自控原理模拟试题2含答案
自动控制原理试卷、习题及答案2套
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2-5 求图示运算放大器构成的网络的传递函数。
题 2-5 图
2-6 已知系统方框图如图所示，试根据方框图简化规则，求闭环传递函数。
题 2-6 图
2-7
分别求图示系统的传递函数 C1 (s) 、 C2 (s) 、 C1 (s) 、 C2 (s) R1 (s) R1 (s) R2 (s) R2 (s)
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自动控制 (A )试卷
一、系统结构如图所示，u1 为输入， u2 为输出，试求
1．求网络的传递函数 G(s)=U1(s)/U2(s)
2． 讨论元件 R1，R2，C1，C2 参数的选择对系统的稳定性是否有影响。（15 分）
i2
i1
C1
R1
U1
R2
U2
C2
二、图示系统，试求，
（1） 当输入 r(t)=0，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差 ess; （2） 当输入 r(t)=1(t)，n(t)=1(t)时，系统的稳态误差 ess; （3） 若要减小稳态误差，则应如何调整 K1，K2？（15 分）
（2） 三阶系数的一对主导极点为 s1,2 1 j2 ，求同时满足上述条件的开环传递函 数G(s) 。
3 – 10 系统结构图如图所示，试求当 0 时，系统的 和
n 之值，如要求 =0.7，试确定参数 。
题 3-10 图
3 – 11 设单位反馈系统的开环传递函数如下，试确定系统稳定时 K 的取值范围。
输入信号 r(t)=1 作用下，能使给定系统成为最少拍系统的数字控制器的
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
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(完整word版)自动控制原理试卷包含答案
自动控制原理试卷一． 是非题（5分）：（1）系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k 和类型决定的（ ）；（2）系统的频率特性是系统输入为正弦信号时的输出（ ）；（3）开环传递函数为)0(2>k s k 的单位负反馈系统能跟深速度输入信号（ ）；（4）传递函数中的是有量纲的，其单位为 （ ）；(5)闭环系统的极点均为稳定的实极点，则阶跃响应是无 调的（ ）；二． 是非题（5分）：（1）为了使系统的过度过程比较平稳要求系统的相角裕量大于零（ ）；（2）Bode 图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的（ ）；（3）对于最小相位系统，根据对数幅频特性就能画出相频特性（ ）；（4）单位闭环负反馈系统的开环传递函数为)()()(s D s N s G =，劳斯稳定判据是根据)(s D 的系数判闭环 系统的稳定性（ ）；奈奎斯特稳定判据是根据)(s G 的幅相频率特性曲线判闭环系统的稳定性 （ ）。
三． 填空计算题（15分）：（1）如图所示：RC 网络，其输出)(t u c 与输入)(t u r 的微分方程描述为 ，假定在零初始条件下，系统的传递函数)(s φ= ，该系统在)(1)(t t u r =作用时，有)(t u c = 。
(2)系统结构如图，该系统是 反馈系统，是 阶系统，是 型系统，若要使系统的放大系数为1，调节时间为0.1秒（取%σ的误差带），0k 应为 ，t k 应为 。
（3）如果单位负反馈系统的开环传递函数是))(()()(b s a s c s k s G +++=，该系统是 阶系统，是 型系统，该系统的稳态位置误差系数为 ，稳态速度误差系数为 ，稳态加速度误差系数为速度误差系数为 。
四． 是非简答题（5分）：（1）已知某系统的开环传递函数在右半s 平面的极点数为，试叙述Nyquist 稳定判据的结论。
（2）试叙述系统稳定的充分必要条件。
（3）系统的稳定性不仅与系统结构有关，而且与输入信号有关，该结论是否正确。
自控控制原理习题王建辉第2章答案
2-1 什么是系统的数学模型在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些用来描述系统因果关系的数学表达式，称为系统的数学模型。
常见的数学模型形式有：微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。
2-2 简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。
2-3 什么是小偏差线性化这种方法能够解决哪类问题在非线性曲线（方程）中的某一个工作点附近，取工作点的一阶导数，作为直线的斜率，来线性化非线性曲线的方法。
2-4 什么是传递函数定义传递函数的前提条件是什么为什么要附加这个条件传递函数有哪些特点传递函数：在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
定义传递函数的前提条件：当初始条件为零。
为什么要附加这个条件：在零初始条件下，传递函数与微分方程一致。
传递函数有哪些特点：1．传递函数是复变量S 的有理真分式，具有复变函数的所有性质；n m ≤且所有系数均为实数。
2．传递函数是一种有系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反映系统内部的任何信息。
3．传递函数与微分方程有相通性。
4．传递函数)(s W 的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。
2-5 列写出传递函数三种常用的表达形式。
并说明什么是系统的阶数、零点、极点和放大倍数。
nn n n mm m m a s a s a s a b s b s b s b s W ++++++++=----11101110)( ()()∏∏==++=nj jmi i s T s T K s W 1111)( 其中nma b K =()()∏∏==++=nj jmi i g p s z s K s W 11)( 其中0a b K g =传递函数分母S 的最高阶次即为系统的阶数，i z -为系统的零点，j p -为系统的极点。
K 为传递函数的放大倍数，g K 为传递函数的根轨迹放大倍数。
2-6 自动控制系统有哪几种典型环节它们的传递函数是什么样的 1．比例环节u r2．惯性环节1/Csu r3．积分环节1/Csu r4．微分环节u r5．振荡环节6．时滞环节2-7 二阶系统是一个振荡环节，这种说法对么为什么当阻尼比10<<ξ时是一个振荡环节，否则不是一个振荡环节。
自动控制原理模拟题及答案
学习中心 姓 名 学 号西安电子科技大学网络和继续教育学院《自动控制原理》模拟试题一一、简答题（共25分）1、简述闭环系统的特点，并绘制闭环系统的结构框图。
( 8分)2、简要画出二阶系统特征根的位置和响应曲线之间的关系。
( 10分)3、串联校正的特点及其分类？( 7分)二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)42()(2++=s s s Ks G K ，试确定使系统产生持续振荡的K 值，并求振荡频率ω。
( 15分)三、设某系统的结构及其单位阶跃响应如图所示。
试确定系统参数,1K 2K 和a 。
( 15分)四、某最小相角系统的开环对数幅频特性如图示。
要求（20分）1）写出系统开环传递函数；2）利用相角裕度判断系统的稳定性；3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。
五、设单位反馈系统的开环传递函数为)1()(+=s s Ks G试设计一串联超前校正装置，使系统满足如下指标：（25分） （1）在单位斜坡输入下的稳态误差151<ss e ； （2）截止频率ωc ≥7.5(rad/s)；（3）相角裕度γ≥45°。
模拟试题一参考答案：一、简答题1、简述闭环系统的特点，并绘制闭环系统的结构框图。
解： 闭环系统的结构框图如图：闭环系统的特点：闭环控制系统的最大特点是检测偏差、 纠正偏差。
1) 由于增加了反馈通道, 系统的控制精度得到了提高。
2) 由于存在系统的反馈, 可以较好地抑制系统各环节中可能存在的扰动和由于器件的老化而引起的结构和参数的不确定性。
3) 反馈环节的存在可以较好地改善系统的动态性能。
2、简要画出二阶系统特征根的位置和响应曲线之间的关系。
解：113、串联校正的特点及其分类？答：串联校正简单, 较易实现。
设于前向通道中能量低的位置，减少功耗。
主要形式有相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正。
二、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)42()(2++=s s s Ks G K ，试确定使系统产生持续振荡的K 值，并求振荡频率ω。
自动控制原理试题库(含答案)
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。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(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，ω，则无阻尼自然频率=n2、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。
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，则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
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arctan 180arctan T τωω--。
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对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。
Z 是指 系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性 和快速性，其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用劳思判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。
自控原理第二章习题答案
自控原理第二章习题答案自控原理第二章习题答案自控原理是一门研究控制系统的学科，它关注的是如何设计和优化控制系统，以实现系统的稳定性和性能。
在学习自控原理的过程中，习题是一个非常重要的组成部分，通过解答习题可以帮助我们更好地理解和掌握自控原理的知识。
在本文中，我将为大家提供自控原理第二章习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是反馈控制系统？它有哪些特点？答：反馈控制系统是一种通过测量输出信号，并将其与期望输出信号进行比较，然后根据比较结果对系统进行调整的控制系统。
它的特点包括：- 反馈环节：反馈控制系统中包含了一个反馈环节，通过测量输出信号，将其反馈给系统进行调整，以实现期望的输出。
- 自动调节：反馈控制系统能够根据反馈信号自动地对系统进行调节，无需人工干预。
- 稳定性：反馈控制系统能够提高系统的稳定性，使系统能够快速地恢复到期望状态。
- 抗干扰性能：反馈控制系统能够减小外部干扰对系统的影响，提高系统的抗干扰能力。
2. 什么是比例控制器？它的传递函数是怎样的？答：比例控制器是一种最简单的控制器，它根据误差的大小与比例增益之间的关系来调节系统的输出。
比例控制器的传递函数可以表示为：Gc(s) = Kp其中，Gc(s)为比例控制器的传递函数，Kp为比例增益。
3. 什么是积分控制器？它的传递函数是怎样的？答：积分控制器是一种根据误差的累积值来调节系统的输出的控制器。
积分控制器的传递函数可以表示为：Gc(s) = Ki/s其中，Gc(s)为积分控制器的传递函数，Ki为积分增益，s为复变量。
4. 什么是微分控制器？它的传递函数是怎样的？答：微分控制器是一种根据误差的变化率来调节系统的输出的控制器。
微分控制器的传递函数可以表示为：Gc(s) = Kd*s其中，Gc(s)为微分控制器的传递函数，Kd为微分增益，s为复变量。
5. 什么是比例积分控制器？它的传递函数是怎样的？答：比例积分控制器是一种同时具有比例和积分控制功能的控制器。
自控考试题及答案
自控考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自控系统的基本组成包括哪些部分？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、控制器、执行器、被控对象C. 控制器、执行器、被控对象D. 传感器、控制器、被控对象答案：B2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别是什么？A. 是否有反馈回路B. 控制器的类型C. 执行器的类型D. 传感器的类型答案：A3. 比例控制（P）的特点是什么？A. 响应速度快，无稳态误差B. 响应速度慢，存在稳态误差C. 响应速度快，存在稳态误差D. 响应速度慢，无稳态误差答案：C4. 积分控制（I）的主要作用是什么？A. 提高系统的响应速度B. 消除稳态误差C. 增加系统的阻尼D. 减少系统的超调答案：B5. 微分控制（D）的主要作用是什么？A. 增加系统的稳定性B. 减少系统的超调C. 提高系统的响应速度D. 预测系统的未来行为答案：D6. 什么是系统的稳定性？A. 系统在受到干扰后能够恢复到平衡状态的能力B. 系统在没有干扰的情况下能够保持平衡的能力C. 系统在受到干扰后能够保持平衡的能力D. 系统在没有干扰的情况下能够恢复到平衡状态的能力答案：A7. 什么是系统的超调？A. 系统响应过程中的最大偏差B. 系统响应过程中的最小偏差C. 系统响应过程中的偏差速度D. 系统响应过程中的偏差时间答案：A8. 什么是系统的稳态误差？A. 系统响应过程中的最大偏差B. 系统响应过程中的最小偏差C. 系统在达到稳态时的偏差D. 系统在达到稳态时的响应速度答案：C9. 什么是系统的动态特性？A. 系统在受到干扰后的行为B. 系统在没有干扰时的行为C. 系统在受到干扰后和没有干扰时的行为D. 系统在达到稳态时的行为答案：A10. 什么是系统的静态特性？A. 系统在受到干扰后的行为B. 系统在没有干扰时的行为C. 系统在受到干扰后和没有干扰时的行为D. 系统在达到稳态时的行为答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 自控系统中常见的干扰包括哪些？A. 电源波动B. 温度变化C. 负载变化D. 人为操作错误答案：ABC2. 以下哪些因素会影响系统的稳定性？A. 控制器参数B. 执行器性能C. 被控对象特性D. 传感器精度答案：ABCD3. 以下哪些是控制系统设计时需要考虑的因素？A. 响应速度B. 稳态误差C. 抗干扰能力D. 经济性答案：ABCD4. 以下哪些是控制系统分析时常用的方法？A. 时域分析B. 频域分析C. 状态空间分析D. 根轨迹法答案：ABCD5. 以下哪些是控制系统可能存在的问题？A. 过冲B. 振荡C. 延迟D. 非线性答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 开环控制系统没有反馈回路。
自动控制原理考试试卷及答案
自动控制原理考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案：D2. 在自动控制系统中，下列哪项属于反馈环节？A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案：D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：D4. 下列哪种控制方式属于开环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案：A5. 在自动控制系统中，下列哪种控制规律不会产生稳态误差？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：A7. 在自动控制系统中，下列哪种环节不会产生相位滞后？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D9. 在自动控制系统中，下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统的基本组成部分有：控制器、被控对象、执行机构、________。
答案：反馈元件2. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是________。
答案：减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有：________、________、________。
答案：稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有：________、________、________。
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计算传递函数
1、写出图1的传递函数，（ur为输入，uc为输出）
2、根据图2写出系统的正向通道传递函数、反馈通道传递函数、开环传递函数和闭环传递函数
2.正向通道传递函数反馈通道传递函数开环传递函数
Wg(s) = W1(s)+W2(s)
Wf(s)=W3(s)-W4(s)
W K(S)二[W(S)W2(S)][W3(S)-W4(S)]
闭环传递函数W B(S) 叽也⑶
1 [W(S)W2(s)][W3(s) -W4(s)]
开环传递函数的分子
F\s) = 50(5 + 2)
开环传递函数的分母 E(s)二f+2/+5山+ 100 — 50(&+2) =芒+2疋
+$ = s(s + 1)-
开环传递函数 W K G)二知佔+刀二1°°(°・5卄1)
1、 低频段斜率为0零型系统
2、 s =1,斜率增加-20dB/dec 惯性环节
3、 s =10,斜率增加-20dB/dec 惯性环节
4、 s =300,斜率增加-20dB/dec 惯性环节
5、s =1, L( s )=60 K K =1000
1
W(s) -1000^1
10
1 300
1、已知系统的单位阶跃响应为
60t
10t
x c (t) = 1 0.2e - 1.2e
试计算系统的闭环传递函数、阻尼比 E 和自然振荡角频率
1 0.
2 1.2 600
—~1~ --------------------- — -------------------- = ---------------------------------------------------
s s 60 s 10 s(s 60)(s 10)
W B (S )
二
X c (s)
X r (s)
600 (s 60)(s 10)
600 s 1 2
70s 600
2 ''n =600
n
=24.5
2 n =70
=1.43
2、一单位负反馈系统的闭环传递函数为
试
50(s 2) 2s 2 51s 100
心+ 1)2 S(S + I)2
因此该系统为I型系统
位置误差系数Kp=8 速度误差系数 Kv=Kk = 100 加連度渓差系数Ka=0
频率特性= —一-
jTco-l
幅频待性相频特性
"（Q）= Jf 讪2 0（力）=一180° + arctan TG）
闭坏稳定性的判定
W （s）=------
抵-1
开环不稳宦.右一个开环一特征根位于
复平面的右半-1 平面
K>1
开环幅相频率特性逆时针包围（-1, jo）圈
开环幅相频率特性不包用（-L ]0）厅环传递函数fr（5）=
Ts -1
开环幅相频率特性的绘制
e = 0A(0) = K^(0) = -
180°
1
® ——
T
4罕
T V2
畔）=-曲
® = g g) = 0 0(g) = _90‘
-• -------
-K. jO -1
闭环系统不稳定
四、
设一单位反馈系统的开环传递函数为
K
W(S
八 s(s/10 1)
试设计超前校正装置，使校正后系统的稳态速度误差系数
Kv > 100,相位裕量不小于
50
度。
1）计算系统的开坏增益和相位裕量
K 二瓦“00
用⑶=———
$（5/10+1） 系统校正前的
相位裕量计算
y(^tf ) = 18O o
+ (-90" - arctan 3.19) =17.5" 2）计算需要附加的相角位移0昨=50°-115°+7.y =40°
A(co)=
100
讪+⑹门吟
100
畋J 应丽=1
© 二 31.6
叭»10
幽）=-90 一層右
1、 判定系统类型。
2、 判定系统稳定性
3、并求出位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数
3）计算校正装置的Y d _l + sin40° “ 一 1-鈕
40°
二
4.6 4）确疋转折频率L0 ［和频率U 2
占/® +1
+1 160 亿 (乞y / io
loo
J ⑷；山丫十1
乞 J(q"/ioy + 1 J (瓦
+ 1
二 1
叫=46.32
◎ /例=厲二
纠=皱/拆=21,6色=化扬= 99.36
S/21.6 + 1 5/99.36 + 1
5）校验校正后系统的相位裕量
校正后系纯的传j 递函敕
W(s)W £(s) =
100 S/2L6 +
1
X7/10 + l)579936 + l
校正肓系址的相位裕量
了(氓)二 180n
+(-90" - arctan
4632 4632 4632
----- F arctan ----- arc tan ---- 10 2L6 99.36。