2009电气工程11-12年度第一学期《自动控制原理》试卷B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
2009级自动化专业《信号与系统》考试试题B1
9、系统函数22)()(ca sb s s H +++=,a ,b ,c 为实常数,则该系统稳定的条件是（ 4、离散信号f(k)是指（ ） A ． k 的取值是连续的，而f(k)的取值是任意的信号 B ．k 的取值是离散的，而f(k)的取值是任意的信号**************************************************班级：************************************************************学号：*********************************************************************姓名：**********************************************************************************************************************************黄石理工学院2011—2012学年度（第1学期） 2009年级电气工程及其自动化专业 《信号与系统》 本 科期末试卷（B ） 共 3 页 第 1 页********** ********** ********** ********** **********班级：********** ********** ********** ********** ********** **********学号：********** ********** ********** ********** ********** ********** *********姓名：********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** ********** **********黄石理工学院2011—2012学年度（第1学期）2009年级电气工程及其自动化专业《信号与系统》本科期末试卷（B）共 3 页第 2 页**************************************************班级：************************************************************学号：*********************************************************************姓名：**********************************************************************************************************************************共 3 页 第 3 页黄石理工学院2011—2012学年度（第1学期）2009年级电气工程及其自动化专业 《信号与系统》 本 科期末试卷（B ）。
安徽大学期末试卷09-10年度第一学期《自动控制原理》考卷B卷答案
安徽大学2009 —2010学年第 一学期《 自动控制理论》(B 卷)考试试题参考答案及评分标准 一、(1)等效变换法：解(2)：梅逊公式法：系统有2条前向通道,5个回路,无不相交回路。
二、111101010(1)1)() 11010(110)11(1)K K K s s G s K s s s v s s τττ⎧=+⎪==+⎨++⎪+=⎩+221122211010()2)() 1()(110)1022110n n n n n K K G s s G s s s K s s ωωτξωωξωτ⎧=⎪Φ===⎨++++++=+⎪⎩ 3)依条件：0.5 (60)100%16.3% 3.62761n p e t ξβσω-⎧==︒=⎧⎪⎪⎨⎨====⎪⎪⎩⎩％＝ 221110 3.627613.16 1.316110220.5 3.6276 3.6276 0.2627n n K K ωτξωτ⎧⎫===→=⎪⎪⎨⎬+==⨯⨯=→=⎪⎪⎩⎭221104) 3.627611022n n n K K ωωτξωξ====+1.5 1.50.4143.6276r t ss A e K =∴===3211212322441321413243241212132411)]([1)()()()(G G G H G G H G G H G G G G G G G G G G G G G G H G G H G G G G G s R s C s ＋＋＋＋＋＋ ＝++++++==Φ∴三、(1)特征方程为()10(1)10(2)(1)10(2)(1)1(2)D s GH K s s s K s s s K s s s =+=-+=+-=+-=+换算成首一多项式，为：-根轨迹方程为： 由此可知,需要绘制零度根轨迹。
分离点的计算：12()()02.732,0.732dG sH s dss s ===- (2)由特征方程求取根轨迹与虚轴的交点,1,2s =±此时闭环系统临界稳定,出现等幅振荡,所对应的K ＝2。
《自动控制原理》第1学期期末考试试题2008-2009(B卷)
东北大学考试试卷（B 卷）2008—2009 学年第 1 学期 课程名称： 自动控制原理 一、（10分）简要回答下列问题（每小题各5分）。
1. 简述自动控制系统一般是由那些基本环节组成，并画出控
制系统结构框图。
2. 简述什么是无差系统。
得分
二、（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，
试求该系统扰动误差传递函数)()(s N s X c ，并从理论上说明如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的扰动误差为零。
图1 题二图
得分
三、（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为
1.5-，三个极点分别为6.1
2.1j ±-和 1.49-，且系统传递函数根的
形式放大系数为4。
试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量%σ、调整时间5s t ±（%）和峰值时间m t 。
得分
四、（14分）设单位负反馈系统的开环传递函数为
)
2)(1()(++=
s s s k s W g
k
1． 绘制闭环系统根轨迹（写出具体绘制过程并标出关键点）； 2． 试确定系统呈单调动态响应以及衰减振荡动态响应的g k 取
值范围。
得分
r
五、（20分）一单位负反馈最小相位系统的开环对数幅频特性
如图2所示，其中虚线为校正前特性，实线为加入串联校正装置后的特性。
1． 试写出串联校正装置的传递函数，并说明此校正主要是利
用该装置的什么特性；
2． 求校正后系统的相位裕量()c γω。
图2 题五图
得分。
08 09年度第一学期自动控制道理考卷B卷
安徽大学20 08 —20 09 学年第 一 学期《 自动控制理论 》考试试卷（B 卷）（时间120分钟）一、化简题（共10分）已知系统结构图如图所示，试求传递函数。
)()(s Rs C 题 号一二三四五六七总分得 分阅卷人得分院/系专业 姓名学号答题勿超 装订线------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------二、回答题（共15分）已知某单位反馈控制系统的结构图如下图所示，试回答：（1）确定使系统稳定的范围K ，ξ（2）若，确定使系统闭环极点全部落在左边时的范围2=ξ1-=s 得分三、绘图题（共15分）得分++sss+K(2=已知系统的特征方程为：，试绘制10)1()根轨迹，并说明过渡过程为单调变化和振荡时K值的取值范围。
四、判断题（共15分）设系统的开环传递函数为；214()()(1)(12)s G s H s s s s +=++要求用乃氏判据判断闭环系统的稳定性。
得分五、设计题（共15分）已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为，200()(0.11)o G s s s =+试设计串联校正装置，使系统的相位裕量不小于，穿越频率不低于。
并画出校正前后系统的45ο155s -Bode 图以及校正环节的Bode 图。
得分六、计算题（共15分）某最小相位控制系统其单位反馈系统的开环传递函数的对数幅频曲线如下图所示：试求：当系统的输入为时系统的稳态输出。
)305sin(2)(o t t r +=)(t C 得分七、计算题（共15分）得分离散系统方框图如图所示，采样周期T=1s。
试求：（1）使系统稳定的K值范围；=K(1r=（2）当，时，系统的稳态误差。
（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。
自动控制原理试卷及答案
1《自动控制原理》试卷（A 卷）一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。
（10分）（1图 ）（3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t te et y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
（10分）三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。
（写出步骤）（10分）四、控制系统的结构如图所示，设 r(t ) = t ⋅ 1(t ) ，p (t ) = 1(t )定义e (t ) = r(t ))(t y -，试求系统的稳态误差。
（10分）)(t p )(t r -++)(t y 1+s )1(1+s s +（4图）五、试确定题图所示系统参数K 和ξ的稳定域。
（写步骤）（10分）（5图）六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为（1） 绘制根轨迹，并加以简要说明。
（2） 当系统的阻尼振荡频率s rad /1d =ω时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。
（15分）七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。
（10分）八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中Lo(ω)为校正前特性，L开(ω)为校正后特性。
（1）试作出校正装置的对数幅频特性Lc(ω)(折线)；（2）试写出校正装置的传递函数Gc(s);（3）计算校正后系统的相位裕度γ。
（15分）cp为s右半平面上的开环根的个数，v为开九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。
(10分)（a）(b)2《自动控制原理》试卷（B 卷）一、 求下图所示系统的传递函数)(/)(0s U s U i 。
（10分）（1图） （3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
自动控制原理试卷及答案
1《自动控制原理》试卷（A 卷）一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。
（10分）（1图 ）（3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
（10分）三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。
（写出步骤）（10分）四、控制系统的结构如图所示，设 r(t ) = t ⋅ 1(t ) ，p (t ) = 1(t )定义e (t ) = r(t ))(t y -，试求系统的稳态误差。
（10分）（4图）五、试确定题图所示系统参数K 和ξ的稳定域。
（写步骤）（10分）（5图）六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为（1） 绘制根轨迹，并加以简要说明。
（2） 当系统的阻尼振荡频率s rad /1d =ω时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。
（15分）七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。
（10分）八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中Lo(ω)为校正前特性，L开(ω)为校正后特性。
（1）试作出校正装置的对数幅频特性Lc(ω)(折线)；（2）试写出校正装置的传递函数Gc(s);（3）计算校正后系统的相位裕度γ。
（15分）cp为s右半平面上的开环根的个数，v为开九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。
(10分)（a）(b)2《自动控制原理》试卷（B 卷）一、 求下图所示系统的传递函数)(/)(0s U s U i 。
（10分）（1图） （3图）二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为t t e e t y 10602.12.01)(---+= 。
(a) 求该系统的闭环传递函数。
(b) 确定该系统的阻尼系数。
（10分）三、系统的信号流图如图所示，求输出C （S ）的表达式。
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安徽大学20 11 —20 12 学年第 一 学期
《 自动控制理论 》考试试卷（B 卷）
（闭卷 时间120分钟）
一、 计算题（共10分） 若某系统在阶跃输入r(t)=1(t)时，零初始条件下的输出响应
2()1t t c t e e --=-+，试求系统的传递函数和脉冲响应。
院/系 年级 专业 姓
名 学号
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线--------------------------
二、 化简题（共15分）
已知系统的结构图如图所示，请利用结构图等效变换或梅逊公式来分析 系统的闭环传递函数()()
C s R s 。
R ()
s
三、 绘图分析题（共15分）
单位反馈系统的开环传递函数如下，
)
15.0)(12.0()(++=
s s s K
s G
试概略绘出系统根轨迹。
并确定系统响应过程为单调变化时K 的取值范围
以及临界振荡时的K 值
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------
某系统结构图如图所示，试根据频率特性的物理意义，求输入信号t
( 作
)
t
r2
sin
用时，系统的稳态误差()
e t
ss
五、判断分析题（共15分）
已知系统开环传递函数为22
1(1)
()()(1)
K T s G s H s s T s +=
+，请利用奈奎斯特稳定判据判断系统的稳定性。
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线----------------------------------------
六、综合题（共15分）
已知最小相位控制系统其单位反馈系统的开环传递函数的对数 幅频曲线如下图所示：
（1） 请写出系统的开环传递函数。
（5分） （2） 当系统的输入)305sin(2)(o t t r +=时，求系统的稳态输出。
（10分）
七、校正题（20分）
已知控制系统的结构图如下，其中已知量2121,,,T T k k 均大于零。
为提高系统的控制精度，使系统由Ⅰ型提高到Ⅲ型，加入了前馈校正
1
)(22++=s T bs
as s G c ，试求b a ,值。
[已知)()()(t c t r t e -=]
答 题 勿 超 装 订 线
------------------------------装---------------------------------------------订----------------------------------------线------------------
----------------------。