自動控制原理試卷及答案20套

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)《自動控制原理》試卷（一）A求系統(tǒng)傳遞函數(shù)（10分）GG1G3G2H3H1－－+－++系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，取何值時，系統(tǒng)才能穩(wěn)定？（10分）＋＋－三、已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，(1)試畫出以K為參數(shù)系統(tǒng)的根軌跡；(2)證明根軌跡的復(fù)數(shù)部分為圓弧。（15分）四、已知一單位閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，現(xiàn)加入串聯(lián)校正裝置：，試：（20分）判斷此校正裝置屬于引前校正還是遲后校正？繪制校正前、后系統(tǒng)及校正裝置的對數(shù)幅頻特性。計算校正后的相位裕量。五、非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)輸入r=0,繪制起始點在的平面上的相軌跡。（15分）cecer_u120六、采樣控制系統(tǒng)如圖所示，已知：（15分）求出系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。2．當輸入為時，求穩(wěn)態(tài)誤差。七、用奈氏穩(wěn)定判據(jù)判斷如下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中，（1）─（3）為線性系統(tǒng)，（4）─（6）為非線性系統(tǒng)。（15分）《自動控制原理》試卷（一）B一、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖。當F（s）=0時，求系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)；系統(tǒng)中H2（s）應(yīng)滿足什么關(guān)系，能使干擾F（s）對輸出C（s）沒有影響？（10分）GG3(s)H1(s)H2(s)F(s)G1(s)G2(s)G4(s)R(s)C(s)++++++___二、．設(shè)某控制系統(tǒng)方框圖如圖所示，要求閉環(huán)系統(tǒng)的特征值全部位于s＝－1垂線之左，試確定參數(shù)K的取值范圍。（10分）R(s)+R(s)+_C(s)三、.一單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為，欲使該系統(tǒng)對單位階躍函數(shù)的響應(yīng)為一振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧振蕩時間函數(shù)，試用根軌跡法確定值范圍（要求首先繪制根軌跡，求出并在圖上標注主要的特征點參數(shù)）。（15分）四、如圖（a）和（b）所示是兩個單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性，它們都是最小相位的，且開環(huán)截止頻率相等，均為。（20分）-1-2-1-20-1-3-1-20圖（a）圖（b）要求：1.寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。2.比較兩系統(tǒng)的穩(wěn)定性，暫態(tài)性能（）和恒速輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差。3.將圖（a）所示的系統(tǒng)校正為圖(b)所示的系統(tǒng)，應(yīng)采用什么形式的串聯(lián)校正裝置？并寫出此校正裝置的傳遞函數(shù)。五、．圖所示為開環(huán)系統(tǒng)的幅相特性。圖中P為開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)H(s)中具有正實部的極點數(shù)目。試詳細分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（16分）cer_u0.1cer_u0.10.10七．設(shè)采樣系統(tǒng)的方框圖如圖所示，其中,采樣周期T＝0.25s，求能使系統(tǒng)穩(wěn)定的K1值范圍。(15分)G(s)G(s)R(s)+C(s)求系統(tǒng)傳遞函數(shù)（10分）GG3G1G2H3H2H1－－+－++系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方塊圖如圖所示。試確定K和a取何值時，系統(tǒng)將維持以角頻率的持續(xù)振蕩。（10分）＋＋－三、已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試畫出以K為參數(shù)系統(tǒng)的根軌跡；并求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。（15分）四、已知一單位閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，現(xiàn)加入串聯(lián)校正裝置：，試：（20分）判斷此校正裝置屬于引前校正還是遲后校正？繪制校正前、后系統(tǒng)及校正裝置的對數(shù)幅頻特性。計算校正后的相位裕量。五、非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)輸入r=0,試描繪該系統(tǒng)的相平面圖。（15分）cecer_u0.10.10六、采樣控制系統(tǒng)如圖所示，已知：（15分）求出系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。3．當輸入為時，求穩(wěn)態(tài)誤差。七、判斷下列三個非線性系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性。（15分）《自動控制原理》試卷（二）B1.控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖。當F（s）=0時，求系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)；系統(tǒng)中H2（s）應(yīng)滿足什么關(guān)系，能使干擾F（s）對輸出C（s）沒有影響？（10分）GG3(s)H1(s)H2(s)F(s)G1(s)G2(s)G4(s)R(s)C(s)++++++___2．設(shè)某控制系統(tǒng)方框圖如圖所示，要求閉環(huán)系統(tǒng)的特征值全部位于s＝－1垂線之左，試確定參數(shù)K的取值范圍。（10分）R(s)+R(s)+_C(s)3、設(shè)反饋控制系統(tǒng)中，要求：（1）概略繪制系統(tǒng)根軌跡圖，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（2）如果改變反饋通路傳遞函數(shù)使，試判斷改變后系統(tǒng)的穩(wěn)定性，研究改變所產(chǎn)生的效應(yīng)。（15分）4．已知一系統(tǒng)原有的特性為，校正裝置的特性為，（1）畫出原系統(tǒng)和校正裝置的對數(shù)幅頻特性。（2）當采用串聯(lián)校正時，求校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，并計算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM。（15分）5．圖所示為開環(huán)系統(tǒng)的幅相特性。圖中P為開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)H(s)中具有正實部的極點數(shù)目。試詳細分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（20分）6．已知非線性控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖7-38所示。為使系統(tǒng)不產(chǎn)生自振，是利用描述函數(shù)法確定繼電特性參數(shù)a,b的數(shù)值。（15分）bbar(t)+_c(t)R(s)T=1sc(s)+_7．線性離散控制系統(tǒng)如下圖所示，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。R(s)T=1sc(s)+_《自動控制原理》試題（三）A卷一、單項選擇題：在下列各題中，有四個備選答案，請將其中唯一正確的答案填入題干的括號中。(本大題共9小題，總計40分)1、(本小題3分)下列性能指標中，可以描述系統(tǒng)暫態(tài)性能的有――超調(diào)量②調(diào)節(jié)時間③穩(wěn)態(tài)誤差④調(diào)節(jié)頻率⑤上升時間A.①②③④⑤B.①②④⑤C.①②③⑤D.①②③④答( )2、(本小題3分)

系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可通過求取該系統(tǒng)的――而求得.A.階躍響應(yīng)函數(shù)B.脈沖響應(yīng)函數(shù)C.斜坡響應(yīng)函數(shù)D.拋物線響應(yīng)函數(shù)答( )3、(本小題3分)如圖所示是某系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，下面關(guān)于性能指標正確的是――1.021.02A.B.C.D.答( )4、(本小題5分)已知控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，則下述正確的是――A．系統(tǒng)穩(wěn)定B.右半平面有2個根C.2個純虛根D.全不正確答( )5、(本小題5分)已知控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，當輸入時，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為――A.0B.C.0.6D.6答()6、(本小題6分)系統(tǒng)根軌跡如圖所示，當根軌跡與虛軸相交時，下述正確的是――××0×－6×－3A.B.C.D.答( )7、(本小題5分)下列線性系統(tǒng)判斷中正確的是――A.（1）穩(wěn)定B.（2）穩(wěn)定C.（3）穩(wěn)定D.全不穩(wěn)定答( )8、(本小題5分)在采樣控制系統(tǒng)中，為使采樣信號不失真的恢復(fù)為原來的連續(xù)信號，則采樣頻率應(yīng)至少大于――A.B.C.D.答( )9、(本小題5分)設(shè)有一DDC系統(tǒng),T=1,Kc=1,試求單位階躍響應(yīng)在第幾拍達到最大？A.0.5拍B.1拍C.2拍D.3拍答( )計算題在下列各題中，(需要寫出詳細步驟、結(jié)果和畫出必要的圖形。)(本大題共3小題，總計60分)1．系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方塊圖如圖所示。試確定K和a取何值時，系統(tǒng)將維持以角頻率的持續(xù)振蕩。（20分）＋＋－2．一單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為，欲使該系統(tǒng)對單位階躍函數(shù)的響應(yīng)為一振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧振蕩時間函數(shù)，試用根軌跡法確定值范圍（要求首先繪制根軌跡，求出并在圖上標注主要的特征點參數(shù)）。（20分）如圖（a）和（b）所示是兩個單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性，它們都是最小相位的，且開環(huán)截止頻率相等，均為。（20分）-1-2-1-20-1-3-1-20圖（a）圖（b）要求：1.寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。2.比較兩系統(tǒng)的穩(wěn)定性，暫態(tài)性能（）和恒速輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差。3.將圖（a）所示的系統(tǒng)校正為圖(b)所示的系統(tǒng)，應(yīng)采用什么形式的串聯(lián)校正裝置？并寫出此校正裝置的傳遞函數(shù)?！蹲詣涌刂圃怼吩囶}（三）B卷一、單項選擇題：在下列各題中，有四個備選答案，請將其中唯一正確的答案填入題干的括號中。(本大題共9小題，總計40分)1、(本小題3分)把系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。A.正確B.不正確C.部分正確D.無法判斷 答( )

2、(本小題3分)線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身固有的一種特性，與輸入量及初始條件無關(guān)。A.正確B.不正確C.部分正確D.無法判斷 答( )3、(本小題3分)線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點均位于S復(fù)平面的左半平面。A.正確B.不正確C.部分正確D.無法判斷 答( )4、(本小題3分)輸入量為單位斜坡函數(shù)時，要使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零，系統(tǒng)必須為Ⅰ型系統(tǒng)。A.正確B.不正確C.部分正確D.無法判斷 答( )5、(本小題5分)下列那個線性系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。A.（1）穩(wěn)定B.（2）穩(wěn)定C.（3）穩(wěn)定D.都不穩(wěn)定 答( )6、(本小題5分)非線性系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定判斷中下列那個正確。A.（1）工作點不穩(wěn)定B.（2）穩(wěn)定C.（3）M穩(wěn)定N不穩(wěn)定D.都不穩(wěn)定 答( )7、(本小題6分)已知系統(tǒng)的特征方程如下，判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的錯誤結(jié)論是哪個。A.系統(tǒng)臨界穩(wěn)定B.沒有S右半平面根C.有1對在虛軸上的根D.有2對在虛軸上的根 答( )8、(本小題6分)非線性系統(tǒng)動態(tài)方程如下，試判斷(-2,0)的奇點類型。A.中心點B.焦點C.節(jié)點D.鞍點 答( )9、(本小題6分)某開環(huán)系統(tǒng)幅頻特性波德圖如下，試確定開環(huán)系統(tǒng)增益K00124-1-2ωL(ω)dBA.1B.2C.4D.8 答( )二、計算題：在下列各題中，需要寫出詳細步驟、結(jié)果和畫出必要的圖形。(本大題共3小題，總計60分)1、(本小題20分)設(shè)一反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試繪制K1變化時系統(tǒng)特征方程的根軌跡，并求出系統(tǒng)穩(wěn)定時K1的取值范圍。2、(本小題20分)設(shè)1型單位反饋系統(tǒng)原有部分的開環(huán)傳遞函數(shù)為：要求設(shè)計串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)具有K=12及γ=40度的性能指標。3、(本小題20分)設(shè)采樣系統(tǒng)的方框圖如圖所示，其中,采樣周期T＝0.25s，求能使系統(tǒng)穩(wěn)定的K1值范圍。G(s)R(s)+C(s)G(s)-《自動控制原理》試卷（四）A控制系統(tǒng)的方框圖如圖所示，試用梅遜公式W2(s)W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)W1(s)C(s)+---R(s)2.已知系統(tǒng)的特征方程如下，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。10分3.設(shè)一反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試繪制K1變化時系統(tǒng)特征方程的根軌跡。20分已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：試求系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度。15分設(shè)1型單位反饋系統(tǒng)原有部分的開環(huán)傳遞函數(shù)為：要求設(shè)計串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)具有K=12及γ=40度的性能指標。15分試用等傾線法畫出相軌跡。10分7．采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，，采樣周期T=1秒，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。15分Xr(s)Xc(s)TW1(s)Xr(s)Xc(s)TW1(s)《自動控制原理》試卷（四）B控制系統(tǒng)的方框圖如圖所示，試用梅遜公式求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。15分WW1(s)W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)設(shè)系統(tǒng)的特征方程如下，試用勞斯判據(jù)確定正實部根的個數(shù)。10分已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，，試：（1）繪制系統(tǒng)的根軌跡；（2）求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。[15分]已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：試求系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度。15分5．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖(a)所示，其中，W2(S)為最小相位環(huán)節(jié)，W2(S)由如圖(b)所示的對數(shù)幅頻特性確定出。試求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。15分Xr(s)Xr(s)W2(S)Xc(s)(a)L(ω)ω-1-21240(b)6．含有死區(qū)繼電器特性的非線性系統(tǒng)的方框圖如圖所示，系統(tǒng)中線性部分的輸入輸出關(guān)系為：非線性系統(tǒng)部分的輸入輸出關(guān)系可用下式表示：1_____________s(s+1)試繪制其初始狀態(tài)為3時的相軌跡。15分7．設(shè)采樣系統(tǒng)的方框圖如圖所示，其中,采樣周期T＝0.25s，求能使系統(tǒng)穩(wěn)定的K1值范圍15分R(s)+TC(s)G(s)--《自動控制原理》試卷（五）A一、選擇題：（共20分）1、(本小題4分)

系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可通過求取該系統(tǒng)的――而求得.A.階躍響應(yīng)函數(shù)B.脈沖響應(yīng)函數(shù)C.斜坡響應(yīng)函數(shù)D.拋物線響應(yīng)函數(shù)答()2、(本小題4分)如圖所示是某系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，下面關(guān)于性能指標正確的是――1.021.02A.B.C.D.答( )3、(本小題5分)已知控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，當輸入時，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為――A.0B.C.0.6D.64、(本小題4分)系統(tǒng)根軌跡如圖所示，當根軌跡與虛軸相交時，下述正確的是――××0×－6×－3A.B.C.D.答( )5、(本小題4分)下列線性系統(tǒng)判斷中正確的是――A.（1）穩(wěn)定B.（2）穩(wěn)定C.（3）穩(wěn)定D.全不穩(wěn)定答( )二、控制系統(tǒng)的方框圖如圖所示，試用梅遜公式求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。10分W2(s)W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)W1(s)C(s)+---R(s)三、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)方塊圖如圖所示。試確定K和a取何值時，系統(tǒng)將維持以角頻率的持續(xù)振蕩。（10分）＋＋－四、已知已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為a的變化范圍為[0，+∞），試繪制系統(tǒng)的閉環(huán)根軌跡。（15分）五、已知一最小相位系統(tǒng)開環(huán)的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，（15分）試寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，求系統(tǒng)相位裕量和增益裕量。1140ωL(ω)dB4100-2-2-1六、非線性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，設(shè)輸入r=0,繪制起始點在的平面上的相軌跡。（15分）cecer_u120七、線性離散控制系統(tǒng)如下圖所示，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。R(s)T=1sc(s)+R(s)T=1sc(s)+_自動控制原理試題A1卷題號一二三四五六七總分得分一、本題共2小題。（20分）1．（10分）下圖所示電路，求。UUUcR2R1C0R0R0C1-裝訂線內(nèi)不要答題學號2．（10分）下圖所示系統(tǒng)，求。裝訂線內(nèi)不要答題學號++W1W2HXcXr二、已知一單位負反饋典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如下圖所示，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。（15分）222.18Xc(t)t(s)tm0.8三、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為，（15分）（一）畫出系統(tǒng)根軌跡（關(guān)鍵點要標明）。（二）求使系統(tǒng)穩(wěn)定的Kg值范圍。四、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳函為，試分別大致畫出τ<T，τ=T,τ>T三種情況下的奈氏圖。（15分）五、已知一最小相位系統(tǒng)開環(huán)的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，（20分）（1）試寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，計算相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM。（2）若系統(tǒng)原有的開環(huán)傳遞函數(shù)為，而校正后的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，求串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)。1140ωL(ω)dB4100-2-2-1六、畫出兩個常見的非線性元件的特性。（5分）七、求解差分方程（10分）其中，初始條件：，；輸入條件：自動控制原理試題B2卷考題一二三四五六七八總分得分一、填空。[12分]1．線性定常系統(tǒng)，，把系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2．線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身固有的一種特性，與輸入量及初始條件。3．線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是。4．輸入為單位斜坡函數(shù)時，要使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為零，系統(tǒng)必須為型系統(tǒng)。5．采樣系統(tǒng)在初始條件為零時，把稱為系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。6．用開環(huán)頻率特性分析研究系統(tǒng)暫態(tài)特性時，常常用和這兩個特征量的。Xc(s)二、化簡結(jié)構(gòu)圖（或用信號流圖法）求閉環(huán)傳遞函數(shù)。[12分]Xc(s)Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)Xr(s)W1(s)W1(s)W2(s)W3(s)H1(s)H2(s)W2(s)三、設(shè)單位負反饋的典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量為δ%=25%，調(diào)節(jié)時間為ts(5%)=2秒，試求：（1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）輸入為單位斜坡函數(shù)時的穩(wěn)態(tài)誤差。[14分]四、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，，試：（1）繪制系統(tǒng)的根軌跡；（2）求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。[12分]五、包括兩小題。[14分]1．繪制下列系統(tǒng)的相平面圖。（1）（2）2．用奈氏穩(wěn)定判據(jù)判斷如下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中，（1）─（3）為線性系統(tǒng)，（4）─（6）為非線性系統(tǒng)。六、采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，采樣周期T=1秒，求閉環(huán)脈傳遞函Xr(s)Xc(s)Xr(s)Xc(s)TW1(s)七、已知原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，現(xiàn)采用串聯(lián)校正方法，使校正后為二階工程最佳系統(tǒng)且開環(huán)放大系數(shù)不變，試：[12分]確定校正裝置Wc(S)；繪制校正前、后及校正裝置的對數(shù)幅頻特性；0124-1-2ωL(ω)dB(b)八、已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖（a0124-1-2ωL(ω)dB(b)[12分]WW1(S)W2(S)Xc(S)Xr(S)(a)自動控制原理試題A3卷考題一二三四五六七八總分得分一、填空。[10分]，把系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身固有的一種特性，與輸入量及初始條件。線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是。輸入為單位斜坡函數(shù)時，要使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為零，系統(tǒng)應(yīng)為型系統(tǒng)。線性離散系統(tǒng)在初始條件為零時，把稱為系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。Xr(s)Xc(s)Xc(s)Xr(s)Xr(s)Xc(s)Xc(s)Xr(s)W1(s)W2(s)W1(s)W2(s)(1)(2)H2(s)H1(s)三、已知典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示。試求：（1）開環(huán)傳遞函數(shù)。（2）單位斜坡函數(shù)輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差。[14分]四、已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試畫出系統(tǒng)的根軌跡圖。[12分]五、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，試：[12分]（1）繪制波德圖；（2）計算相位裕量。六、本題包括兩小題。[14分]（一）試用奈氏判據(jù)判斷下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中，（1）—（3）為線性系統(tǒng)，（4）—（6）為非線性系統(tǒng)。（二）繪制下列系統(tǒng)的相平面圖。（1）（2）七、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖(a)所示，其中，W2(S)為最小相位環(huán)節(jié)，W2(S)由如圖(b)所示的對數(shù)幅頻特性確定出。試求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。[14分]Xr(s)Xr(s)W2(S)Xc(s)(a)K-1-2-3L(ω)ω1210020(b)W(s)TXr(s)Xc(s)八、某離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，，采樣周期W(s)TXr(s)Xc(s)[12分]自動控制原理試題B3卷考題一二三四五六七八總分得分urucuruucuucR0R1C0R1R2C(1)(2)二、用化簡結(jié)構(gòu)圖或信號流圖方法求閉環(huán)傳遞函數(shù)。[12分]Xr(s)Xr(s)Xc(s)W1(s)W2(s)H1(s)H2(s)W3(s)H3(s)三、單位負反饋的典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量為δ%=25%，調(diào)節(jié)時間為ts（5%）=2秒，求：（1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）輸入為單位斜坡函數(shù)時的穩(wěn)態(tài)誤差。[15分]已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試畫出系統(tǒng)的根軌跡圖。[14分]五、以下兩題任選一題。（如全做，按第一題記分）[10分]已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試繪制波德圖。繪制下列系統(tǒng)的相平面圖。（1）（2）六、用奈氏判據(jù)判斷下列系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中，（1）—（3）為線性系統(tǒng)，（4）—（5）為非線性系統(tǒng)。[15分]七、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖(a)所示，其中，W2(S)為最小相位環(huán)節(jié)，W2(S)由如圖(b)所示的對數(shù)幅頻特性確定出。試求系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。[12分]Xr(s)Xr(s)W2(S)Xc(s)(a)L(ω)ω-1-21240(b)Xr(s)Xc(s)TW1(s)八、Xr(s)Xc(s)TW1(s)自動控制原理試題A4卷考題一二三四五六總分得分選擇題（每小題5分，共20分），請選擇其中所有正確的答案，將相應(yīng)的字母和題號寫在答題紙上。輸入量為單位斜坡函數(shù)時，要使系統(tǒng)為無差系統(tǒng)，系統(tǒng)類型必須為：0型1型2型2型以上線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點均位于S復(fù)平面的左半平面。閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點均位于S復(fù)平面的左半平面。閉環(huán)特征方程式的所有根均具有負實部。以上答案都不正確。圖一ωA圖一ωAImReW1(jω)某非線性系統(tǒng)的非線性部分的描述函數(shù)負倒特性和線性部分頻率特性W1(jω)如圖一所示。兩線交點處的ω=3.162；A=1.05和3.69。則該閉環(huán)系統(tǒng)是：穩(wěn)定的b.不穩(wěn)定的產(chǎn)生自持振蕩，其角頻率為3.162，振幅為1.05產(chǎn)生自持振蕩，其角頻率為3.162，振幅為3.69以上答案都不正確已知采樣系統(tǒng)的輸出Z變換為，b.Xc(s)b.Xc(s)W(s)H(s)TXr(s)c.X*c(s)W(s)H(s)TXr(s)Ta.Xc(s)W(s)H(s)TXr(s)Td.Xc(s)W(s)H(s)Xr(s)T二、[16分]系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。繪制P（0→∞）變化時，系統(tǒng)的根軌跡圖；確定使閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為單調(diào)變化過程時P的最小值。Xr(s)Xr(s)Xc(s)三、[16分]已知一系統(tǒng)原有的特性為，校正裝置的特性為，（1）畫出原系統(tǒng)和校正裝置的對數(shù)幅頻特性。（2）當采用串聯(lián)校正時，求校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，并計算其相位裕量γ(ωc)和增益裕量GM。四、[15分]采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，，采樣周期T=1秒，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（注：）TXr(s)TXr(s)Xc(s)W1(s)五、[15分]下圖所示系統(tǒng)，求傳遞函數(shù)和。WW1W3W4Xr(s)W2W5Xc(s)N(s)裝訂線內(nèi)不要答題裝訂線內(nèi)不要答題六、設(shè)單位負反饋的典型二階系統(tǒng)的單位解躍響應(yīng)的超調(diào)量為δ%=25%，調(diào)節(jié)時間為ts(5%)=2秒，求：[18分]（1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）輸入為單位斜坡函數(shù)時的穩(wěn)態(tài)誤差。自動控制原理試題B4卷考題一二三四五六總分得分選擇題（每小題5分，共20分），請選擇其中所有正確的答案，將相應(yīng)的字母和題號寫在答題紙上。單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則閉環(huán)系統(tǒng)的阻尼比ξ等于：a.1b.2c.d.e.以上答案都不正確單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則閉環(huán)系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的調(diào)節(jié)時間ts（±5%誤差帶）為：a.3Tb.c.；而閉環(huán)單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為：d.e.f.0g.∞h.以上答案都不正確已知單位正反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，給出其可能的根軌跡大致圖形如圖一、圖二、圖三所示，請選擇：圖一正確圖二正確圖三正確都不正確已知采樣系統(tǒng)的輸出Z變換為，它符合下述哪幾個系統(tǒng)？b.b.Xc(s)W(s)H(s)TXr(s)c.X*c(s)W(s)H(s)TXr(s)Ta.Xc(s)W(s)H(s)TXr(s)Td.Xc(s)W(s)H(s)Xr(s)T二、[16分]設(shè)單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)確定K為多大時將使系統(tǒng)階躍響應(yīng)出現(xiàn)振蕩，并求出振蕩角頻率。三、已知一單位負反饋典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如下圖所示，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。（18分）222.18Xc(t)t(s)tm0.8四、[18分]已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖四(a)所示，（系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)）圖四(a)圖四(a)Xc(s)Xr(s)Wc(S)W(S)1uF50K圖四(b)1uF50K圖四(b)u10Kuc串聯(lián)校正環(huán)節(jié)Wc(s)如圖四(b)所示，系統(tǒng)校正后的開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖四(c)所示。試求原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)W(s)，并計算校正后的相位裕量。圖四(c)-1500100圖四(c)-150010020100ωL(ω)1000-2-2

五、[14分]采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖五所示，T為采樣周期且T=1秒。試：求閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。

TXr(S)圖五Xc(S)TXr(S)圖五Xc(S)六、[14分]非線性系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖六(a)所示，其中非線性特性的負倒描述函數(shù)-1/R(A)曲線如圖六(b)所示。試畫出線性部分的奈氏曲線，并用描圖六(a)Xc圖六(a)XcXr=0非線性特性Im-3Re圖六(b)《自動控制原理》試卷A一、單選題（每題2分，共20分）1．控制系統(tǒng)中基本環(huán)節(jié)的劃分，是根據(jù)（）A．元件或設(shè)備的形式B．系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)C．環(huán)節(jié)的連接方式 D．環(huán)節(jié)的數(shù)學模型2．繪制根軌跡時需計算入射角的情況為：開環(huán)傳遞函數(shù)有（）A．實極點 B．實零點C．共軛復(fù)極點 D．共軛復(fù)零點3．設(shè)一單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G0(s)=，要求KV=20，則K=()A．10B．20C．4.輸入為階躍信號時，如果()，則積分環(huán)節(jié)的輸出信號的上升速度越快。A.輸入信號的幅度越小，積分時間常數(shù)越小B.輸入信號的幅度越小，積分時間常數(shù)越大C.輸入信號的幅度越大，積分時間常數(shù)越小D.輸入信號的幅度越大，積分時間常數(shù)越大5.如果二階振蕩環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線存在峰值，則阻尼比ξ的值為()A.0≤ξ≤0.707B.0<ξ<1C.ξ>0.707D.ξ>16．決定系統(tǒng)靜態(tài)性能和動態(tài)性能的是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的()A．零點和極點 B．零點和傳遞系數(shù)C．極點和傳遞系數(shù) D．零點、極點和傳遞系數(shù)7．設(shè)二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G（s）=，則其對數(shù)幅頻特性漸近線的交接頻率為（）A．2rad/s B．4rad/sC．8rad/s D．16rad/s8．已知系統(tǒng)前向通道和反饋通道的傳遞函數(shù)分別為G（s）=，當閉環(huán)臨界穩(wěn)定時，Kh值應(yīng)為（）A．-1 B．-0.1C．0.1 D9．設(shè)單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳函為G(s)=，那么它的相位裕量的值為（）A.15o B.60oC.30o D.45o10.某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(S)=K(0<β<1)，則該裝置是（）A.超前校正裝置 B.滯后校正裝置C.滯后——超前校正裝置 D.超前——滯后校正裝置二、填空（每題2分，共20分）1.根據(jù)控制系統(tǒng)信號的形式，控制系統(tǒng)可分為________控制系統(tǒng)、________控制系統(tǒng)。2.對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：________、________和。3.用時域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是________。4.若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應(yīng)距虛軸越__________越好。5.如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環(huán)零點之間(其中一個零點可以位于無窮遠處)，則在這兩個零點之間必定存在________。6．伯德圖分中頻段、高頻段和低頻段，低頻段能夠反應(yīng)系統(tǒng)的，中頻段能夠反映系統(tǒng)的暫態(tài)性能，高頻段主要反映系統(tǒng)。7.根軌跡圖必對稱于根平面的__________。8．分析穩(wěn)態(tài)誤差時，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、1型系統(tǒng)、2型系統(tǒng)…，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)的__________環(huán)節(jié)數(shù)來分類的。9．采樣控制系統(tǒng)中，如果希望從采樣信號中不失真的恢復(fù)原來的信號，則采樣頻率滿足。10.線性定常系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)的定義。三、簡答題（每題5分，共20分）1.繪制由基本環(huán)節(jié)組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)圖。2.在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三種情況下，標準二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特性分別是什么?3..如圖是最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻漸近特性，試寫出其傳遞函數(shù)G(s)。4、求下列方程的奇點，并判斷奇點類型。四、系統(tǒng)方框圖如圖2所示，并求出傳遞函數(shù)。（8分）圖2五.已知一單位閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，現(xiàn)加入串聯(lián)校正裝置：，試：（12分）判斷此校正裝置屬于引前校正還是滯后校正？（說明原因）繪制校正前、后系統(tǒng)及校正裝置的對數(shù)幅頻特性。（3）計算校正后系統(tǒng)的相位裕量。六、采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，，采樣周期T=1秒，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[10