTS S T 的典型环节称为 ① 环节。
自动控制原理B及答案
东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（B ）一、填空题（每空 1 分，共20分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(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 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。
4、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为 。
5、根轨迹起始于 ，终止于 。
6、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数 为7、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。
8、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 ；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 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。
9、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 。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。
10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。
11、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为 二、选择题（每题 2 分，共30分）1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( ) A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
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模拟试题(自动控制原理)
1. 本试卷共六大题，满分100分，考试时间90分钟，闭卷；
第一部分：选择题
一、单项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分）
2.衡量系统稳态精度的重要指标时（ C ）。
A．稳定性 B．快速性 C．准确性 D．安全性
2.火炮自动瞄准系统的输入信号是任意函数，这就要求被控量高精度地跟随给定值变化，这种控制系统叫（ C ）。
A.恒值调节系统
B.离散系统
C.随动控制系统
D.数字控制系统
3.某典型环节的传递函数是，则该环节是（ D ）。
A．积分环节 B．比例环节 C．微分环节 D．惯性环节
4. 关于传递函数，错误的说法是（ D ）。
A.传递函数只适用于线性定常系统
B.传递函数完全取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数没有影响
C.传递函数一般是为复变量s的真分式
D.闭环传递函数的零点决定了系统的稳定性
5.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的( C )。
A．准确度越高B．准确度越低 C．响应速度越慢 D．响应速度越快
6.系统渐近线与实轴正方向夹角为（ B ）。
A、90°
B、90°、270°
C、270°
D、无法确定
7.已知单位负反馈系统的开环传开环传递函数为，则当K为下列哪个选项时系统不稳定（ D ）。
A.5
B. 10
C. 13
D. 16
8.对于绘制根轨迹的基本法则，以下说法不正确的是（ C ）。
A.根轨迹对称于实轴
B.根轨迹的分支数等于系统的阶数
C. 根轨迹以开环零点为起点，以开环极点为终点
D. 根轨迹与虚轴相交意味着闭环特征方程出现纯虚根
9.某闭环系统的开环传递函数为，则该系统为（ D ）。
A.0型系统，开环放大系数K=8
B.0型系统，开环放大系数K=2
C.I型系统，开环放大系数K=8
D.I型系统，开环放大系数K=2
10.系统的开环传递函数如下所以，其中属于最小相位系统的是（ A ）。
11.关于线性系统稳态误差，正确的说法是( A )。
A.增加系统前向通道中的积分环节个数可以提高系统的无稳态误差的等级
B.I型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差
C.减小系统开环增益K可以减小稳态误差
D.增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性
12.已知单位反馈系统的开环传递函数为，则根据频率特性的物理意义，该闭环系统输入信号为r(t)=sin3t 时系统的稳态输出为（ B ）。
A. 0.354sin3t
B.0.354sin(3t-450)
C. 0.354sin(3t+450)
D.0.354sin(t-450)
13.若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为( B )。
A．s(s+1)=0 B．S(s+1)+5=0 C．s(s+1)+1=0 D．与是否为单位反馈系统有关
14.现有一音频信号，其上线频率约为22KHz，经过采样传输后为了毫不失真地把原信号复现出来，采样角频率最少应为（ B ）。
A．22KHz B．44KHz C．40KHz D．11 KHz
15.下列关于非最小相位系统的说法，不正确的是（ A ）。
A.非最小传递函数全部极点均位于s平面的左半部
B.具有非最小相位传递函数的系统称为非最小相位系统
C.非最小传递函数有一个或者多个开环零点或开环极点落在右半s平面上
D.非最小相位系统的特性和特性之间不具有一一对应关系
第二部分：简答计算题（共5题，共55分）
二、自动控制系统根据不同的分类原则有不同发的分类结果：(6分)
1）按描述元件的动态方程可分为哪几类？
答：1）线性系统、非线性系统；
2）按系统的参数是否随时间而变化可分为哪几类？
答:2）定常系统、时变系统。
3）按输入信号的特征可分为哪几类？
答:3）恒值控制系统、程序控制系统、伺服系统（随动系统）
三、求图示控制系统的传递函数。
（9分）
答:原结构图可变形为：
传递函数为：
四、试采用劳斯判据判断下列系统的稳定性，并确定在右半s平面根的个数，要求列出劳斯表，给出判断说明。
（9分）
答:
由于出现全零行，所以需要构造辅助方程12S2+48=0，并对辅助方程求导得：24s=0，于是继续Routh表，得
劳斯表中第一列没有变号，可见系统没有正实部的根，但由于劳斯表第一列中出现0值，可判断系统不稳定，故系统s平面右半面无根，但虚轴上有一对虚根。
五、作图题（共15分）
（1）已知某系统的开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性图，要求标明转折频率及斜率，幅值等数据。
（9分）
（2）设开环系统的零、极点分布如下图所示，试绘制相应的根轨迹草图（6分）。
答（1）转折频率为：
六、系统结构图如图所示，已知系统单位阶跃响应的超调量=16.3%，峰值时间t p=1s。
（16分）
1.求系统的开环传递函数G(s)；（4分）
2.求系统的闭环传递函数；（5分）
3.根据已知的性能指标和确定系统参数K和r；（4分）
4.计算等速输入r(t)15t时系统的稳态误差；（3分）
答:。