自动控制原理试题库套和答案详解

1、= 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =自动控制原理试题库 20 套和答案详解第 1 页一、填空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 ： dc(t)+(t)=2r(t) 。则该系统的闭环传递函数dt (s)=；该系统超调 %=；调节时间ts( =2%)=。4某系统是阶 2s(?2)(?4)其开环放大系数 K=。知自动控制系统 L( )曲线为：该系统 开环 传递函 数 G(s)= C=。L( )dB 40型系统；5已则；-2

2、06相位滞后校正装置又称为调节器，其校正作用是。-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 1 7采-单位反馈系统 G(s)=100(s?5)，则该C= 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =样器的作用是，某离散控制系统(1?e?10T)当输入 r(t)=t 时.该系 统 稳 态 误 差 G(Z)?2?10T(Z?1)(Z?e)为。二. 1.求图示控制系统的传递函数 .R(s)G1- -G5求：G4G2+G3C(s)-G6C(S)R(S)第 2 页2.求图示系统输出 C 的表达式。R T G1 C - T H1 G2 G3 H2四反馈校正

3、系统如图所示求： Kf=0时，系统的 ，n和在单位斜坡输入下的稳态误差ess. 若使系统 =，kf 应取何值？单位斜坡输入 下 ess.=？8c(s)R(s)S(S?2) kfs第 3 页五.已知某系统 L 曲线，写出系统开环传 递函数 G 求其相位裕度 欲 使 该 系统成为三阶最佳系统.求其 K= ？， max=?L( ) 1001025c-40六、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。 为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 2 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载

4、 =+j +j +j+1 = +1 = p=2 =+1- 20=2 p=0=3 p=0第 4 页七、已知控制系统的传递函数为 G0(s)?校正装置的传递函数G0。一.填空题。1.传递函数分母多项式的根， 称为系统的2.微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数 之4.单位冲击函数信号的拉氏变换 式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。 6.比例环节的频率特性为。7. 微分环节的相角为。 8.二阶系统的谐振峰值与有关。 9.高阶系统的超调量跟有关。10.在零初始条件下输出 量与输入量的拉氏变换之比，称该系统 的传递函数。 二试求下图的传第函数(7 分)10

5、 将其教正为二阶最佳系统，求(?1)(?1)第 5 页GR - G14 +G G2C3三设有一个弹簧、物体和阻尼器组成的机械 系统，设外作用力 F 为输入量，位移为-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 3 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =y 输出量，列写机械位移系统的微分方程fy k F m第 21 页三.如图所示有源电路，设输入电压为ui(t) ， 输出电压为 uc(t)为运算放大器开环放大倍 数 ， 试 列 写 出 微 分 方 程 (12分 ) ui(t) R1 i1(t) u1(t) i2(t) C1 C2 uc(

6、t)四.确定下图所示闭环系统稳定时 K 的取值范围 。 (10分 )XiX0Ks(s2?s?1)(s?4五).已知单位反馈系统的开环传递函数为G=稳定误差。K(s?)(s?)(s?1)一.填空题控 制 系 统 的 基 本 要 求 是 、 。脉 冲 传 递 函 数 是-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 4 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =。 幅频特性是指。 系统校正是指。 幅值裕量是指。 香农定理是指。 图a的传递函数为-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 5 = 精选公文范文， 管理类，工

7、作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =G(s)=。 图 b 的闭 环 传 递 函 数 为G(s)=。 图 c 的传递函 数 为 G(s)=。s3+5s2+8s+6=0 此特征方程的根的实部小于-1 时系统稳定的 k 值范围。第 24 页 图 d 的 传 递 函 数 为K=。 图 e 的 c=。 图 f 为 相 位 校 正 。 图 g 中 的 =Kg=。图 h、i 、j 的稳定性一次为、。A(s)=s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0则次系统是否稳定。开环传递 G(s)=k(T1s+1)/s2(T2s+1),(T1>T2,k、T1 、 T2为 常 数 ) 则

8、max=。 L( ) L( )20 20 -20L( ) 10 75-20 10 50 10 c -40-20 -20 图 e 10 图 c 1 图 dC(t) Xi(s) Xo(s) 1 G(s) 2 t 图 b 图aIm R1 Ui R2 c Uo - 1- 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 - 6 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =Re 图 f 图 g Im Im Im Re -1 P=1 V=2 -1 Re P=2 V=1 -1 Re P=1 V=0 图 h 图 i 图k第 25 页二. 判断题1. 在任意线性形式

9、下Laf1(t)-bf2(t)= aF1(s)-b F2(s)()2. 拉普拉斯变 换 的 终 值 定 理 为 limf(t)?limsF(s) ()t?s?3. G1s）和 G2 为并串联连接则等效后的结构为 G1s? G2()4.设 初 始 条 件 全 部 为 零X(t)?X(t)?X(t)?(t)则X(t)?.2e?t2sin3?t()325. 一阶系统 在 单 位 阶 跃 响 应 下 ts(5%)?3T ()三.求下图对应的动态微分方 程C1uR1 R2 i uoC2 四. 求系统的传递函数。Y1(s)/X1(s) 、Yo(s)/X2(s)、Y2(s)/X1(s) 、Y2(s)/X2(

10、s)。X1(s) GY1(s) 1(s)G4(s) G2(s)Y2(s) GX2(s) 3(s)第26页五.复合控制系统结构图如下图所示，图 中 K1、K2、T1、T2 是大于零的常数。-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 7 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =G(s)c Xi(s)E(s) Xo(s) K1/T1s+1 K2/s(T2s+1)_c、确定当闭环系统稳定时，参数 K1、K2、T1、T2 应满足的条件。d、 当输入 (t)=Vot 时，选择校正装置 G(s)使得系统无稳态误差。六. 结构图如下， T=1s ，

11、求 G(z) 。Xo(t)Xi(t) 1/s(s+1)(1e-Ts)/s第 27 页七. 设负反馈系统的开环传 递 函 数 为 ：KG(s)?(s?1)(s?5)(s2?6s?13试); 绘制 K0 ->变化的闭环根轨迹图。一、填空题1.线性系统在零初始条件 下的拉氏变换之比，称该系统的传 递函数。 2.系统的传递函数，完全系统的决定，而与外界作用信号的形 式无关。 3. 系统特征方程的根具有一个正根或复根有负实部时， 该系统为。4.系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为。 5.传递函数怎样得到系统的频率特性。 6. 积分环节的频率特性为。7. 纯迟延环节的频-精选公文范文，管理类

12、，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 8 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =率特性为。=1+Ts的幅频特性为。9.高阶系统的调节时间跟有关。10.幅频特性最大值与零频幅值之比为。二试求下图的传递函数(7 分)HR - - 2-GGG4+CG123H1第 28 页三画出下图所示电路的动态结构图(10 分)ui(t)R1 i1(t) u1(t) i2(t) C1 C2 uc(t)四已知系统的单位阶跃响应为x0=试求：闭环传递函数；?4t+?9t。系统的阻尼比 和无阻尼自然振荡频率n；系统的超调量 p和调节时间 ts。(13 分)第 29 页五 在

13、系 统 的 特 征 式 为A=s+2s+8s+12s+20s+16s+16=0，试求系统 的 特 征 根 。65432(8分 ) 六. 最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量L(w) 。 (14 分 )-40db/dec 10 0 1 -20db/dec 8 -40 w第 30 页 七设单位反馈系统的开环传递- 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 - 9 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =函数系数G(s)?Ks(s?1)(?1)为要求系统稳态速度误差。v5 相,角裕度 ，采用串联滞后校正，试确定 校

14、正 装 置 的 传 递 函 数 。 (15分 ) 八已知 F(z)?z(z?)(z?1)2求 z 的反变换。(8 分)九、系统方框图如下图， 求当闭环极点为 s?1?3j时的 K,K1 值；在上面所确定的 K1 值下，试绘 制 K0+ 变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图R(s) K2C(s) - s 1+K1s15 分） （第 31 页一.选择题 1. 反馈控制系统又称为 A. 开环控制系统 B闭环控制系统 B.扰动顺馈补偿系统 D输入顺馈补偿系统2.位置随动系统的主反馈环节通常是A电压负反馈 B电流负反馈 C转速负反馈 D位置负反馈 3.如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡(又称阻尼振荡

15、 )，则其阻尼比A (s)= 1/(S+1)(S+2)(S+3)(S+4) 环节的对数 相 频 特 性 的 高 频 渐 近 线 斜 率 为- 精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载 - 10 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计划类文档， 欢迎阅读下载 =A -20dBB -40dBC -60dBD -80dB5.某自控系统的开环传递函数 G(s)= 1/(S+1)(S+2) ，则此系统为A 稳定系统B 不稳定系统C稳定边界系统D条件稳定系统6若一系统的特征方程式为(s+1)2(s 2)2+3 0 ， 则 此系 统 是 A 稳 定的B临界稳定的C不稳定的 7

16、.下列性能指标中的 () 为系统的稳态指标。A. P8.下列系统中属于开环控制的 为： ()A. 自动跟踪雷达B. 数控加工中心C.普通车床D. 家用空调器串联电路构成的系统应为()环节。A 比例B.惯性C. 积分D.振荡10.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是( )。 A.幅频特性B.相频特性C. 传递函数D.频率响应函数二试求 下图的传递函数 (6 分)D条件稳定的GR - G- 13 +G2 + CH3 第32页H1H2三画出如图所示电路的动态结构图 (10-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 11 = 精选公文范文， 管理类，工作总结类， 工作计

17、划类文档， 欢迎阅读下载 =分)LsIR(s) IL(s) 1Ui Ucsc 四某单位反馈系统结构如下图所示， 已知 xi=t ，d=-。试计算该系统的稳态误差 。(11分 )D(s) X0(s) Xi(s) 4?1s(3s?1)第33 页五设复合控制系统如下图所示。其中， K1=2K2=1 ，T2=， K2K3=1 。要求 当 r=1+t+t2 时，系统的稳态误差；系统的单位阶跃响应表达式(11 分)K3S+ CR kk1- s(Ts?1)_22 六.最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量 。(15 分)L(w) -20db/dec第34 页 10 10 w 0 1 -40 -20KG(s)?七某型单位反馈系统固有的开环传递函数为 ,要求系统在单位斜坡输入信。号时，位置输入稳态误差 ess减,切频率 c/s相, 角裕度 幅 值 裕s(s?1)度 g(dB) 100D试b.用下图无源和有源相位超前网络矫正，系统，使其满足给定的-精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载- 12 指标要求。(13 分)八系统结构如图所示，求输出量z 的变换X0(z)