《自动控制原理》大作业A
自动控制原理习题与答案解析
⾃动控制原理习题与答案解析精⼼整理课程名称: ⾃动控制理论（A/B卷闭卷）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。
为8、PI控制器的输⼊－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引⼊，可以改善系统的性能。
⼆、选择题（每题 2 分，共20分）1、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。
2、下列哪种措施对提⾼系统的稳定性没有效果 ( )。
A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引⼊串联超前校正装置。
3、系统特征⽅程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平⾯闭环极点数2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作⽤下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、型别2C 、输⼊幅值过⼤；D 、闭环传递函数中有⼀个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈⼝符号为“-” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、⾮单位反馈系统；D 、根轨迹⽅程（标准形式）为1)()(+=s H s G 。
6、开环频域性能指标中的相⾓裕度γ对应时域性能指标( ) 。
A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t 7 系统①系统②系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定8、若某最⼩相位系统的相⾓裕度0γ>o，则下列说法正确的是 ( )。
A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判⽤相⾓裕度判断系统的稳定性。
自动控制原理大作业
自动控制原理大作业学院：航天学院专业：飞行器设计与工程姓名：XX学号：XXXXXXXXXXX目录自动控制原理大作业 (1)设计任务书 (3)一、设计过程 (3)1. 人工设计 (3)2. 系统校正前后bode图 (5)3. 性能指标验算数据 (5)二、计算机辅助设计 (6)1. Simulink仿真框图 (6)2. Bode图 (7)3. 校正后的bode图： (7)4. 校正前的bode图 (7)5. 阶跃响应曲线 (8)校正后阶跃响应曲线 (8)校正前阶跃响应曲线 (9)6. 校正装置电路图 (9)三、设计结论 (10)四、设计后的心得体会 (10)五、参考文献 (10)设计任务书（钻机控制系统)技术要求：增益；阶跃信号输入时超调量22%，调整时间为0.7s;阶跃输入且干扰为零时误差为0；干扰为阶跃,输入为0时,稳态响应为0。
01。
一、设计过程1.人工设计已知阶跃信号输入时超调量,调整时间根据高阶系统性能指标关系的经验公式可得：,，系统是单位负反馈系统，所以误差信号就是偏差信号E(s).设和分别为R（s）、D（s）产生的误差信号，那么有按题目要求解得K=100代入可知，校正前的开环传递函数为：采用超前补偿即可满足。
超前补偿网络公式满足:解得，取，补偿后系统的开环传递函数为2.系统校正前后bode图3.性能指标验算数据幅值穿越频率：相位裕度：稳态误差:所以设计的补偿网络提高了相位裕度，并且满足了稳态误差要求。
二、计算机辅助设计1.Simulink仿真框图2.Bode图3.校正后的bode图：4.校正前的bode图5.阶跃响应曲线校正后阶跃响应曲线校正前阶跃响应曲线6.校正装置电路图其中三、设计结论校正后的传递函数为：幅值穿越频率:相位裕度：稳态误差:满足设计要求。
四、设计后的心得体会通过本次设计,我对自动控制原理这门课程有了更加系统的理解。
然后学会了如何使用matlab来仿真自动控制原理中的各个环节,并绘制bode图。
成人高等函授《自动控制原理》课程试卷AB卷(含答案)
成人高等函授《自动控制原理》课程试卷 A 卷班级: 姓名: 学号:一、填空题（每空 1 分，共15分）1、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 .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 ；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 .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 .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 .4、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比.5、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 ，相频特性为 .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 ，它们反映了系统动态过程的 .二、选择题（每题 2 分，共20分）1、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.2、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( ).A 、增加积分环节B 、提高系统的开环增益KC 、增加微分环节D 、引入扰动补偿3、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) .A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为50(21)(5)s s ++，则该系统的开环增益为 ( ).A 、 50B 、25C 、10D 、55、若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) .A 、含两个理想微分环节B 、含两个积分环节C 、位置误差系数为0D 、速度误差系数为06、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) .A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t7、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )A 、 (2)(1)K s s s -+B 、(1)(5K s s s +-+）C 、2(1)K s s s +－D 、(1)(2)K s s s -- 8、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( ).A 、可改善系统的快速性及平稳性；B 、会增加系统的信噪比；C 、会使系统的根轨迹向s 平面的左方弯曲或移动；D 、可增加系统的稳定裕度.9、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( ).A 、稳态精度B 、稳定裕度C 、抗干扰性能D 、快速性10、下列系统中属于不稳定的系统是( ).A 、闭环极点为1,212s j =-±的系统B 、闭环特征方程为2210s s ++=的系统C 、阶跃响应为0.4()20(1)t c t e -=+的系统D 、脉冲响应为0.4()8t h t e =的系统三、（共20分）设系统闭环传递函数 22()1()()21C s s R s T s Ts ξΦ==++，试求：1、0.2ξ=；s T 08.0=； 0.8ξ=；s T 08.0=时单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间s t 及峰值时间p t .（7分）2、4.0=ξ；s T 04.0=和4.0=ξ；s T 16.0=时单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间s t 和峰值时间p t .（7分）3、根据计算结果，讨论参数ξ、T 对阶跃响应的影响.（6分）四、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为(1)()()(3)r K s G S H S s s +=－，试：1、绘制该系统以根轨迹增益K r 为变量的根轨迹（求出：分离点、与虚轴的交点等）；（8分）2、求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范围.（7分）克拉玛依职业技术学院考试试卷(A)答案一、填空题(每题1分，共20分)1、水箱；水温2、开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统3、稳定；劳斯判据；奈奎斯特判据4、零； 输出拉氏变换；输入拉氏变换5arctan 180arctan T τωω--(或：2180arctan 1T T τωωτω---+) 6、调整时间s t ；快速性二、判断选择题(每题2分，共 20分)1、B2、C3、D4、C5、B6、A7、B8、B9、A 10、D四、(共20分)解：系统的闭环传函的标准形式为：222221()212n n nsT s Ts s sωξξωωΦ==++++，其中1n Tω= 1、当0.20.08T s ξ=⎧⎨=⎩ 时， 0.2%52.7%4440.08 1.60.20.26s n p d e e T t s t s πξπσξωξπω--⎧⎪===⎪⎪⨯⎪====⎨⎪⎪=====⎪⎪⎩（4分） 当0.80.08T s ξ=⎧⎨=⎩ 时， 0.8% 1.5%4440.080.40.80.42s n p d e e T t s t s πξπσξωξπω--⎧⎪===⎪⎪⨯⎪====⎨⎪⎪=====⎪⎪⎩（3分） 2、当0.40.04T s ξ=⎧⎨=⎩ 时， 0.4%25.4%4440.040.40.40.14s n p d e e T t s t s πξπσξωξπω--⎧⎪===⎪⎪⨯⎪====⎨⎪⎪=====⎪⎪⎩（4分）当 0.40.16T s ξ=⎧⎨=⎩ 时， 22/10.4/10.4222%25.4%4440.16 1.60.40.160.551110.4s n p d n e e T t s T t s πξξπσξωξππππωωξξ----⎧⎪===⎪⎪⨯⎪====⎨⎪⎪⨯=====⎪---⎪⎩（3分） 3、根据计算结果，讨论参数ξ、T 对阶跃响应的影响.（6分）(1)系统超调%σ只与阻尼系数ξ有关，而与时间常数T 无关，ξ增大，超调%σ减小；（2分）(2)当时间常数T 一定，阻尼系数ξ增大，调整时间s t 减小，即暂态过程缩短；峰值时间p t 增加，即初始响应速度变慢； （2分）(3)当阻尼系数ξ一定，时间常数T 增大，调整时间s t 增加，即暂态过程变长；峰值时间p t 增加，即初始响应速度也变慢. （2分）五、(共15分)(1)系统有有2个开环极点（起点）：0、3，1个开环零点（终点）为：-1； （2分）(2)实轴上的轨迹：（-∞，-1）及（0，3）； （2分）(3)求分离点坐标11113d d d =++-，得 121, 3d d ==- ； （2分） 分别对应的根轨迹增益为 1, 9r r K K ==(4)求与虚轴的交点系统的闭环特征方程为(3)(1)0r s s K s ++=－,即2(3)0r r s K s K +-+=令 2(3)0r rs j s K s K ω=+-+=,得 3, 3r K ω=±= （2分）根轨迹如图1所示.图12、求系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范围系统稳定时根轨迹增益K r 的取值范围： 3r K ≥， （2分） 系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益K r 的取值范围： 3~9r K =， （3分）开环增益K 与根轨迹增益K r 的关系： 3r K K =（1分） 系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范围： 1~3K = （1分）成人高等函授《自动控制原理》课程试卷 B 卷班级: 姓名: 学号:一、填空（共15分，1分/空）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、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率=n ω ，阻尼比=ξ ，该系统的特征方程为 ，该系统的单位阶跃响应曲线为 .5、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 .6、根轨迹起始于 ，终止于 .7、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 .8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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 性能.二、选择题（每题 2 分，共20分）1、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.2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( ).A 、增加开环极点；B 、在积节分环外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置.3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z .4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( )A 、 型别2<v ；B 、系统不稳定；C 、 输入幅值过大；D 、闭环传递函数中有一个积分环节.5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈口符号为“-” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、非单位反馈系统；D 、根轨迹方程（标准形式）为1)()(+=s H s G .6、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) .A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t7、已知开环幅频特性如图2所示， 则图中不稳定的系统是( ).系统① 系统② 系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 ( ).A 、不稳定；B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定；C 、稳定；D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性.9、若某串联校正装置的传递函数为1011001s s ++，则该校正装置属于( ). A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是：A 、 1011s s ++B 、1010.11s s ++C 、210.51s s ++D 、0.11101s s ++ 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）图4克拉玛依职业技术学院考试试卷(B)答案一、填空题(每题1分，共15分)1、给定值2、输入；扰动；3、G 1(s)+G 2(s)；4；0.7072=；2220s s ++=；衰减振荡 5、1050.20.5s s s s+++； 6、开环极点；开环零点7、(1)(1)K s s Ts τ++ 8、1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰；1[1]p K Ts+； 稳态性能 二、判断选择题(每题2分，共 20分)1、D2、A3、C4、A5、D6、A7、B8、C9、B 10、B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） 0010032.42==--ξξπσe83.2244===n s t ξω 4、（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 A e 5、（4分）令：0)()(11)()()(＝s s G s s K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ 得：βK s s G n +=)(。
自动控制原理大作业
自动控制（automatic control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
自动控制是相对人工控制概念而言的。
自动控制原理：自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
相关简介：自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。
它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制。
二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪、火炮定位系统、雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。
应时而生：20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新的阶段——现代控制理论。
它主要研究具有高性能、高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。
目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论、信息论、仿生学、人工智能为基础的智能控制理论深入。
自动控制系统为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的整体，这就是自动控制系统。
在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度、压力或飞行轨迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的相关机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
反馈控制系统在反馈控制系统中，控制装置对被控装置施加的控制作用，是取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量和控制量之间的偏差从而实现对被控量进行控制的任务，这就是反馈控制的原理。
下面是一个标准的反馈模型：开方：公式：X(n+1）=Xn+（A/Xn^2-Xn）1/3设A=5，开3次方5介于1^3至2^3之间（1的3次方=1，2的3次方=8）X_0可以取1.1，1.2，1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8，1.9，2.0都可以。
1906批次西南大学自动控制原理【1038】大作业答案
类别：网教专业：电气工程及其自动化2019年6月
课程名称【编号】：自动控制原理【1038】A卷
大作业满分：100分
一、名词解释（共3题，选作2题，每题15分，共30分）
1.什么是反馈，负反馈和正反馈?
2.什么是学模型，静态数学模型，动态数学模型？
3.什么是偶极子，闭环主导极点和主导极点分析法？
二、简答题（共2题，每题15分，共30分）
1.简述根轨迹绘制的八个基本法则？
2.概略开环幅相曲线应该反映开环频率特性的哪些要素？
三、计算题（共2题，每题20分，共40分）
1.一阶系统如图所示，当 时。若系统误差范围5%时，试求系统单位阶跃响应的调节时间 ,如果要求ts=0.1s，试问系统的反馈系数应如何调整？
一阶系统结构图
2.设闭环系统特征方程如下： ，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并确定正实部根的数目。
一、名词解释（共3题，选作2题，每题15分，共30分）
1.什么是反馈，负反馈和正反馈?
答：反馈:把取出的输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程，称为反馈。
负反馈：若反馈的信号是与输入信号相减，使产生的偏差越来越小，从而削弱控制作用，则称为负反馈。
正反馈：是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动。
2.什么是数学模型，静态数学模型，动态数学模型？
答：数学模型：用数学的方法描述出对象输入量与输出量之间的关系。静态数学模型描述的是对象在静态时的输入量与输出量之间的关系，动态数学模型描述的是对象在输入量改变以后输出量的变化情况。
一阶系统结构图
2.设闭环系统特征方程如下： ，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并确定正实部根的数目。
自动控制原理A及答案
注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。
东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A ）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、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。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。
A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置。
自动控制原理试卷及答案20套
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QQ753326843
3．当输入为
1 2 2
考研直通车
r (t ) 1(t ) t * 1(t ) t * 1(t ) 时，求稳态误差 e ss 。
R(s)
E (s)
1 e sT s
K s2
C (s)
0.5s
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 （15 分）
j
× －6 × －3 × 0
A.
1
B. K 162
C.
2.42
D.
0
答
( ) 7、(本小题 5 分) 下列线性系统判断中正确的是――
A.（1）稳定
B.（2）稳定
C.（3）稳定
D. 全不稳定 答
( ) 8、(本小题 5 分) 在采样控制系统中，为使采样信号不失真的恢复为原来的连续信号，则采样频率 应至少大于――
（10 分）
X i (s)
＋ －
K ( s 1) 3 s as 2 2 s 1
K ( s 1) W k ( s) 2 s 2s 2
X o (s)
三、已知负反馈系统的开环传递函数为， 的根轨迹；并求系统稳定时 K 的取值范围。
试画出以 K 为参数系统 （15 分）
W K ( s)
10 c K1
-2
-3
0
c
c
-1
c
10 c K1
-2
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QQ753326843
图（a） 要求： 1. 写出系统的开环传递函数。
考研直通车
图（b）
s ）和恒速输入下的稳态误差。 2. 比较两系统的稳定性，暂态性能（ 3. 将图（a）所示的系统校正为图(b)所示的系统，应采用什么形式的串联校正装
自动控制原理科目考试题A卷（开卷）及答案
⾃动控制原理科⽬考试题A卷（开卷）及答案级（学⽣填写）：姓名：学号：命题：审题：审批： ------------------------------------------- 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- （答题不能超出密封装订线）2009～2010学年第⼀学期控制⼯程基础科⽬考试题A 卷（开卷）)(1s G------------------------------------------------------ 密 ---------------------------- 封 --------------------------- 线 ----------------------------------------------------------- 班级（学⽣填写）：姓名：学号：3、6. 为2型系统，p K =∞， v K = ∞， a K =K=20当输⼊r( t )分别为1( t )、t 和t 2时，e ss 分别为0，0，1/10 ；当r(t)=1( t )+ t + t 2时，根据线性系统的叠加原理，e ss =0+0+1/10=1/10 。
1. 求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（10分）)1(11)()(212122Cs R R R R Cs R Cs R s U s U r c +-=+-= ； r 2c 1c21u R u R dtdu CR R -=+ 。
1、求下图所⽰电路的传递函数及微分⽅程（8分）。
⼀系统的开环传递函数为 G(S)H(S)=100/(10s+1)(2s+1)(0.2s+1) （1）绘制渐近对数幅频曲线图。
1）7. 试分别⽤幂级数法、部分分式法求以下函数的z 反变换并求x （3）：（9分）)2)(1()(--=z z zz X1）幂级数法+++-+--+--+-+---------------3213232121211127314151421767693232323z z z z z z z z z z z z z z z zz z,.....7)3(,3)2(,1)1(,0)0()(...73)2)(1()(0321=====+++=--=∑∞=----x x x x z k x z z z z z zz X k k2）、部分分式法21)2)(1(1)(-+--=--=z z z z z z X 11 21)(-+--=z zz z z X k z z z z z z 2]2[,1]1[11=- =- -- e(kT)=-1+2ke *(t)=e (0)δ(t )+e (T )δ(t -T )+e (2T )δ(t -2T )+…=0+1δ(t -T )+3δ(t -2T )+ 7δ(t -3T )+…⼀．填空题1、单输⼊单输出；线性定常系统。
自动控制原理大作业
自动控制（原理）是指通过使用附加设备或装置，根据预定规则自动操作机器，设备或生产过程（统称为受控对象）的某个工作状态或参数（即受控数量）。
称为控制设备或控制器）而无需直接参与。
自动控制理论是一门研究自动控制的一般规律的技术科学。
在其发展的早期，它基于反馈理论，主要用于工业控制。
第二次世界大战期间，为了设计和制造基于反馈原理的飞机和海上自动驾驶仪，炮兵定位系统，雷达跟踪系统和其他军事装备，自动控制理论的发展得到了进一步的促进和改进。
第二次世界大战后，形成了完整的自动控制理论体系，这是基于传递函数的经典控制理论。
主要研究单输入单输出线性常数系统的分析与设计。
1960年代初，随着现代应用数学的新成就和计算机的应用，为了适应航空航天技术的发展，自动控制理论进入了一个新的阶段，即现代控制理论。
它主要研究具有高性能和高精度的最优控制问题，主要使用的方法是基于状态的状态空间方法。
当前，自动控制理论在不断发展，并正在逐步深入到基于控制论，信息论，仿生学和人工智能的智能控制理论。
自动控制系统为了实现各种复杂的控制任务，被控对象和控制装置应以一定的方式连接形成一个有机的整体，即自动控制系统。
在自动控制系统中，受控对象的输出即受控量是需要严格控制的物理量，可以保持在一定的恒定值，例如温度，压力或飞行路径控制装置是对受控对象施加控制的所有相关机构的整体。
它可以用不同的原理和方式控制被控对象，但最基本的是基于反馈控制原理的反馈控制系统。
反馈控制系统在反馈控制系统中，控制装置对受控装置施加的控制功能是取自受控量的反馈信息，用于不断校正受控量与受控量之间的偏差，从而完成任务。
控制量的控制。
这就是反馈控制的原理。
自动控制原理大作业完成版
一、 设计任务书设计任务是考虑到飞机的姿态控制问题，姿态控制转换简化模型如图所示，当飞机以4倍音速在100000英尺高空飞行，姿态控制系统的参数分别为：4,0.1,0.1,0.111====a a aK ωεωτ设计一个校正网络(),s G c 使系统的阶跃响应超调量小于5%，调节时间小于5s （按2%准则）2、计算机辅助设计（1）simulink仿真框图Simulink仿真框图双击scope显示图像，观察阶跃相应是否达到指标放大图像观察超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足要求（2）绘制bode 图校正前的bode图校正后的bode图（3）绘制阶跃相应曲线校正前的阶跃相应曲线校正后的阶跃相应曲线三、校正装置电路图前面为放大装置放大25倍，后面为超前补偿电路，它自身的K 为0.1，相乘之后为指标中的2.5，校正装置电路完成160)16(5.2++=s s G c 。
四、设计结论设计的补偿网络为160)16(5.2++=s s G c 。
经过仿真得出超调量为s t s p 7.4%,3==σ满足要求。
五、设计后的心得体会实际的控制系统和我们在书中看到的标准系统差别很大，参数的要求比书中要求相对要苛刻，在设计校正网络的过程中，遇到很多困难超前滞后用根轨迹法无法求出，只能用simulink 画出仿真框图，通过经过一定的计算大概确定某些参数，通过不断地尝试修改，才能最终得到满足指标要求的阶跃相应曲线，很多时候现实中的参数没有书中的参数给的那么简单，会遇到很多难以想象的复杂状况，所以我们学习控制原理关键是学习怎么处理，如何应用好软件来配合完成系统的设计，现代控制理论不能单纯的通过简单的计算得出结论的，需要我们熟练运用软件来辅助设计，这样我们才能设计好一个校正网络。
附录：绘制bode图程序：g1=tf(16*[1.1],[1,2,16,0]);margin(g1)g2=tf(400*[1,7,6],[1,62,136,960,0]); margin(g2)绘制阶跃相应程序g1=tf(16*[1.1],[1,2,16,0]);h=tf([1],[1]);gc1=feedback(g1,h);t=0:0.01:10;step(gc1,t);gridg2=tf(400*[1,7,6],[1,62,136,960,0]); h=tf([1],[1]);gc2=feedback(g2,h);t=0:0.01:10;step(gc2,t);grid。
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西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别：网教专业：电力系统自动化技术 2015 年 12 月
课程名称【编号】：自动控制原理【1038】 A 卷
大作业满分：100 分
一、名词解释（共3 题，选作 2 题，每题 10 分，共 20 分）
1.什么是自动控制和反馈控制？
2.什么是系统的根轨迹和常规根轨迹？
3.什么大范围稳定的系统和小范围稳定的系统？
二、简答题（共 2 题，每题 20 分，共 40 分）
1.试说明采用控制系统的结构图作为数学模型有何优点？并说明结构图等效变换的原则？
2.常见的典型环节有哪些，并写出其传递函数？
三、计算题（共 3 题，选作 2 题，每题 20 分，共 40 分）
1. 单位负反馈系统如图所示：
R(s) K C(s)
+﹣
s(Ts+1)
单位负反馈系统
(1) 求系统的闭环传递函数，并确定系统特征参数与实际参数的关系。
(2) 若K=16(rad/s)、T=0.25(s)，试计算系统
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