1、第 1 页 共 40 页自动控制原理试卷（一）A 一、 求系统传递函数 )(/sRC（10 分）二、 系统结构图如图所示， 取何值时，系统才能稳定 ？ （10 分）三、已知负反馈系统的开环传递函数为， 42)()sKWk(1) 试画出以 K 为参数系统的根轨迹；(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。 （15 分）四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为 )15.0()sK，现加入串联校正装置： 10.)(sWc ，试： （20 分）（1） 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？（2） 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。（3） 计算校正后的相位裕量。 五、非线性系统结构如图所示，设输入
2、 r=0, 绘制起始点在0)(,1)0(cc的 平面上的相轨迹。 （15 分）G1G3G2H3H1 +)(sC )(sRs1)(sXi )(sXo)2(10s第 2 页 共 40 页六、采样控制系统如图所示，已知 sTK2.0,1： （15 分）1求出系统的开环脉冲传递函数。2当输入为 )(*)(1)(21tttr时，求稳态误差 se。七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中， （1）（3）为线性系统， （4）（6）为非线性系统。 （15 分）seT2sK5.0)(sR)(sE )(Cc21ser _ u12 0第 3 页 共 40 页自动控制原理试卷（一）B一、 控制系统的结构如下
3、图。(1) 当 F（s）=0 时，求系统闭环传递函数 )(sRC；(2) 系统中 H2（s）应满足什么关系，能使干扰 F（s ）对输出 C（s）没有影响？（10 分）二、 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于 s1垂线之左，试确定参数 K 的取值范围。 （10 分）三、.一单位负反馈系统的开环传函为 )15.0(2)(sKsW，欲使该系统对单位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定 K值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要的特征点参数） 。（15 分）四、如图（a ）和（b）所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性，它们都是最小相
4、位的，且开环截止频率相等，均为 c。 （20 分）图（a） 图（b）要求：)5.0)(1.(ssR(s) + _ C(s)-1-2-1-2)(L01c0cc10K -1 -3 -1-2)(L01c0cc10KG3(s)H1(s)H2(s) F(s)G1(s) G2(s) G4(s)R(s) C(s)+ + + +_ _ _第 4 页 共 40 页1. 写出系统的开环传递函数。2. 比较两系统的稳定性，暂态性能（ st%,）和恒速输入下的稳态误差。3. 将图（a）所示的系统校正为图 (b)所示的系统，应采用什么形式的串联校正装置？并写出此校正装置的传递函数 )(Gc。五、 图所示为开环系统的幅相
5、特性。图中 P 为开环传递函数 G(s)H(s)中具有正实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性。 （16 分）六非线性系统结构如图所示，设输入 r=0, 试描绘该系统的相平面图。 （14 分）七设采样系统的方框图如图所示，其中 )4()1sKG, 采样周期T0.25s，求能使系统稳定的 K1 值范围。 (15 分)R(s) + C(s)G(s)cer_u0.10.10 )1(s第 5 页 共 40 页三、求系统传递函数 )(/sRC （10 分）四、系统的传递函数方块图如图所示。试确定 K 和 a 取何值时，系统将维持以角频率12s的持续振荡。 （10 分）三、已知负反馈系统的开环传递函数
6、为， 2)1()sKWk试画出以 K 为参数系统的根轨迹；并求系统稳定时 K 的取值范围。 （15 分）四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为 )15.0()s，现加入串联校正装置： 10.)(sWc，试： （20 分）（4）判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？（5）绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。（6）计算校正后的相位裕量。 五、非线性系统结构如图所示，设输入 r=0, 试描绘该系统的相平面图。 （15 分）六、采样控制系统如图所示，已知 sTK2.0,1： （15 分）2 求出系统的开环脉冲传递函数。3 判断闭环系统稳定性。3当输入为 )(*)(1)(21tttr时，求稳态
7、误差 se。G3G1 G2H3H2H1 +)(s )(sRseT2K5.0)(sRsE )(C)(23sas)(Xi )(sXoc)1(er_u0.10.10第 6 页 共 40 页七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 （15 分）自动控制原理试卷（二）B1. 控制系统的结构如下图。(3)当 F（s）=0 时，求系统闭环传递函数 )(sRC；(4)系统中 H2（s）应满足什么关系，能使干扰 F（s）对输出 C（s）没有影响？（10 分）2 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于 s1 垂线之左，试确定参数 K 的取值范围。 （10 分）G3(s)H1(s)H2(s) F(s
8、)G1(s) G2(s) G4(s)R(s) C(s)+ + + +_ _ _ )25.0)(1.(ssKR(s)+_C(s)第 7 页 共 40 页3、设反馈控制系统中 )5(2)(*sKsG， 1(sH要求：（1）概略绘制系统根轨迹图，判断系统的稳定性。（2）如果改变反馈通路传递函数使 s2)，试判断 )(sH改变后系统的稳定性，研究 )(sH改变所产生的效应。 （15 分）4已知一系统原有的特性为21.0sW，校正装置的特性为1.0.25ssWc， （1）画出原系统和校正装置的对数幅频特性。（2）当采用串联校正时，求校正后系统的开环传递函数，并计算其相位裕量(c)和增益裕量 GM。 （1
9、5 分）5图所示为开环系统的幅相特性。图中 P 为开环传递函数 G(s)H(s)中具有正实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性。 （20 分）6已知非线性控制系统的结构图如图 7-38 所示。为使系统不产生自振，是利用描述函数法确定继电特性参数 a,b 的数值。 （15 分） )1(8.0(3ssbar(t) +_c(t)第 8 页 共 40 页7线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定的 K 值范围。 （15 分）自动控制原理 试题（三）A 卷 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。(本大题共 9 小题，总计 40 分)1、(本小题 3
10、 分)下列性能指标中，可以描述系统暂态性能的有 超调量调节时间稳态误差调节频率上升时间A. B. C. D. 答()2、(本小题 3 分)系统的传递函数可通过求取该系统的 而求得.A.阶跃响应函数 B.脉冲响应函数 C.斜坡响应函数 D.抛物线响应函数 答()3、(本小题 3 分)如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线，下面关于性能指标正确的是 seT1)1(sR(s) T=1s c(s)+_1.024681024)(th t1.02第 9 页 共 40 页A. str6 B. sts4 C. stp14 D. %30答()4、(本小题 5 分)已知控制系统开环传递函数为 )43)(8)(22ss
11、W，则下述正确的是 A系统稳定 B. s右半平面有 2 个根 C.2 个纯虚根 D.全不正确答()5、(本小题 5 分)已知控制系统开环传递函数为 )5(210)(ssW，当输入46)(ttr时，系统稳态误差为 A.0 B. C. 0.6 D. 6答( )6、(本小题 6 分)系统根轨迹如图所示，当根轨迹与虚轴相交时，下述正确的是 A. 1 B. 62K C. 42. D. 0答()7、(本小题 5 分)下列线性系统判断中正确的是063j第 10 页 共 40 页A.（1）稳定 B.（2）稳定 C.（3）稳定 D. 全不稳定答()8、(本小题 5 分)在采样控制系统中，为使采样信号不失真的恢复为原来的连续信号，则采样频率应至少大于 A. max21B. max C. max2 D. max3答()9、(本小题 5 分)设有一 DDC 系统,T=1, Kc=1,试求单位阶跃响应在第几拍达到最大？A. 0.5 拍 B. 1 拍 C.2 拍 D. 3 拍答()二、 计算题在下列各题中，(需要写出详细步骤、结果和画出必要的图形。)(本大题共 3 小题，总计 60 分)1系统的传递函数方块图如图所示。试确定 K 和 a 取何值时，系统将维持以角频率 12s的持续振荡。 （20 分）cKseT1)1(s)(sR )(sY12)(3sas)(Xi )(sXo
