西安工程大学自动控制原理考研真题试题2016—2019年
《自动控制原理》试卷及答案(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 值的围。
4.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数)()(,)()(s R s E s R s C5.(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 的取值围。
Re Im ∞→ω00→ωK 2-0,3==p v (a )Re Im ∞→ω00→ωK 2-0,0==p v (b ) Re Im ∞→ω00→ωK 2-2,0==p v (c ) 题4图题2图 1G 2G 3G 5G C R +E --4G +6G6.(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 ee t c tt 。
3、 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。
(完整版)自动控制原理试题答案

(完整版)⾃动控制原理试题答案∑??=i i i s s Q s H )()(1)(zidpngkongzhi1 闭环系统(或反馈系统)的特征:采⽤负反馈,系统的被控变量对控制作⽤有直接影响,即被控变量对⾃⼰有控制作⽤。
2 典型闭环系统的功能框图。
⾃动控制在没有⼈直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运⾏。
⾃动控制系统由控制器和被控对象组成,能够实现⾃动控制任务的系统。
被控制量在控制系统中.按规定的任务需要加以控制的物理量。
控制量作为被控制量的控制指令⽽加给系统的输⼊星.也称控制输⼊。
扰动量⼲扰或破坏系统按预定规律运⾏的输⼊量,也称扰动输⼊或⼲扰掐⼊。
反馈通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输⼊端,与输⼊信号相⽐较。
反送到输⼊端的信号称为反馈信号。
负反馈反馈信号与输⼈信号相减,其差为偏差信号。
负反馈控制原理检测偏差⽤以消除偏差。
将系统的输出信号引回插⼊端,与输⼊信号相减,形成偏差信号。
然后根据偏差信号产⽣相应的控制作⽤,⼒图消除或减少偏差的过程。
开环控制系统系统的输⼊和输出之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作⽤没有影响,这样的系统称为开环控制系统。
开环控制⼜分为⽆扰动补偿和有扰动补偿两种。
闭环控制系统凡是系统输出端与输⼊端存在反馈回路,即输出量对控制作⽤有直接影响的系统,叫作闭环控制系统。
⾃动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。
复合控制系统复合控制系统是⼀种将开环控制和闭环控制结合在⼀起的控制系统。
它在闭环控制的基础上,⽤开环⽅式提供⼀个控制输⼊信号或扰动输⼊信号的顺馈通道,⽤以提⾼系统的精度。
⾃动控制系统组成闭环负反馈控制系统的典型结构如图1.2所⽰。
组成⼀个⾃动控制系统通常包括以下基本元件.给定元件给出与被控制量希望位相对应的控制输⼊信号(给定信号),这个控制输⼊信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。
给定元件通常不在闭环回路中。
2.测量元件测量元件也叫传感器,⽤于测量被控制量,产⽣与被控制量有⼀定函数关系的信号。
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自动控制原理:参考答案及评分标准一、单项选择题(每小题1分,共20分)1. 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为(C)A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在(A )上相等。
A. 幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为(C)A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. 3从0变化到时,延迟环节频率特性极坐标图为(A )A.圆B.半圆C椭圆 D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个(B )A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为10s(5s 2)则它的开环增益为(A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G(s)5~2s 2s 5则该系统是(A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的Z不变,提咼3n,A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间9. 一阶微分环节G(s) 1 Ts,当频率A. 45 °B.-45°10. 最小相位系统的开环增益越大,其(A.振荡次数越多C. 过阻尼系统D.零阻尼系统则可以(B )B. 减少上升时间和峰值时间D. 减少上升时间和超调量卡时,则相频特性G(j )为(A )C. 90 °D.- 90°D )B. 稳定裕量越大D. 稳态误差越小11设系统的特征方程为D s s4 8s3217s 16s 50,则此系统(A )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: G ss(s 1)(s 5),当k= ( C )时,闭环系统临界稳定。
B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为Ds 3s310s 5s2s 2 0,则此系统中包含正实部特征的个数有(C )A.0B.1C.2D.316.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为(B )A.(-3,x )B.(0宀)C.(- x ,-3)D.(-3,0)20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( B )反馈的传感器。
自动控制原理试卷含答案4套完整(免费)

课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷)试卷A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 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。
2019年《827自动控制原理》研究生入学考试试题

姓名: 报考专业: 准考证号码: 密封线内不要写题年攻读硕士学位研究生入学考试试题科目名称:自动控制原理(█A 卷□B 卷)科目代码:考试时间:3小时 满分150分2019年攻读硕士学位研究生入学考试试题(参考答案)科目名称:自动控制原理(█A 卷□B 卷)科目代码:827考试时间:3小时 满分150分一、简答题(共5小题,每小题6分,共30分):1、对自动控制系统的基本要求是。
答:稳(稳定、平稳)、快(动态响应快)和准(稳态误差小)。
2 线性离散控制系统稳定的充分必要条件是。
答:离散系统闭环特征方程所有的特征根全部位于平面单位圆内部,即z 1, 1,2,i z i n<= 3 函数的拉氏变换和变换分别为。
1()ate t -⎡⎤+⎣⎦z 答:和11s a s ++1aT z zz e z -+--4 某线性定常系统的单位脉冲响应为,则该系统闭环传递函1.25()0.0125t g t e -=数为 。
答:0.01251.25s +5 串联超前校正和滞后校正的主要特点分别是。
答:串联超前校正利用相位超前特性,主要改善系统的动态特性;串联滞后校正利用高频衰减特性,主要改善系统的稳态性能。
二、分析题(15分)简述空调器是如何自动调节室内温度?画出空调器温度自动控制系统的方框图。
解答:空调器控制部分有一个温度自动调节系统,它主要由空调遥控器、温度调节器、制冷压缩电机、温度传感器等部分组成。
以夏季调器运行工作过程为例,用户预先设定一个温度值,启动空调器后,温度传感器实时检测室内温度(通常高于预设温度),并与预设温度进行比较,根据温度偏差,通过温度调节器进行运算处理,并根据运算结果发出控制指令,控制制冷压缩电机运行时间长短,以使室内温度下降,当室内温度接近或等于预设温度时,电机停止工作。
当电机停止工作后,室温会再次回升,类似地由温度传感器实时检测出温度变化,通过温度调节器运算处理后,发出控制指令,启动电机运行,直到室温回到预设温度为止。
自动控制原理试题与答案解析

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,其控制作用就是通过给定值与反馈量得差值进行得。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入得前馈复合控制与按扰动得前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)得环节,以并联方式连接,其等效传递函数为,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,则无阻尼自然频率,阻尼比,该系统得特征方程为,该系统得单位阶跃响应曲线为 .5、若某系统得单位脉冲响应为,则该系统得传递函数G(s)为。
6、根轨迹起始于极点 ,终止于零点或无穷远。
7、设某最小相位系统得相频特性为,则该系统得开环传递函数为。
8、PI控制器得输入-输出关系得时域表达式就是 ,其相应得传递函数为,由于积分环节得引入,可以改善系统得性能。
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、一定能使干扰引起得误差逐渐减小,最后完全消除;D、需要调整系统得结构参数,才能改善系统性能。
2、下列哪种措施对提高系统得稳定性没有效果( ).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,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.4、系统在作用下得稳态误差,说明( )A、型别;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°根轨迹得就是( )A、主反馈口符号为“-” ;B、除外得其她参数变化时;C、非单位反馈系统; D、根轨迹方程(标准形式)为。
6、开环频域性能指标中得相角裕度对应时域性能指标( )。
A、超调 B、稳态误差C、调整时间 D、峰值时间7、已知开环幅频特性如图2所示, 则图中不稳定得系统就是( )。
自动控制原理复习题20套答案

自动控制原理试卷1答案一.填空 1. 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
2. 闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内。
3.5.02+S ;0;8。
4. 4,Ⅱ;62.5。
5.110100+S ;10。
6. P-I ;利用G(s)的负斜率使ωC 减小,改善静态性能。
7. 将连续信号变为离散信号;0。
二.(14分) 解:(1)(2)C(Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG ∙+∙三.(20分) 解:(1)F(s)=[]Ts st f 111)(+-=(2)F(s)=525125151)5(122++-=+s s s s s(3)G 1(s)=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s)=ss s a s )32(10)(2+⨯+521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分)(1分) (1分) (1分)(1分) (1分) (1分)(1分) (1分) (4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(每空1分。
共18分)sa s s as s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴a s s s s A 101032)(23+++=∴要使系统稳定,则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a (两内项系数乘积>两外项系数乘积)四.(12分)反馈校正系统如图示。
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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K
C、增加微分环节 D、引入扰动补偿
4、 时,求系统由 产生的稳态误差 ;(4分)
5、确定 ,使干扰 对系统输出 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 :
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr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 的开环增益 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 如图5所示:
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( )。
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 的系统B、闭环特征方程为 的系统
C、阶跃响应为 的系统D、脉冲响应为 的系统
三、(8分)写出下图所示系统的传递函数 (结构图化简,梅逊公式均可)。