自控习题
第一章
1．开环控制和闭环控制的主要区别是什么？
2. 电加热炉炉温控制中，热电阻丝端电压U 及炉内物体质量M 的变化，哪个是控制量？哪个是扰动？为什么？
3. 简述自动控制所起的作用是什么？ 4．恒值调节和随动调节的区别是什么？ 5. 简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。
6．比较被控量输出和给定值的大小，根据其偏差实现对被控量的控制，这种控制方式称
为 。 7．简述控制系统由哪三大部分组成？
1． 反馈控制系统是指：a.负反馈 b.正反馈 答案a.负反馈 2． 反馈控制系统的特点是：答案 控制精度高、结构复杂 3． 开环控制的特点是：答案 控制精度低、结构简单
4． 闭环控制系统的基本环节有：给定、比较、控制、对象、反馈
5．
自控系统各环节的输出量分别为： 给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。
第二章
6． 自控系统的数学模型主要有以下三种：微分方程、传递函数、频率特性 7． 实际的物理系统都是：a.非线性的 b.线性的 a.非线性的 8． 线性化是指在工作点附近用 代替曲线。 切线 9． 传递函数等于输出像函数比输入像函数。
10． 传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。 11． 惯性环节的惯性时间常数越大，系统快速性越差。
1. 由laplace 变换的微分定理，(())L x t ''= 。
2. 水位控制系统微分方程为i o dh
q q c
dt
-=，其中,i o q q 为进出口水流量，c 和h 为水池底面积和水位，i q 和h
分别是控制量和被控量。如果o q =(k 为常数)，试将此非线性方
程在某个稳态工作点*
*0,q h 附近线性化。
3. 如图质量、弹簧、摩擦系统，k 和r 分别为弹簧系数和摩擦系数，u(t)为外力，试写出系统的传递函数表示()()/()G s y s u s =。
23．机电控制系统中电压u(t)，转速Ω(t)分别为输入、输出量，各部分运动关系的laplace
变换为：
()()()M s Js f s =+Ω ()()E s b s =Ω ()()()()U s E s Ls R I s -=+ ()()M s dI s =
式中()M t 为力矩，()E t 为感应电动势，()I t 为感应电流，J 、f 、L 、R 、b 、d 为非零常
数，试画出总的系统方框图。
4. 试列举二种子系统常用的连结方式，并画出示意图。
5. 复杂方框图简化应注意哪些原则(至少列出四项)
6.将环节1()G s 的输出信号作为环节2()G s 的输入信号，则总的系统传递函数
为 。
7. 二个环节1()G s 和2()G s 有相同输入，总的系统输出为二个环节输出的代数和，则总的系
统传递函数为 。
8.已知系统信号流图如左，试画出它的传递函数方框图。
11．线性系统的齐次性和叠加性是指什么？
2. 线性系统的特点是信号具有 性和 性。 14. 简述非线性函数()y f x =在工作点()o o y f x =附近线性化的过程。
1. 信号流图中，进入节点的信号有二个流出分支，则每个支路信号的大小是原信号的
。
13. 什么是定常系统？
14. 在控制实践中，为什么总可以把一个模型作线性化处理？
23．
如图液位系统，,i o Q Q 为进出口水流量，R 为出水管水阻，
水池底面积为C ，试建立液位系统的微分方程。
24. 求下列微分方程的Laplace 变换：
360,(0)0,(0)3x x x x x ++===
已知系统方框图如左，写出从U(s)到Y(s)的传递函数。
1. 凡是具有叠加性和齐次性的系统称为 。 1
2. 试说明二个系统1()G s 和2()G s 是串联的。 1
3. 具有什么特性的系统是线性系统？
14. 倒立摆微分方程sin f ml mg θθ=-是非线性的，试说明如何在平衡点0O θ=附近作线性
处理？
3
15. 复杂方框图简化应注意哪些原则？（至少列出四项）
20. 如果一个系统不能被它的传递函数完全表征，在稳定性方面意味着什么？
24.
已知系统框图如左，试画出它的信号流图。
1. 输入u(t)，输出y(t)的延时为τ的系统，t 时刻输入u(t)得到t 时刻输出为 。
2. 传递函数阶次为n 的分母多次式的根被称为系统的 ，共有 个。 11. 试说明二个系统1()G s 和2()G s 是并联的。
13. 系统数学建模的主要步骤有哪四步？
23. 如图L-R- C 电路，输入电压为u(t)，输出量为电容
二端电压u c (t)，试确定其传递函数u c (s)/u(s)。
7. 信号流图中，如果进入节点的信号有二个流出分支，则每个支路信号的大小是原信号的 。
10. 数学模型是用来描述系统中各种信号或变量的 关系的。 12. 试说明二个系统1()G s 和2()G s 是反馈联结的。
13. 具有什么特征的系统是线性系统？
14. 什么是传递函数的零点，极点和传递系数？
14. 简述非线性函数()y f x =在工作点()o o y f x =附近线性化的过程。
4. 最小相位系统是指系统的开环传递函数的零点和极点 。
一、求系统传递函数。（每小题5分，共计 15分）
1．求电路网络传递函数
G(S)=1/(LCS*S+RCS+1) G(S)=LCS*S/(LCS*S+RCS+1)
G(S)=RCS/(LCS*S+RCS+1) G(S)=β(R1CS+1)/ (CR1Sβ+1)
β=R2/(R1+R2 )
-R2/[R1(R1CS+1)] -1/(R1CS)
2．化简方框图，求传递函数
3．实验测得系统幅频渐近线如下图，求对应的传递函数。
4．某环节的特性由关系式
确定，求输入量R在0.25附近作微小变化时的线性化增量方程。
ΔC=12.11ΔR
5．某环节的特性由关系式
确定，求输入量R在R。附近作微小变化时的线性化增量方程。
6．求采样系统的脉冲传递函数。
第三章时域分析
12．二阶系统阻尼系数＞1，系统就不会出现过调。
13．最佳阻尼系数ξ＝0.707。
14．小时间迟后环节可近似为惯性环节。
15．分析某一时间的误差可用：a.终值定理 b.误差级数 c.拉氏反变换。16．补偿控制特点是：可提高稳态精度，对暂态性能影响不大。
17．高阶系统暂态性能取决于离虚轴最近的闭环极点。
18．主导极点应满足：a. 离虚轴最近b.5倍距离内无其他零极点。
19． 线性系统稳定,其闭环极点均应在〔S 〕平面的左平面。 20． 写出误差级数中系数C j 的计算公式。
21． 误差传函Φ（S ）=1/｛1+G0(S)｝
22． 劳斯阵列表第一列中某项为零，其他各项均大于零，说明什么？临界稳定
30. 设系统开环传递函数为/(10.25)k s s +，若要求单位负反馈系统的阶跃响应有16%的超调，
则k 应取何值？
22. 试简述二阶系统222()/(2)n n n G s s s ωζωω=++中，阻尼比ζ对阶跃响应的影响。
27. 已知系统结构如图，试确定使闭环稳定的开环增益k 的范围。
7. 二阶闭环系统传递函数标准型为222
/(2)n n n s s ωξωω++，其中称ξ为系统的 ，
n ω为 。
21. 二阶系统闭环标准形式为222()/(2)n n n G s s s ωζωω=++，试画出阻尼比为0ζ=和 01
ζ<<二种情况下阶跃响应的示意图。用什么名称称呼这二种情况？ 22. 为什么在工程实践中将临界稳定看成不稳定？
30. 二阶系统0.6,5/n rad s ξω==，输入信号为单位阶跃函数时，求输出信号的峰值时间p t 和超调量%δ
34. 随动系统如图所示，其中()0.5/(10.2)P s s s =+，试求速度反馈增益τ，使闭环系统出现
临界阻尼的非振荡阶跃响应。并计算其调节时间(5)s t ?=。 16. 说明Ⅰ型系统在单位阶跃作用下的稳态误差为0。
31. 已知开环传递函数为()G s =16/(10.25)s s +，求其单位负反馈系统阶跃响应的超调量%δ和调节时间s t (5)?=。
18. 简述什么是稳定平衡点，什么是不稳定平衡点？
27. 已知系统特征方程为322091000s s s +++=，用劳斯判据判别系统的稳定性。
30. 已知开环传递函数为/(10.25)k s s +，若要求单位负反馈系统的阶跃响应超调为16%，则
k 应取何值？
32. 单位反馈系统的闭环传递函数为222()/(2)n
n n G s s s ωζωω=++在单位阶跃作用下的误差响应为24()2t t e t e e --=-，求系统的阻尼比ζ和自然频率n ω。
31. 单位负反馈系统的闭环传递函数为222
()/(2)n n n G s s ωζωζω=++，在单位阶跃作用下的误
差响应为()(sin cos )t e t e t t -=+，求系统的阻尼比ζ和自然频率n ω。
34. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为()/(2)P s k s s =+ 1）判断使闭环系统稳定的k 值范围
2
）要使系统的阻尼比为2ζ=，求相应的k 值和这时的自然频率n ω
3）求以上参数时闭环阶跃响应C(t)
16. 系统的开环传递函数为()()/()G s P s Q s =，()P s 和()Q s 分别为m 阶和n 阶多项式，试说
明什么是O 型系统，Ⅰ型系统，Ⅱ型系统？
34. 系统结构图如下所示，已知()G s 的单位阶跃响应为21t e --
1）求()G s
2）当()G s 改为1/s+2，且()101()r t t =?时，求系统的稳态输出值()c ∞
3）指出系统输出动态响应的类型（过阻尼，欠阻尼，临界阻尼，无阻尼）
10. 增加偶极子，几乎不影响系统的 性能，而会较大影响系统的 性能。 8. 衰减振荡过程中，调节时间和 是二个最常用的瞬态指标。 16. 说明I 型系统在单位阶跃作用下的稳态误差为0。
31. 二阶系统0.6,5/n rad s ξω==，输入信号为单位阶跃函数时，求输出信号的峰值时间p t 和超调量%δ
8. 衰减振荡过程中，超调量和 是二个最常用的瞬态指标。 17. 说明O 型系统在单位阶跃输入作用下稳态误差为有穷值。
20. 如果一个系统不能被它的传递函数完全表征，在稳定性方面意味着什么？
21. 二阶系统闭环标准形式为222
()/(2)n n n G s s s ωζωω=++，试画出阻尼比为1ζ>和1ζ=二种
情况下阶跃响应的输出示意图。用什么名称称呼这二种情况？ 30. 已知开环传递函数为G(s)=16/s(1+0.25s)，求其单位负反馈系统阶跃响应的调节时间t s 和
超调量%(5)δ?=
31. 如图位置随动系统，当()r t 为单位阶跃时，求输出()c t 的静态位置误差。
31. 如图位置随动系统，当r(t)=t 时，求c(t)
34. 已知系统开环传递函数为P(s)=2/s(s+2)，
1）试求在单位负反馈下参考输入为r(t)=1(t)的输出响应y(t) 2）求输出响应的阻尼比ζ和自然频率n ω
32. 为使校正后系统超调量%30%δ≤，调节时间2s t ≤秒(5?=)，试给出一种闭环主导极点
的选择。
3. 决定控制系统稳定误差的三个要素为输入信号类型、开环增益K 和系统中 。
21. 试分析一阶惯性环节/(1)k Ts +中k 和T 在阶跃响应中的作用。
17. 说明O 型系统在单位阶跃输入作用下的稳态误差为有穷值。
27. 已知开环传递函数为2/(s+2)，在零初值条件下，求其单位负反馈系统的阶跃响应C(t)。 6. 用劳斯表判断连续系统的稳定性，要求它的第一列系数 系统才能稳定。 34. 下图分别为单位负反馈系统和它的单位阶跃曲线图
其中112()/(),,P s K s s a K K =+为放大系数，试确定系统参数12,K K 和a 。
二、系统稳态误差分析
1．已知单位反馈系统开环传函如下，求输入量分别为 1（t ）、t ·1（t ）、
t
2．已知系统如图：
求系统的稳态误差。0.6/21
3．已知系统如图：
选择Gc（S）使干扰引起的稳态误差为零。Gc（S）＝0.025
三、系统暂态性能分析
1．已知单位反馈系统开环传函如下，
求系统的ξ、ωn及性能指标σ％、ts（5％）。
ξ＝0.5、ωn＝10、σ％＝16.3％、ts（5％）＝0.6（s）2．已知系统闭环传函为：
求系统的ξ、ωn及性能指标σ％、ts（5％）。
ξ＝0.707、ωn＝2、σ％＝4.3％、ts（5％）＝2.1（s）
3.已知单位反馈系统开环传函如下，
绘Bode图，并估算性能指标σ％、ts（5％）。
σ％＝3.3％、ts（5％）＝0.26（s）
3．已知单位反馈系统开环传函如下，
绘制根轨迹，并分析系统性能与K1的关系。
K1＞0系统始终是稳定的
K1＞K11后系统出现振荡，且K1越大，振荡越厉害。
四、系统稳定性分析。
1.设系统特征方程如下：
2.设系统特征方程如下：
为使系统稳定，求K的取值范围。0＜K＜30
3.设系统特征方程如下：
为使系统具有1个单位的稳定裕量，求K的取值范围。
第四章 根轨迹
29. 设开环传递函数为2(1)/(2)(5)(20)g k s s s s s ++++，试求实轴上的根轨迹。 9. 在开环系统中增加零点，可使根轨迹向 方移动。 10. 在开环系统中增加极点，可使根轨迹向 方移动。
30. 开环传递函数为()(1)/(2)(5)(20)G s k s s s s s =++++，试求实轴上的根轨迹区间。 33．已知开环传递函数G(s)=k g /s(s+1)(s+2)，概略作它的单位反馈系统根轨迹曲线。
要求说明根轨迹有几条渐近线，渐近线和实轴的交点坐标。 29. 设系统开环传递函数为()/(1)(2)g G s k s s s =++，求其根轨迹和虚轴的交点坐标。 6. 开环传递函数的分母阶次为n ，分子阶次为m(n ≥m)，则其根轨迹有 条分支，
和 条渐近线。
9. 在开环系统中增加极点，可使根轨迹向 移动
28. 单位负反馈系统的开环传递函数为(1)/(0.1)(0.5)k s s s +++，试确定根轨迹在实轴上的分离点和会合点的位置。
33．已知开环传递函数G(s)=k g /s(s+1)(s+2)，概略作出它的单位负反馈系统的根轨迹曲线。
要求说明根轨迹和虚轴的交点坐标，以及相交时的增益k g 。 5. 实轴上二开环极点间有根轨迹，则它们之间必有 点。
19. 根据幅角条件()()180(21)m
n
i j i
j
s z s p k <+-<+=±+∑∑(i z 和j p 分别为开环传函的零点和
极点)，论述：若实轴上的点在根轨迹上，其右方实轴上开环零极点数之和必为奇数。
29. 开环传递函数为(13)/(1)(1)s s s j s j ++++-，求复数极点11p j =-+处根轨迹的出
射角x ?
5. 开环传递函数的分母阶次为n ，分子阶次为m(n ≥m)，则其根轨迹有 条分支，
条渐近线。
19. 根据幅角条件()()180(21)m
n
i j i
j
s z s p k <+-<+=±+∑∑(i z 和j p 分别为开环传函的零点和
极点)，论述：若实轴上的点在根轨迹上，其右方实轴上开环零极点数之和必为奇数。 28. 已知开环传递函数为/(1)(2)k s s s ++，试求根轨迹和虚轴的交点坐标。
33．已知开环传递函数()/(1)(2)g G s k s s s =++，概略作出它的单位负反馈系统根轨迹曲线。要求说明速度误差系数 1.5v k =时的幅值裕量(dB)。
35. 设开环传递函数为()/(1)(2)P s k s s s =++，试设计一串联环节()C s ，使闭环系统主导极点参数为0.5,0.6n ζω=≥，速度误差系数5v k >秒1-。（提示，由于cos θζ=得60θ=，在根轨迹图上作射线OA 和根轨迹相交于P 1点，P 1点的横坐标是－0.33）
20. 根据根轨迹的特征方程1k ()()0,G s H s +=论述：根轨迹起点k=0对应开环的n 个极点，
终点k=∞对应开环的m 个零点。
29. 单位负反馈系统的开环传递函数为/(1)(2)(4)Kg s s s +++
，试证明11s =-+上，并求出相应kg 值。
32. 为使校正后系统超调量%30%δ<，调节时间2s t ≤秒(5)?=，试给出一种闭环主导极点的选择。 33．已知开环传递函数G(s)=k g (s+3)(s+2)/s(s+1)，概略作出它的单位负反馈系统的根轨迹图。
要求说明根轨迹和实轴上分离点和汇合点的位置，以及对应的k g 值。 20. 根据根轨迹的特征方程1k ()()0G s H s +=论述：根轨迹起点k=0对应开环的n 个极点，终
点k=∞对应开环的m 个零点。
第五章 频域分析
1．复数(2)/(1)i i +-的幅值是 ，复角是 。 3.
复数(1/(1)i +的幅值是 ，复角是 。 3.
复数)/i i 的幅值是 ，复角是 。
8. O 型系统Bode 图幅频特性的低频段是一条斜率为 的直线。
5. 系统的对数幅频特性和相频特性有一一对应关系，则它必是 系统。 7. 判别系统闭环稳定性时，开环传递函数有2个不稳定极点，Nyquist 曲线包围(1,0)j -点顺时针2周，则闭环系统 。
10. 0型系统Bode 图幅频特性的低频段是一条斜率为 的直线。 15. 在作惯性环节
1
1TS
+的Bode 图时，用折线近似幅频特性，在转折频率1/C W T =处的误差如何计算
33．给定传递函数()1/(1)(21)G s s s =++，概略画出它的极坐标图(ω由0→∞)，要求判断曲线是否穿越实(虚)轴，若穿越，求穿越点的频率0ω和相应的幅值0()G j ω。 4. 开环系统的Nyquist 曲线如右，则闭环系统
的右半平面极点数为 。
)∞
1
e R
（P=1为开环系统右半平面极点个数）。
20. 延时环节s e τ-的Nyquist 图为什么是一个原点在园心的单位园？
22. 试说明为什么一般可用增益裕量20lg ()g Lg G jw =-作为判断系统稳定性的一个指标。
（g w 为复角为180-时的频率）
17. 传连函数2(1)/(1)(0)s s Ts T ττ++>>的Nyquist 曲线，
ω=0的起始点位置为什么在相角－180°的无穷远处，且在负实轴下方？
18. 试分析增益K 的变化对Bode 图幅频特性和相频特性曲线形状的影响。 35. 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ()10/(1)(2G s s s s =++
1) 试求它的增益穿越频率0ω和相位裕量0r ，该系统是否稳定？
2) 若只用增益串联校正使系统的相位裕量为45r =，问附加增益应为多大？ 27.
最小相位系统的幅频特性图如左，
1）求该系统的传递函数
2）概略地画出对应的相频特性图 2. 复数(1/(1)i +的幅值是 ，复角是 。
20. 简述系统的低、中、高频段频率特性分别和系统性能的关系。
5. 系统的对数幅频特性和相频指性有一一对应关系，则它必是 系统。 7. 判别系统闭环稳定性时，若开环传递函数有2个不稳定极点，Nyquist 曲线包围(1,0)j -点
逆时针2周，则闭环系统 。
10. Ⅱ型系统Bode 图幅频特性的低频段是一条斜率为 的直线。 16. 作惯性环节1/(1)Ts +的Bode 图，用折线近似幅频特性，在转折频率1/c T ω=处的误差
如何计算？
26. 最小相位系统的幅频特性图如左。
1）求该系统的传递函数
2）概略画出对应的相频特性图
35. 单位负反馈系统的开环传递函数G(s)=10/s(1+0.5s)(s －1)
试用Nyquist 稳定性判据判别闭环系统的稳定性，并确定闭环系统的相位裕量。 6. 开环传递函数的Nyquist 曲线如右，则闭环 系统的右半平面极点个数为 。 （P=1为开环传递函数右半平面极点个数）
15. 为什么在Bode 图上不同串联环节的合成可以将各曲线的幅值和幅角分别叠加？
ω ω
)∞
1
17. 试在Ngquist 图画出O 型、I 型系统当ω=0时起始点的大致方位并简述原因。 25. 最小相位系统的幅频特性如左图
1）求该系统的传递函数
2）概略画出对应的相频特性图
1. Ⅰ型系统Bode 图幅频特性的低频段是一条斜率为
的直线。 15. 系统传递函数为()G s ，输入信号为sin A t ω，则输出信号达到稳态后的幅值B
和相位角?
各是多少？
7. 开环系统的Nyquist 曲线如右，则闭环系统
的右半平面极点个数为 个。
（P=0为开环系统在右半平面极点个数）。 33．已知最小相位系统2()0.5(12)/(10.5)G s s s s =++，
1）大致画出它的幅频特性曲线和相频特性曲线
2）求出系统的相位裕量r
7. 闭环系统的Nyquist 曲线如右，则闭环系统
右半平面极点个数为 。 （P=1为开环系统右半平面极点个数）
6. 一个稳定的闭环系统，若它开环右半平面极点数为P ，则它的开环传递函数的Nyquist 曲线必 时针绕(－1, j0)点P 周。
15. 在Bode 图上，由于频率ω的范围为0～∞，为解决这一问题，在对数幅频图上采取了
什么措施，简单介绍。
17. 对传递函数()(1)/(1)(0)G s s s Ts T ττ=++<<，试解释它的Nyquist 曲线0ω=时起始点为什么在相角90-的无穷远处，且在负虚轴左方？ 最小相位系统的幅频Bode 图如左。
1）写出对应传递函数， 2）概略画出对应的相频Bode 图。
9. 为加强系统的抗噪声能力，高频段幅频特性的分贝值应尽量 。 10. 开环系统的Nyquist 曲线如右所示，则闭环
系统右半平面极点个数为 。 （P=1为开环传递函数右半平面极点个数）。
15. 为什么在Bode 图上，不同串联环节的合成，可以将曲线的幅值和辐角分别叠加？
0=
1
ω
1
21. 试分析最小相位系统的Bode 图，当增益k 增大时为什么增益裕量会降低？
4.单位反馈系统开环传函如下，绘制Bode 图，并判断其闭环后的稳定性。 稳定 不稳定 不稳定
第六章 系统校正
22. 试列举系统校正中常用的频域开环指标和闭环指标（至少各二项）
32. 求超前校正装置的传递函数，使在频率ω=30时提供40°的最大超前角。 35. 已知被控对象的传递函数为P(s)=k/s(s+2)
试设计一个串联校正环节C(s)，使校正后系统的超调量30%δ≤，调节时间2s t ≤秒。 22. 简要说明超前校正和滞后校正各对改善系统性能的作用。
32. 超前校正装置为c(s)=(1+0.07s)/(1+0.015s)，求它可提供多大的相位超前角θ，以及该超
前角所在的频率点m ω
35. 设图中开环传递函数()10/(1)P s s s =+，试设计一串联校正环节C(s)，使开环截止频率
4.4/c rad ω≥秒，相位裕度45r ≥，幅值裕度10Lg dB ≥。
2. 用(1)/(1)S TS τ++作为超前校正环节，要求τ和T 的大小为 。 35. 已知单位负反馈系统的开环传递函数()o G s 和超前校正装置的传递函数1()G s 1
1(2)10
(),()(1)6
o k s G s G s s s s +=
=++ 1）概略画出()o G s 的对数幅相图，
2）计算()o G s 的增益穿越频率o ω及相位余量o r ，
3）求k 1使校正后系统的增益穿越频率为4/c rad s ω=，并计算此时的相位余量r 。 10. 在系统设计中，应尽量将中频段幅频特性的斜率设计成 。 35. 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ()2/(1)(0.11)G s s s s =++
1）试求它的增益穿越频率0ω和相位裕量0r ，说明该系统是否闭环稳定？
2）不改变0ω和0r ，但要使系统的速度误差系数为20v K ≥秒1-，试设计串联校正环节。
35. 已知一单位负反馈控制系统的开环传递函数为：()0.5/(1)(21)G s s s s =++
1）试求它的增益穿越频率o ω和相位裕量o r ，说明该系统是否稳定？ 2）不改变o ω和o r ，设计串联校正环节使系统的速度误差系数3v k ≥秒1-。
单位反馈系统开环传函为
要求速度误差系数K V =200, ωc ＞30 (rad/S)、γ（ωc ）＞50°。试进行串联校正。（20分）
ωc′＝70rad/s、γ（ωc）＝53.7°
七、单位反馈系统开环传函为
要求速度误差系数K V =200,γ（ωc）＞50°。试进行串联滞后校正。（20分）γ（ωc）＝54°ωc＝6rad/S
八、单位反馈系统开环传函为
要求速度误差系数K V =10,γ（ωc）＞50°。试进行串联滞后校正。（20分）
ωc′＝1rad/s、γ（ωc）=52.6°
第七章采样系统
23．采样频率ωs＞2ωm（ωm连续信号最大频率），才是不失真采样。24．采样系统的动态过程用差分方程来描述。
25．求解差分方程可借助Z变换。
26．计算机解差分方程常用迭代法。
27．由传函求脉冲传函的方法是：部分分式法展开，查典型函数Z变换表。28．F(z)对应的时间函数f（t）的终值＝（Z-1）F(Z)再令Z=1
29．采样系统稳定的充要条件是，闭环脉冲传函的所有极点均位于单位圆内30．双线性变换是令Z=(W+1)/(W-1)
31．采样系统经过W变换，就可用连续系统的分析方法进行分析了。32．采样周期越大，系统稳态误差越大。
33．采样周期越大，系统稳定性越差。
34．采样系统的主导极点是：a.靠虚轴最近b.靠单位圆最近的闭环极点。35．用数字程序实现校正的方法是：脉冲传函变成差分方程，由迭代法编程36．求采样系统差分方程的方法是：1按连续系统求传函2求脉冲传函3由
迟后定理得差分方程
37． 在波德图上进行采样系统校正的两种近似方法为：1看成连续系统2采样保持器看成惯性环节
38． 采样系统校正采用数字校正比较方便。
6. 采样周期越大，系统的稳定性越 。
1. 为保持信号不失真，采样频率应至少是原信号带宽频率的 倍。 4. 从频谱分析的角度，保持器的作用是一个 通滤波器。
对如图所示采样系统，其中1TS
e ZOH s --=，求它的闭
环脉冲传递函数G(z)。
16. 利用映射关系1TS z e
--=(s j σω=+，T 为采样周期)说明：s 的左半平面对应z 的单位园
内部，即1z <。
26.
如图采样系统，G 1(s)=4/(s+1)，G 2(s)=1/(s+5),
T=1s ，求闭环脉冲传递函数G(z)
28. 已知离散系统闭环特征方程为z 2+(0.63k －1.37)z+0.37=0，求k 的取值范围使系统稳定。 31. 采样开环系统传递函数11()(1)/(1)(),0.1G z z e z z e T --=---=秒，输入连续信号为
()1()
r t t =，试计算单位反馈系统的稳态误差和静态误差系数。 25. 离散系统的差分方程为(2)5(1)3()()(0)(1)0,1y k y k y k u k y y T s ++++====，试写出它
的脉冲传递函数()()/()G z Y z u z = 26. 如图采样系统，G 1(s)=4/(s+1)，G 2(s)=1/(s+5), T=1s ，
求它的闭环脉冲传递函数。
34. 已知采样系统如左图，其中()/(1)(0)P s k s s k =+>，
零阶保持器(1)/TS ZOH e s -=-，采样间隔1T =秒，
试判断系统稳定的k 值范围。
2. 在采样控制中，模数转换(A/D)包括 和 二个过程。 27. 由差分方程(2)5(1)3()(),(0)(1)0,1y k y k y k u k y y T s ++++====，描述的离散时间系统，试写出它的脉冲传递函数表示。
2. 根据Z 变换的位移定理，((2))Z x k += 。 5. 一般而言，引入采样开关会 系统的稳定性。
34. 已知采样系统如图，其中对象传递函数()2/(2)P s s =+，零阶保持器(1)/,TS ZOH e s -=-
1T =秒，参考输入()1()0u t t t =≥，试求系统的离散输出响应()0,1,2,
c k k =。
5.采样系统闭环脉冲传函如下：
判断系统稳定性。 Z1=-0.8、Z2=0.5 稳定
第八章 现代控制理论
3．二个状态空间模型()ABCD 和()A B C D ,如果存在非奇异矩阵P ，使
11,,A PAP B PB C CP --===和D D =，则称这二个模型 。
4. 根据Z 变换的位移定理，((2))Z x k += 。 20. 什么情况下系统的渐近稳定性和输入输出稳定性等价？
21. 线性系统00,()x Ax Bu x t x =+=，什么情况下可以得到线性系统的零状态响应？
26. 已知系统的动态方程为311311x x u --????
=+
? ?-????，(10)y x =，求系统的传递函数。 29. 已知系统的动态方程为1
110
00x x u -????
=+
? ?????
，(21)y x =，判断系统的内部稳定性和输入输出稳定性。
34. 已知线性系统的动态方程为
010231x x u ????=+ ? ?--????，且1(0),()(0)0t x u t e t -??
==≥ ?
??
，试求状态方程()x t 的解。 3. 同一系统的二个状态空间模型等价，则它们构成的二个传递函数 。
18. 简单说明为什么同一系统动态方程的状态选取不是唯一的？ 27. 试验证动态方程010231x x u ????
=+
? ?--????
，(10)y x =，是否被其传递函数完全表征？ 6. 离散动态方程(G H C)中G 的特征值 ，它才渐近稳定。
26. 由差分方程(2)5(1)3()()(0)(1)0,1y k y k y k u k y y T s ++++====描述的离散时间系统，
试求出系统的状态空间模型。
19. Lyapunov 稳定和通常意义上的稳定有什么不同？
25.
系统框图如左，试选取合适的状态变量，建立系
统的动态方程。
27. 系统动态方程为111020x x u -????
=+
? ?-????
，(21)y x =，试判断它的内部稳定性和输入输出稳定性。
29. 系统动态方程的状态矩阵0123A ??
=
?
--??
，求它的状态转移矩阵At e 9. 当且仅当动态方程(A B C )中A 的特征值 ，它才渐近稳定。
18. 试说明同一传递函数的实现(A B C D)可以不是唯一的。
24.
系统框图如左，选取合适的状态变量，列出它的动
态方程表示。
17. 试写出传递函数232()(321)/(23)g s s s s s s =
+++++的能控标准型实现(A B C D)。
系统方框图如左，以u 为输入，12,x x 为状态，y 为
输出，试列出系统的动态方程。
29. 已知动态方程的状态矩阵0112A ??
=
?
--??
，求它的状态转移矩阵At e 。 4. 离散动态方程(G H C)的特征方程是 。
6. 动态方程(A B C)的特征方程组成劳斯表后，它的第一列系数 是系统稳定的
充要条件。
28. 判断离散系统100(1)()(),()(21)()00.51x k x k u k y k x k -????
+=+=
? ?????
的内部稳定性和输入输出
稳定性。
18. 试说明同一传递函数的实现(A B C D)可以不是唯一的。 19. 为什么系统的渐近稳定性蕴含了输入输出稳定性？
18. 试写出传递函数22()(285)/(32)g s s s s s =++++的能控标准型实现(A B C D)。 19. 简述系统渐近稳定性和输入输出稳定性之间的关系。
20. 线性系统00,()x Ax Bu x t x =+=，什么情况可以得到系统的零输入响应？ 28. 给定动态方程111000x x u -????
=+
? ?????
，(21)y x =，判断系统的内部稳定性和输入输出稳定性。
25. 设系统的动态方程为411311x x u --????
=+
? ?-????
，(10)y x =，求系统的传递函数。 28. 判断系统111020x x u -????
=+ ? ?-????
，(21)y x =，的内部稳定性和输入输出稳定性。
19. Lyapunov 稳定和通常意义上的稳定有什么不同？
23. 系统框图如左，u 和y 为输入和输出，设x 1，
x 2为状态，试写出它的状态空间表示。
28. 已知离散系统闭环特征方程为2 4.950.3680z z ++=，试判别系统的稳定性。 30. 已知系统的状态矩阵1120A ??
=
?
??
，求它的状态转移矩阵At e 。
自动控制原理模拟题及答案
学习中心 姓 名 学 号 电子科技大学网络与继续教育学院 《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与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 K s 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 K s 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与响应曲线之间的关系。 解：
自动控制原理课后习题答案解析
目录 1自动控制系统的基本概念 1.1内容提要 1.2习题与解答 2自动控制系统的数学模型 2.1内容提要 2.2习题与解答 3自动控制系统的时域分析 3.1内容提要 3.2习颗与他答 4根轨迹法 4.1内容提要 4.2习题与解答 5频率法 5.1内容提要 5.2习题与解答 6控制系统的校正及综合 6.1内容提要 6.2习题与解答 7非线性系统分析 7.1内容提要 7.2习题与解答 8线性离散系统的理论基础 8.1内容提要 8.2习题与解答 9状态空间法 9.1内容提要 9.2习题与解答 附录拉普拉斯变换 参考文献 1自动控制系统的基本概念 1. 1内容提要 基本术语：反馈量，扰动量，输人量，输出量，被控对象； 基本结构：开环，闭环，复合； 基本类型：线性和非线性，连续和离散，程序控制与随动； 基本要求：暂态，稳态，稳定性。 本章要解决的问题，是在自动控制系统的基本概念基础上，能够针对一个实际的控制系统，找出其被控对象、输人量、输出量，并分析其结构、类型和工作原理。
1.2习题与解答 题1-1图P1-1所示，为一直 流发电机电压白动控制系统示 意图。图中，1为发电机；2为减速器； 3为执行电机；4为比例放大器； 5为可调电位器。 (1)该系统有哪些环节组成， 各起什么作用” (2)绘出系统的框图，说明当 负载电流变化时，系统如何保持发 电机的电压恒定 (3)该系统是有差系统还是无 差系统。 (4)系统中有哪些可能的扰动， 答 (1)该系统由给定环节、比较环节、中间环节、执行结构、检测环节、 发电机等环节组成。 给定环节:电压源0U 。用来设定直流发电机电压的给定值。 比较环节:本系统所实现的被控量与给定量进行比较，是通过给定电 压与反馈电压反极性相接加到比例放大器上实现的 中间环节:比例放大器。它的作用是将偏差信号放大，使其足以带动 执行机构工作。该环节又称为放大环节 执行机构:该环节由执行电机、减速器和可调电位器构成。该环节的 作用是通过改变发电机励磁回路的电阻值，改变发电机的磁场，调节发 电机的输出电压 被控对象:发电机。其作用是供给负载恒定不变的电压. 检测环节跨接在发电机电枢两端、且与电压源0U 反极性相接到比 例放大器输人端的导线。它的作用是将系统的输出量直接反馈到系统的 输人端。 (2)系统结构框图如图1-5所示。当负载电流变化如增大时，发电 机电压下降，电压偏差增大，偏差电压经过运算放大器放大后，控制可逆 伺服电动机，带动可调电阻器的滑动端使励磁电流增大，使发电机的电压 增大直至恢复到给定电压的数值上，实现电压的恒定控制。 图P1-7电压自动控制系统示意图
自动化题库
单选题 1．下列情况中(B )属于疏忽误差。 A.算错数造成的误差； B.记录错误造成的误差； C.安装错误造成的误差； D.看错刻度造成的误差2．仪表的精度级别是指仪表的(E )。 A．误差；B.基本误差；C．最大误差；D．允许误差；E．基本误差和最大允许值 3．仪表的精度与(B )有关。 A．相对误差；B．绝对误差；C．测量范围；D基本误差 4. 我们无法控制的误差是(D )。 A．疏忽误差；D，缓变误差；C．随机误差；D系统误差 5．由仪表内部元件老化过程所引起的误差称为( B )。 A．疏忽误差；B．缓变误差；C．随机误差；D．系统误差 6．可编程序控制器的简称是( D )。 A．DCS；B．BMS；C．CRT； D. PLC 7．压力表在现场的安装需( A )。 A．垂直；B.倾斜；C．水平；D．任意角度 8．测4~20mA电流信号时用以下哪些工具：（B） A．螺丝刀B．万用表C．校验仪（气压）D．试电笔 9．220V AC电压可用以下工具测量其电压值：（C） A．24V直流电源B．电笔C．万用表AC~档D．校验仪（气压） 10.测量仪表按测量方式分类：（A） A．直接测量B．接触式测量C．非接触式测量 11．1~5VDC用以下供电。（C） A．24V直流电源B．万用表C．1~24V直流电源D．24V交流电源 12．直流电与交流电说的是：（C） A．24V 电B．220V电C．经过整流滤波后的交流电为直流电 13．温度测量仪表中，红外线测温仪属于（Ｄ） A．热电偶温度计B．热电阻温度计C．光学高温计D．辐射高温计 14．仪表量程为8 MPa，当变送器显示50%时，测量输出值应为；（D） A．1MPa B．2MPa C．3MPa D．4MPa 15．压力的单位是（C）。 A．N牛顿B．Kg公斤C．Pa帕斯卡D．千克 16．密度的基本单位（A） A．Kg/m3 B．N/cm3 C．Kg/m2 D．P/m2 17．压力表的使用范围一般在它量程的１／３－２／３处，如果低于１／３则（C ） A．精度等级下降B．因压力过低而没指示C．相对误差增加。D．相对误差减小。 18．我们常提到的PLC是（ B ）。 A．可编程序调节器B．可编程序控制器C．集散控制系统 19．调节系统在受干扰作用后，在调节器的控制下被调参数随时间而变化。这个过程（D ） A．逐渐增大B．逐渐减小C．不变化D．衰减振荡 20、指单位时间内流过管道某一截面的流体的体积或质量，测量的是（C ） A．压力B．温度C．流量D．液位 多选题 1.按误差数值表示的方法，误差可以分为（A、B、C） A.绝对误差 B.相对误差 C.引用误差 D.系统误差
自控原理习题
一、系统动态结构图如题一图所示，求闭环传递函数C(s)/R(s) 题一图 二、已知单位负反馈系统的动态结构图如题二图所示。 （1）阻尼比5.0=?时K 的取值，并计算这是系统单位阶跃响应超调量和峰值时间p t 及稳态值)(∞c ，概略画出单位阶跃相应曲线。 （2）若要阻尼比707.0=?，且2.00时，闭环系统的根轨迹，确定闭环系统稳定是K 的取值范围。 （2） 确定闭环系统在控制输入)(1)(t t r =作用下的稳态误差rss e 的取值范围。 四、单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 102.0()12.0(100)(2++=s s s s G 要求绘制系统的开环Nyquist 曲线，并用Nyquist 判据判断闭环系统得稳定性。
五、已知串联校正的单位负反馈系统得开环对象传递函数)(0s G 以及超前校正装置的传递函数)(s G c 分别为 ) 12.0(10)(0+=s s G 12014)(++=s s s G c （1） 作出)(0s G 和)()(0s G s G c 的Bode 图，并计算校正前、后的渐近幅频特性曲线与零 分贝线的交点处的频率（增益交界频率）c ω以及相稳定裕度γ。 （2） 分高、中、低三个频段比较说明校正前、后系统的品质有何变化？ 六、系统结构图如题6图所示，图中2121,,,T T K K 是正实数。 （1）给出闭环系统稳定时参数2121,,,T T K K 应满足的条件； （2）试设计)(s G c 使干扰输入)(t n 对系统得输出无影响； （3）若干扰)(1)(t t n =，设计尽可能简单的)(s G c ，使得系统在干扰作用下无稳态误差。 题六图
自动控制原理题目含答案
《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、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。 6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、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 1(s)+G 2 (s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G 1 (s)*G 2 (s)。 8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）
/(1+ G（s）)。 10、典型二阶系统中，ξ=时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。 15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T愈大则系统的快速性愈差。 越小，即快速性18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越好 19最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。
自动控制原理课后习题答案
. 第一章引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。答： 自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现；系统的精度与组成的元器件精度密切相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的控制精度取决于系统事先的调整精度，对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。 闭环控制的特点是：输出影响输入，即通过传感器检测输出信号，然后将此信号与输入信号比较，再将其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干扰；可由低精度元件组成高精度系统。 闭环系统与开环系统比较的关键，是在于其结构有无反馈环节。 < 1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。 答： 自动控制系统的基本要求概括来讲，就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。 稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值（例如恒温控制系统）。对随动系统，被控制量始终跟踪参量的变化（例如炮轰飞机装置）。 快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也称为动态特性。在系统稳定的前提下，希望过渡过程进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差过大，合理的设计应该兼顾这两方面的要求。 准确性用稳态误差来衡量。在给定输入信号作用下，当系统达到稳态后，其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的精度
自动控制原理题库(经典部分)要点
《自动控制原理》题库 一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些？ 2、什么是开环控制系统？ 答：在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制？ 答：自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行，使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么？ 5、什么是反馈控制原理？ 6、什么是线性定常控制系统？ 7、什么是线性时变控制系统？ 8、什么是离散控制系统？ 9、什么是闭环控制系统？ 10、将组成系统的元件按职能分类，反馈控制系统由哪些基本元件组成？ 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种？ 12、典型控制环节有哪几个？ 13、典型控制信号有哪几种？ 14、控制系统的动态性能指标通常是指？ 15、对控制系统的基本要求是哪几项？ 16、在典型信号作用下，控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程？ 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程？ 19、控制系统的动态性能指标有哪几个？ 20、控制系统的稳态性能指标是什么？ 21、什么是控制系统的数学模型？ 22、控制系统的数学模型有： 23、什么是控制系统的传递函数？ 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中，控制系统的数学模型有?
26、系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些？ 28、系统信号流图是由哪二个元素构成？ 29、系统结构图是由哪四个元素组成？ 30、系统结构图基本连接方式有几种？ 31、二个结构图串联连接，其总的传递函数等于？ 32、二个结构图并联连接，其总的传递函数等于？ 33、对一个稳定的控制系统，其动态过程特性曲线是什么形状？ 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ，其单位阶跃响应是什么状态？ 35、二阶系统阻尼比ξ减小时，其阶跃响应的超调量是增大还是减小？ 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时，二阶系统的动态响应波形是什么特点？ 37、设系统有二个闭环极点，其实部分别为：δ＝－2；δ＝－30，问哪一个极点对系统动态过程的影响大？38、二阶系统开环增益K 增大，则系统的阻尼比ξ减小还是增大？ 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号，但存在稳态误差？不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号（无稳态误差）可以跟踪单位斜坡信号（有稳态误差） 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些？ 43、什么是二阶系统？什么是Ⅱ型系统？ 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例－微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能，其实质是改变了二阶系统的什么参数？。 50、什么是控制系统的根轨迹？ 51、什么是常规根轨迹？什么是参数根轨迹？ 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹？ 53、根轨迹的起点在什么地方？根轨迹的终点在什么地方？ 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点？ 55、试述采样定理。
自控原理练习题
一、填空题（每空1分，共30分） 1、叠加原理只适用于（线性）系统，该原理说明，两个不同的作用量同时作用于一个系统时的响应，等于（两作用量单独作用的响应之和）。 2、连续LTI系统的时域模型主要有三种：（微分方程）、（传递函数）和（结构图）。其主要性质有：（固有性）、（公共性）和（可运算性）等。 3、控制系统的分析和综合方法主要有（频域法），时域法，根轨迹法等。 3、系统的数学模型可以相互转化。由微分方程得到传递函数通过（拉氏）变换实现。由传递函数到频率特性通过（将 S替换为jω）实现。 4、离散系统的主要数学模型是(差分方程)和脉冲传递函数,由前者得到后者通过(Z)变换实现. 5、自控系统的主要组成部件和环节有（给定元件）、（放大元件）、（执行元件）、（被控对象）和（检测元件）等。系统中的作用量主要有（给定量）、（扰动量）、（反馈量）等。 6、自控系统的性能通常是指系统的（稳定性）、（稳态性能）和（动态性能）。对系统性能的要求如用三个字描述便是（稳）、（准）、（快）。 7、自控系统按是否设有反馈环节分为（开环）系统和（闭环）系统；按系统中作用量随时间的变化关系分为（连续）系统和（离散）系统。 按输入量的变化规律分为（恒值控制）系统和（随动）系统。 8、反馈有（正）负之分，又有软（硬）之分。取某量的负反馈会使该量趋于（稳定）。软反馈只在（动态）过程起作用。 9、常用反馈根据性质不同可分为两种：（正反馈）和（负反馈）。根据其在系统中的位置不同可分为（主反馈）和（局部反馈）。主反馈性质一般是（负）反馈。要使系统稳定必须使用（负反馈）。要使动态过程稳定可考虑使用（软）反馈。 10、系统的输入量是指（来自系统之外的作用量）。一般输入量有两种：（给定）和扰动量。后者按来源不同又可分为（外扰动）和（内扰动）。 11、系统的绝对稳定性是指（系统稳定的条件），系统稳定的充要条件是微分方程的所有特征根（具有负实部）即位于(复平面左侧)。 12、系统稳定性概念包括两个方面：绝对稳定性和（相对稳定性）。前者是指（系统稳定的条件），后者是指（系统稳定的程度）。 13、描述系统稳定性的常用指标是（相位稳定裕量）。该指标越（大），系统的稳定性越好。实际系统一般要求其范围在（30°）~（60°）以内。 14、代数判据说明,判定系统稳定性可通过对特征方程的系数的分析实现.若系统稳定则特征方程系数应满足(所有系数均大于零且各阶系数行列式的值均大于零). 15、系统的型是指（前向通道中所含积分环节的个数）。型越高，稳态性能越（好），但稳定性越（差）。 16、系统的型是指（前向通道中所含积分环节的个数）。型越低，稳态性能越（差），但稳定性越（好）。 17、根据稳态误差的不同可将系统分成（有静差）系统和（无静差）系统。 18、系统稳态精度主要取决于(系统开环增益)和(系统的型),如用频域分析,这主要取决于幅频特性的(低)频段
自动控制原理期末考试试卷含答案
2015年自动控制原理期末考试卷与答案 一、填空题（每空 1 分，共20分） 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 。 2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。 3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。%σ是超调量 。 8、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++频特性为 01112()90()() tg T tg T ?ωωω--=---。 9、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。 10、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 105 0.20.5s s s s + ++。 11、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。 12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 13、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。 14、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快速性 二、(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。
自控复习题(答案)
复习题 一、 填空题 1、典型二阶振荡环节，当0<ξ<0.707时，谐振频率m ω与自然频率n ω 的关系是 ； 2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统； 3、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ； 4、负反馈根轨迹起始于 ； 5、当开环增益一定时，采样周期越 ，采样系统稳定性越 ； 6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________； 7、理想继电特性的描述函数是 ； 9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为－20dB ／dec 的直线，则系统存在 个积分环节。 10、串联超前校正后，校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系，是 。 11、对1800 根轨迹，始于 。 12、当开环增益一定时，采样周期越大，采样系统稳定性越 ； 13、传递函数的定义是 。 14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。 15、要求系统快速性和稳定性好，则闭环极点应在 附近。 16、比例微分环节G(s)=1+T s 的相频特性为)(ωA =_______________。 17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ； 18、比例微分环节G(s)=1+T s 的幅频特性为)(ωA =_______________。 19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为－40dB ／dec 的直线，则系统有 个积分环节存在。 20、串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系，是 。 21、对1800根轨迹，实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。 22、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。 27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ； 28、零阶保持器的传递函数是 29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关； 31、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ； 32、要求系统快速性好，则闭环极点应距虚轴较 ； 33、当采样周期一定时，加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ； 34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ；
自控DCS系统题库及答案正式版
自控车间DCS系统题库 目录 1.催化装置AC 800F系统题库----------------------------------- 2 2.常压联合装置TDC3000系统题库------------------------------- 6 3.重整加氢装置OCS系统题库----------------------------------- 14 4.聚丙烯装置JX-300X系统题库--------------------------------- 19 5.三套ESD系统题库------------------------------------------- 23 6.原料油成品油AB PLC系统题库-------------------------------- 26 7.液化汽罐区SIMENSE S7 系统题库------------------------------ 29
催化AC 800F DCS系统题库 判断题 1.催化DCS的流程图组态中,流程图背景颜色定义为黑色(√) 2.催化DCS的流程图组态中,流程图背景颜色定义为灰色 (X) 3.催化DCS的流程图组态中,流程图背景颜色定义为兰色 (X) 4.催化DCS的流程图组态中,流程图分辨率定义为(1280×1024) (√) 5.催化DCS的流程图组态中,流程图分辨率定义为(1024×768) (X) 6.催化DCS的流程图组态中,流程图分辨率定义为(800×600) (X) 7.催化DCS的流程图组态中,仪表引压线颜色定义为黄色(√) 8.催化DCS的流程图组态中,仪表引压线颜色定义为白色 (X) 9.催化DCS的流程图组态中,仪表引压线颜色定义为兰色 (X) 10.催化DCS的流程图组态中,调节阀用棒图表示,其中风关阀用黄色表示(√) 11.催化DCS的流程图组态中,调节阀用棒图表示,其中风关阀用紫色表示 (X) 12.催化DCS的流程图组态中,调节阀用棒图表示,其中风开阀用紫色表示(√) 13.催化DCS的流程图组态中,调节阀用棒图表示,其中风开阀用黄色表示 (X) 14.催化DCS的流程图组态中,各种工艺管道的宽度定义为1 (√) 15.催化DCS的流程图组态中,各种工艺管道的宽度定义为2 (X) 16.催化DCS的流程图组态中,各种工艺管道的宽度定义为3 (X) 17.催化DCS的系统结构中,使用了4台CISCO (3550)型号交换机实现了上层网络冗余(√) 18.催化DCS的系统结构中,使用了2台CISCO (3550)型号交换机实现了上层网络冗余 (X) 19.催化DCS的系统结构中,共有8个AC 800F型号的控制器,实现了4对冗余控制器?(√) 20.催化DCS的系统结构中,共有4个AC 800F型号的控制器,实现了2对冗余控制器?(X) 21.催化800F DCS系统中,系统报警一级即高报或低报采用黄色闪烁表示(√) 22.催化800F DCS系统中,系统报警一级即高报或低报采用红色闪烁表示 (X) 23.催化800F DCS系统中,系统报警二级即高高报或低低报采用红色闪烁表示(√) 24.催化800F DCS系统中,系统报警二级即高高报或低低报采用黄色闪烁表示 (X) 25.催化800F DCS系统中,DI 810卡件为16通道开关量输入卡件(√) 26.催化800F DCS系统中,DI 810卡件为8通道开关量输入卡件 (X) 27.催化800F DCS系统中,DO 810卡件为16通道开关量输出卡件(√) 28.催化800F DCS系统中,DO 810卡件为8通道开关量输出卡件 (X) 29.催化800F DCS系统中,AI 845卡件为8通道冗余模拟量输入卡件(√) 30.催化800F DCS系统中,AI 845卡件为8通道不支持冗余模拟量输入卡件 (X) 31.催化800F DCS系统中,AO 845卡件为8通道冗余模拟量输出卡件(√) 32.催化800F DCS系统中,AO 845卡件为8通道不支持冗余模拟量输出卡件 (X) 33.催化800F DCS系统中,AI 810卡件为8通道模拟量输入卡件(√) 34.催化800F DCS系统中,AI 810卡件为8通道冗余模拟量输入卡件 (X) 35.800F DCS系统中组态调试软件CBF的项目文件为1个文件,后缀为pro (√) 36.800F DCS系统中组态调试软件CBF有导出项目文件功能,导出文件后缀为(CSV)(√) 37.800F DCS系统软件如果不安装硬件狗,能运行100天(√) 38.800F DCS系统软件如果不安装硬件狗,能运行50天 (X) 39.800F DCS系统软件安装后,系统默认用于存放项目的文件夹名称为p roj
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G1(s)+G2(s)（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 ，0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 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 105 0.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的 开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?， 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 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
自动控制原理试题及答案
自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 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%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。
四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, 1s t ?= 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2o ，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） L ()/ -20 5c
自动控制原理 课后习题答案
第1章控制系统概述 【课后自测】 1-1 试列举几个日常生活中的开环控制与闭环控制系统,说明它们的工作原理并比较开环控制与闭环控制的优缺点。 解:开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。 工作原理:被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度,根据自己的经验,设定洗涤、漂洗时间,洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量(即衣服的干净度)的信息没有通过任何装置反馈到输入端,对系统的控制不起作用,因此为开环控制。 闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统与空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理:以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例,系统的被控制量(输出量)为蓄水箱水位(反应蓄水量)。水位由浮子测量,并通过杠杆作用于供水阀门(即反馈至输入端),控制供水量,形成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时,阀门全关(按要求事先设计好杠杆比例),系统处于平衡状态。一旦用水,水位降低,浮子随之下沉,通过杠杆打开供水阀门,下沉越深,阀门开度越大,供水量越大,直到水位升至蓄水量上限高度,阀门全关,系统再次处于平衡状态。 1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成？各个环节分别的作用就是什么？ 解:自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件与执行元件。各个基本单元的功能如下: (1)被控对象—又称受控对象或对象,指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。 (2)给定元件—可以设置系统控制指令的装置,可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。 (3)检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量,再反馈到系统输入端作比较,一般为各类传感器。 (4)比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较,分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置与电桥等。 (5)放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时,可通过放大元件将微弱信号作线性放大。如电压偏差信号,可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器与功率放大级加以放大。 (6)执行元件—用于驱动被控对象,达到改变被控量的目的。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。 (7)校正元件:又称补偿元件,它就是结构或参数便于调整的元件,用串联或反馈的方式连接在系统中,以改善控制系统的动态性能与稳态性能。 1-3 试阐述对自动控制系统的基本要求。 解:自动控制系统的基本要求概括来讲,就就是要求系统具有稳定性、准确性与快
自控仪表试题与答案
自控仪表 重点复习题及参考答案 一、填空题 1.成品油管道常用的压力仪表有(压力开关) (压力变送器) (差压变送器) (压力表) (差压表) 2.从大的方面来看，成品油管道常有的阀门执行机构有 (电动执行机构 ) (电液执行机 构) 3.压力变送器是将压力信号转换为标准 ( 电流信号)或(电压信号)的仪表。 4.压力或差压变送器既具有就地显示功能也有远传功能,从压力传感器将压力转换成电量 的途径来看,主要有电容式、电感式、电阻式等。在长输管道中应用较为广泛的是(电容式）压力传感器。 5.压力开关是一种借助弹性元件受压后产生（位移）以驱使微动开关工作的压力控制仪表。 6.双金属温度计是由两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的（测温元件） 7.热电偶温度计是以热电效应为基础将温度变化转换为（热电势）进行温度测量的测温仪 表。 8.热电阻是利用导体在温度变化时本身（电阻）也随着发生相应变化的特性来测量温度的。 9.涡轮式流量计是一种（速度）式流量计。 10.管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前 后必须留有适当长度（直管段） 11.转子流量计是属于（恒压）降流量计。 12.在使用过程中，当DBB阀门出现过扭矩时作为输油站的操作人员处理的基本方法是：(进 行排污处理)。 13.开关型球阀在使用时，要么（全开），要么（全关），不能打在（中间位），否则会损坏球 面，造成阀体漏。 14.使用压力开关的目的主要是为了进行实现（联锁报警） 15.流量计的种类很多，有容积式流量计、节流式流量计、动压式流量计、变面积式流量计、 （叶轮式流量计）、（振动式流量计）、（电磁流量计）、（超声波流量计）、（量热式流量计）、（质量流量计）等。 16.密度计的测量原理多种多样，其中智能化程度较高、测量精度较高、测量方式较先进、 运行较稳定的密度计主要有：(在线同位素密度计)、(振动式密度计)等。 17.为了保证仪表的安全运行和仪表精度，仪表系统的接地电阻必须小于( 4 )欧姆。 18.在自控系统中，仪表位号首位为F代表(流量)，D代表 (密度) 19.磁致伸缩液位计要调试的主要参数有：(量程上线)、(量程下线)、(偏差值)。 20.超声波液位计检测时存在500mm左右的死区，调试超声波液位计时，必须把量程上限设 定值比被测罐或池的高度少500 mm，这样才能准确的检测液位。 21.超声波流量计油一对或多对传感器，为了能够准确的测试流量，每一个传感器的发射部 位需要加上（偶合剂）。 22.涡轮流量变送器应（水平）安装。 23.超声波流量计的检测精度与介质的（粘度）有关。 24.按照工作原理压力开关可分为（位移式）（力平衡式） 25.管道上常用的液位计有（差压式液位计）、（伺服液位计）、（磁致伸缩液位计）、（超声波 液位计） 26.利用超声波测量流量计的原理主要有（时差法）、（多普勒法）。
自控原理习题答案
《自动控制原理》习题答案 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 全国高等专科教育自动化类专业规划教材 《自动控制原理》习题答案 主编：陈铁牛
机械工业出版社 第一章习题答案 1-1 1-2 1-3闭环控制系统主要由被控对象，给定装置，比较、放大装置，执行装置，测量和变送装置，校正装置等组成。被控对象：指要进行控制的设备和过程。给定装置：设定与被控量相对应给定量的装置。比较、放大装置：对给定量与测量值进行运算，并将偏差量进行放大的装置。执行装置：直接作用于控制对象的传动装置和调节机构。测量和变送装置：检测被控量并进行转换用以和给定量比较的装置。校正装置：用以改善原系统控制性能的装置。
题1-4 答：（图略） 题1-5 答：该系统是随动系统。（图略） 题1-6 答：（图略） 第二章习题答案 题2-1 解：（1）F(s)= 1 2s 1+-Ts T （2）F(s)=0.5)4 2 1(2+- s s （3）F(s)=4 28 +?s e s s π （4）F(s)= 25 )1(1 2+++s s （5）F(s)= 32412s s s ++ 题2-2 解：(1) f(t)=1+cost+5sint (2) f(t)=e -4t (cost-4sint) (3) f(t)= t t t te e e 101091811811----- (4) f(t)= -t t t te e e ----+ -3 11819 5214 (5) f(t)= -t t e e t 418 13121 23--+ ++ 题2-3 解：a) dt du u C R dt du R R c c r 22111=++）（ b) r c c u C R dt du R R u C R dt du R R 1r 12112111+=++）（ c) r r r c c c u dt du C R C R dt u d C C R R u dt du C R C R C R dt u d C C R R +++=++++）（）（12112 2212112211122 2121
自动控制原理选择题库
自动控制原理1 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（ ） 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（ ）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（ ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ） 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（ ） } 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2) (5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） .2 C 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++= s s s G ，则该系统是（ ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ ） A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T 1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） ° ° ° ° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ） > A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ） 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：()) 5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。 .20 C 13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数 有（ ） .1 C
自动控制原理试题库套和答案详细讲解
可编辑word,供参考版！ 一、填空（每空1分，共18分） 1．自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共4种。 2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 。 离散控制系统稳定的充分必要条件是 。 3．某统控制系统的微分方程为： dt t dc ) (+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。 4．某单位反馈系统G(s)= ) 402.0)(21.0() 5(1002 +++s s s s ，则该系统是 阶 型系统；其开环放大系数K= 。 5．已知自动控制系统L(ω)曲线为： 则该系统开环传递函数G(s)= ； ωC = 。 6．相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。 7．采样器的作用是 ，某离散控制系统 ) ()1() 1()(10210T T e Z Z e Z G -----= （单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。 二. 1. 求：) () (S R S C （10分） R(s)
2.求图示系统输出C（Z）的表达式。（4分） 四．反馈校正系统如图所示（12分） 求：（1）K f=0时，系统的ξ，ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss. （2）若使系统ξ=0.707，k f应取何值？单位斜坡输入下e ss.=？ 可编辑word,供参考版！
五.已知某系统L（ω）曲线，（12分） （1）写出系统开环传递函数G（s） （2）求其相位裕度γ （3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax=? 六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。 （1）（2）（3）