自动控制原理试卷C湖南大学课程考试试卷7套

(答题请做在答卷纸上，并写清题号。

做在草稿纸上的无效)一、已知系统结构图如下图所示。

1、试通过结构图等效变换求C(S)/R(S)；2、试画出相应的信号流图，并运用梅逊增益公式求E(S)/R(S)。

二、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)1(10)(+=s s s G1. 画出系统的近似对数幅频、相频特性曲线；2. 判断闭环系统的稳定性。

如果系统稳定，求系统的相角裕度γ和幅值裕度h 。

第1页 共 2 页考试中心填写： ___年___月___日 考 试 用湖南大学课程考试试卷课程名称： 自动控制原理； 试卷编号： ； 考试时间：120分钟题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分应得分 100实得分 评分：评卷人姓名： 学号： 专业班级：装订线（答题不得超过此线）G 1(S) G 2 (S) G 3 (S) H 1(S)G 4(S)R(S) C(S) _ ·· E(S)_三、一线性连续控制系统如下图所示。

1、用劳斯判据判断K 为何值时，系统稳定；2、当K为何值时，系统发生持续等幅振荡，求其振荡角频率ωn 。

一四、已知控制系统开环传递函数为G(S)H(S)= )3)(6(++s s k1、绘制当K 从0→∞变化时系统的根轨迹；2、求闭环系统稳定的K 值范围。

五、离散系统如下图所示。

1、设G 1(S)=s e Ts --1，G 2(S)= )1(10+s s ，样周期T=1s ，试写出闭环脉冲传递函数Φ（Z ）；2、在z 域中分析系统的稳定性；3、求 r(t)=1(t)+t 时系统的稳态误差。

六、最小相角系统的近似对数幅频特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。

R(S) C(S) 2)10(++s s k 220ss + G 1 (S) G 2 (S)考试中心填写年月日第2页共 2 页湖南大学课程考试试卷考试用课程名称：自动控制原理；试卷编号：C；考试时间：120分钟题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 15 10 20 15 24 16 100 实得分 评分评卷人一．绘制如图1所示无源网络的结构图，并求系统的传递函数U c (S)/U r (s)。

图1二．已知控制系统的结构图如图2所示。

试用梅逊增益公式求系统的传递函数C(S)/R(s)。

图2三．已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)11.0()(+=s s Ks G1． 当K =50时，求系统的单位阶跃响应，并求系统的超调量，上升时间和调节时间（△=）； 2． 若要求单位阶跃响应的超调量小于%，求K 的取值范围； 专业班级：学号：姓名：………………………………………………………..装订线（答题不得超过此线）…………………………………………………..3．当输入ttr22)(+=时，求使系统稳态误差)(1.0radess≤的K值；4．简要说明K值变化对系统动态性能和稳态误差的影响。

四．画出如图3所示控制系统当K n变化时的根轨迹图。

图3五．已知单位负反馈系统的开环传递函数为：2)1(1)(+=sssG3.画出系统的奈奎斯特曲线；4.判断闭环系统的稳定性。

如果系统稳定，求系统的相角裕度γ和幅值裕度h，并在奈奎斯特图上标注γ和h。

六．设离散系统如图4所示，设采样周期T=1（s）,.图41.求系统的闭环脉冲传递函数，2.判断离散系统的稳定性。

湖南大学课程考试试卷课程名称：自动控制原理；试卷编号：B；考试时间：120分钟考试中心填写年月日考试用题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 12 20 22 12 20 14 100 实得分 评分评卷人二、 用结构图等效变换法求下图函数C(S)/R(S)。

（要求每一步变换作适当说明）三、 画出下图（1）、（2）所示系统的信号流图，并用梅逊增益公式求出C （S ）/R （S ）和C （S ）/N （S ）。

四、 已知系统如下图所示，试求专业班级：学号：姓名：………………………………………………………..装订线（答题不得超过此线）…………………………………………………..1.当n（t）=0 , G（S）=1/TS , F（S）=1 时，在单位斜坡信号r（t）= t作用下系统输出C（t）。

2.当r（t）=1（t）, n（t）=0 , G（S）=1/[S（+1）], F（S）=40时，系统的超调量，上升时间和调节时间。

3.当n（t）=0 G（S）=1/[S+1)+1)], F（S）=1时，系统稳定的K值范为。

4.当r（t）=1（t）, n（t）=1（t）,G（S）=1/（S+5）, F（S）=50/（+1）时，系统的稳态误差。

五、试概略绘制下图所示系统的根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。

六、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G（S）=k（S+1）/S（10S+1）1.画出K=10时系统的近似对数幅频，相频曲线。

2.判断K=10时闭环系统的稳定性，并求系统的相角裕度γ。

3. 当K值增大至K=20时，对数幅频特性曲线应如何快速确定。

七、采样系统如下图所示,若采样周期T=秒,试求:1.系统闭环脉冲传递函数φ（Z）。

2.r(t)=1(t)+t时系统的稳态误差。

湖南大学课程考试试卷课程名称：自动控制原理；试卷编号： 2 ；考试时间：120分钟考试中心填写 年 月 日 考 试 用八、 下图为电动机速度控制系统原理示意图。

图中，U r 为给定参考电压，M 为电动机，U a 为M 的电枢电压，Ω为M 的输出轴角速度，TG 为测速发电机，U c 为TG 的输出电压，试将该速度控制系统接成负反馈系统，并画出系统原理方框图。

九、 画出下图所示系统的信号流图，并用梅系统逊增益公式求出C （S ）/R （S ）和C （S ）/N （S ）。

十、 设复合控制系统如下图示，试求r （t ）=1+t ，n （t ）=同时作用下的稳态误差。

四、已知某单位反馈系统结构图如下，要求专业班级：学号：姓名：………………………………………………………..装订线（答题不得超过此线）…………………………………………………..1．当F （S ）=40, G （S ）=1/[S （+1）]时, 在单位阶跃信号r （t ）= 1（t ）作用下系统输出C （t ）、系统的超调量和上升时间。

（12） 2．绘制F （S ）=K ，G （S ）=（S+1）/S （10S+1）时系统的根轨迹。

（8）3．画出F （S ）=10，G （S ）=（S+1）/S （10S+1）时系统的近似对数幅频，相频曲线，并判断此时系统的稳定性；当F （S ）=20时，对数幅频特性曲线应如何快速确定。

（10） 五、采样系统如下图所示,若采样周期T=秒,试求:1. 系统闭环脉冲传递函数φ（Z ）。

（8）2. r(t)=1(t)+t 时系统的稳态误差。

（8）六、已知某单位反馈控制系统其原有部分开环传递函数G 0（S ）和串联校正装置G C （S ）的对数幅频渐进特性如图所示。

要求：写出校正后的开环传递函数，画出系统校正后的开环对数幅频渐近特性曲线并分析G C （S ）对系统的作用。

湖南大学课程考试试卷课程名称： 自动控制原理 ；试卷编号： 2 ；考试时间：120分钟课程名称：自动控制原理；试卷编号：1；考试时间：120分钟专业班级：学号：姓名：………………………………………………………..装订线（答题不得超过此线）…………………………………………………..1213题号一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 12 8 23 12 15 14 16 100 实得分 评分评卷人一、 画出下图所示系统的信号流图，并用梅逊增益公式求出C （S ）/R （S ）和C （S ）/N（S ）。

二、 用结构图等效变换法求下图函数C(S)/R(S)。

（要求每一步变换作适当说明）三、已知系统如下图所示，试求14 1.当n（t）=0 , G（S）=1/TS , F（S）=1 时，在单位斜坡信号r（t）= t作用下系统输出C（t）。

（6）2.当r（t）=1（t）, n（t）=0 , G（S）=1/[S（+1）], F（S）=40时，系统的超调量、上升时间和调节时间。

（9）3.当r（t）=1（t）, n（t）=1（t）,G（S）=1/（S+5）, F（S）=50/（+1）时，系统的稳态误差。

（8）四、试概略绘制下图所示系统的根轨迹图，并判断闭环系统的稳定性。

五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G（S）=k（S+1）/[S（10S+1）]，画出K=10时系统的近似对数幅频，相频曲线；并用对数频率稳定判据判断K=10时闭环系统的稳定性。

六、采样系统如下图所示,若采样周期T=秒,Gh(S)为零阶保持器,试求:（1）系统闭环脉冲传递函数φ（Z）；（2） r(t)=1(t)+t时系统的稳态误差。

七、设单位反馈系统开环传递函数G（S）=200/[S（+1）],试设计一无源校正网络,使已校正系统的相角裕度γ≥45。

，截止频率ωC≥50（rad/s）。

考试中心填写：___年___月___日考试用湖南大学课程考试试卷课程名称：自动控制原理；试卷编号：；考试时间：120分钟15(答题请做在答卷纸上，并写清题号。

做在草稿纸上的无效)二、求图1所示系统的传递函数G(S)=U 0(S)/U i (S)，其中U 0是输出，U i 是输入。

图 1图2 三、已知系统结构图如图图3所示。

1、如果F(S)=1,确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量，调节时间s t ；2、如果F(S)=)6(+S K ，用劳斯判据判断系统稳定的K 值范围；第1页 共 2 页3、如果F(S)=)6(10+S ，求在输入信号r(t)=1(t)+2t 作用下系统的稳态误差。

姓名： 学号： 专业班级：装订线（答题不得超过此线）G 1(S)G 2(S)H 1(S)H 2(S)__ R(S)C(S)G 3(S)H 3(S) _16图 3四、已知控制系统开环传递函数为G(S)H(S)= )4)(2()1(2+++s s s s k1、绘制当K 从0→∞变化时系统的根轨迹；2、求闭环系统稳定的K 值范围。

五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)110()12.0(10++S S S3.画出系统的近似对数幅频、相频特性曲线；4. 用对数频率稳定判据判断闭环系统的稳定性。

如果系统稳定，求系统的相角裕度 γ.六、设有单位反馈误差采样的离散系统如图4,连续部分传递函数为G(S)= )10(10+s s ，采样周期T=1、试写出系统开环脉冲传递函数G(Z)和闭环脉冲传递函数Φ（Z ）；2、在z 域中分析系统的稳定性,如果稳定请求出 r(t)=1(t)时系统的稳态误差。