河南工业大学自动控制原理及其应用试卷与答案

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1、自动控制原理试卷与答案（A/B卷闭卷）一、填空题（每空1分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式：即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。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Gs()，则G(s)为（用G1(s)与G2(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阻尼比，该系统的特征方程为，该系统的单位阶跃响应曲线为。0.2t0.5t5、若某系统的单位脉冲响应为gt()10e5e，则该系统的传递函数

2、G(s)为。6、根轨迹起始于，终止于。1017、设某最小相位系统的相频特性为()tg()90tg(T)，则该系统的开环传递函数为。8、PI控制器的输入－输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的性能。二、选择题（每题2分，共20分）1、采用负反馈形式连接后，则()A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果()。A、增加开环极点；B、在积分环节

3、外加单位负反馈；C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置。323、系统特征方程为D(s)s2s3s60，则系统()1A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数Z2。24、系统在r(t)t作用下的稳态误差e，说明()ssA、型别v2；B、系统不稳定；C、输入幅值过大；D、闭环传递函数中有一个积分环节。5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是()A、主反馈口符号为“-”；B、除K外的其他参数变化时；rC、非单位反馈系统；D、根轨迹方程（标准形式）为G(s)H(s)1。6、开环频域性能指标

4、中的相角裕度对应时域性能指标()。A、超调%B、稳态误差eC、调整时间tD、峰值时间tsssp7、已知开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是()。系统①系统②系统③图2A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定8、若某最小相位系统的相角裕度0，则下列说法正确的是()。A、不稳定；B、只有当幅值裕度kg1时才稳定；C、稳定；D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。10s19、若某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于()。100s1A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断10、下列串联校正装置的传递函数中，能

5、在1处提供最大相位超前角的是：c10s110s12s10.1s1A、B、C、D、s10.1s10.5s110s12三、(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。图3四、（共20分）系统结构图如图4所示：图4Cs()1、写出闭环传递函数()s表达式；（4分）Rs()2、要使系统满足条件：0.707,2,试确定相应的参数K和；（4分）n3、求此时系统的动态性能指标00,t；（4分）s4、r(t)2t时，求系统由rt()产生的稳态误差e；（4分）ss5、确定G(s)，使干扰n(t)对系统输出c(t

6、)无影响。（4分）nK五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为r:Gs()2ss(3)1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）2、确定使系统满足01的开环增益K的取值范围。（7分）六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线L()如图50所示：31、写出该系统的开环传递函数G(s)；（8分）02、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。（3分）3、求系统的相角裕度。（7分）4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（4分）4

7、试题二一、填空题（每空1分，共15分）1、在水箱水温控制系统中，受控对象为，被控量为。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；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；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。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。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用；在频域分析中采用。4、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的与之比。K(s1)5、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性

8、2sTs(1)为，相频特性为。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对应时域性能指标，它们反映了系统动态过程