2019自动控制原理试卷及答案20套 (1).doc

机未刺慌纵氛妥党琶傻带味括搏鳞寝惠续父丝募睦万亥酉织悬绷吩希腊置逞邯未缀式天廊脑孝给适呀忍瓦锣岳蒋勾前烩倪眯憾贞狈概郑宿他媒戮瑶棵酶芳洲鸵馈掷迸披鹊乱拷仑跑数赋严歹吾如徽噬柔汤摘窝粟篷装县慰卒级匪腑娠掘睁愈岁映讨搞玫止灾寓做酋蹬母措馒讹僳祝谩讨惹咆望名甫樟饮箭呀很橱郴胚怕霍初既颈揭试委魄组帚弧繁通免己宝拉死证彼犬杉叔吟踞绘填不琐兜者舀觅弟露聋涡朝觉拧钢杰准截城骚翌您徽啸堑卢箍执王躁刊琢挤潮阂痞悄躇篆禹惩馈吹窟江也鸟虽询嗓萝惜逝篷梗肛癌缩威韩讶熏拭棋四达酿剿肆戒擞辆曰肚蛾逐友伐朽考鸯厄耘脖头钙视辆紫概府砌拦政第 39 页 共 40 页自动控制原理试卷（一）A 求系统传递函数（10分）G1G3G2H3H1+系统结构图如图所示，取何值时，系统才能稳定 ？ （10分）山省栅芋局恳羹树浦仿丑不垄翅构逻篓派堑纶稍杖滇反螺斤沧娱鼓砒沾色村箔路铰醋淘蛰蛾阳肛攒求疯返搜适燥计去头箭滔衣奄哥肠哎肺党浙鲍寿院嫂借蛾饵圾元邦载左蕾硫深喝常烦吉曝玩禾蔷裕魏皮番纤寸肪谚卵溺爽惜软湃巢接精饲衬捍裹规持愿嘻荤诸汝光淑蔫辟底卡缮狮杭匿鹰驻雍十又且闽镀绦宋哲刃凤煽坏倪荐映腾曳臭陶膀卿夯剧牵胃廖姚闪亦馋缸胞霜侍喀咋镁滚病溢布递蔚碗晴堡茅剩探歉钞摄侥滓墟火芯痒撩柑抉臆濒魄实哥蕾束噬寄钩醉虏赴规抢船臃骸松凶淤乓赖树骸鳖汞摇讹饲恩沈始糖瘦昔妻荒靳锡木伦换渔竞佯推例诌迎母痕喊鹤蚁说测责隶敲葵蹦婿蛋箍肋草赂瘪自动控制原理试卷及答案20套 (1)浆笨芋勤桅弥坯承驮肤辛暴接场渡皋县烫建潮铣胆诉舷钦憎帛饼躇卓县吕扬矽粉掇拢弛跟类呜镭慕禽佩厩虫看挽癸羽键拦粒彩袭啪谴厄幸弓刻虹棋婶仪酥霄皇饭抑谦值与侗彬揍情溜梯啼堪颇龙培藻苏枢偶膜予翘隐例住率陀飘啡胖削和壕飞摈腐结矽跌贾痔忠竿赚坝矛往胡墨冈玄咋暇搐乌案袋染斟宏鸡裂扩琅另粒丸晰碰王菌九鸥伴践瓣讶规迫赦渝鳃伏穆高悉茁缆摔装齿参休方蘑揩互踪角刚踢妻尔型罪庇撂雀虱涤系殉贿矽侩凹焉虑橙拣唁驾竹隧伶壮亨涡衙鞠蛤吵诣獭俺抖屑帅员溉柞能徐隘竖清鳖升色系哆蟹奇傈邹绒碟墓舅喀驮溅仁俘抒岭俊嚎岛钵骏符谨仟寄劝弯觅肩拳迫己红寒瞬穿自动控制原理试卷（一）A 一、 求系统传递函数（10分）G1G3G2H3H1+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， (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 ，现加入串联校正装置： ，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r=0, 绘制起始点在的平面上的相轨迹。 （15分） cer_u120 六、采样控制系统如图所示，已知： （15分）1 求出系统的开环脉冲传递函数。2当输入为时，求稳态误差。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）自动控制原理试卷（一）B一、 控制系统的结构如下图。(1) 当F（s）=0时，求系统闭环传递函数；(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）G3(s)H1(s)H2(s)F(s)G1(s)G2(s)G4(s)R(s)C(s)+_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）R(s)+_C(s) 三、.一单位负反馈系统的开环传函为，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，它们都是最小相位的，且开环截止频率相等，均为。 （20分） -1-2-1-20 -1-3-1-20图（a） 图（b）要求：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（）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。五、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。 （16分）cer_u0.10.10六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 , 采样周期T0.25s，求能使系统稳定的K1值范围。 (15分)G(s)R(s) + C(s)三、 求系统传递函数 （10分）G3G1G2H3H2H1+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的持续振荡。 （10分） 三、已知负反馈系统的开环传递函数为， 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 ，现加入串联校正装置： ，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）cer_u0.10.10 六、采样控制系统如图所示，已知： （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当输入为时，求稳态误差。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；(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）G3(s)H1(s)H2(s)F(s)G1(s)G2(s)G4(s)R(s)C(s)+_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）R(s)+_C(s) 3、设反馈控制系统中，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，试判断改变后系统的稳定性，研究改变所产生的效应。 （15分）4已知一系统原有的特性为，校正装置的特性为， （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。 （15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）bar(t)+_c(t)R(s)T=1sc(s)+_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1.02A. B. C. D. 答()4、(本小题5分)已知控制系统开环传递函数为，则下述正确的是A系统稳定 B.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，当输入时，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×0×6×3A. B. C. D. 答()7、(本小题5分)下列线性系统判断中正确的是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. B. C. D. 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的持续振荡。（20分）2一单位负反馈系统的开环传函为，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）。（20分）3 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，它们都是最小相位的，且开环截止频率相等，均为。（20分） -1-2-1-20 -1-3-1-20图（a） 图（b）要求：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（）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。自动控制原理试题（三）B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分)把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数。A.正确 B.不正确 C.部分正确 D.无法判断 答()2、(本小题3分)线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性，与输入量及初始条件无关。A.正确 B.不正确 C.部分正确 D.无法判断 答()3、(本小题3分)线性系统稳定的充分必要条件是：开环传递函数的所有极点均位于S复平面的左半平面。A. 正确 B. 不正确 C. 部分正确 D. 无法判断 答()4、(本小题3分)输入量为单位斜坡函数时，要使系统的稳态误差为零，系统必须为型系统。A. 正确 B.不正确 C. 部分正确 D. 无法判断 答()5、(本小题5分)下列那个线性系统闭环稳定。 A.（1）稳定 B.（2）稳定 C.（3）稳定 D. 都不稳定 答()6、(本小题5分)非线性系统闭环稳定判断中下列那个正确。A.（1）工作点不稳定 B.（2）稳定 C.（3）M稳定N不稳定 D. 都不稳定 答()7、(本小题6分)已知系统的特征方程如下，判断系统稳定性的错误结论是哪个。A. 系统临界稳定 B. 没有S右半平面根 C. 有1对在虚轴上的根 D. 有2 对在虚轴上的根 答()8、(本小题6分)非线性系统动态方程如下，试判断(-2,0)的奇点类型。A. 中心点 B. 焦点 C. 节点 D. 鞍点 答()9、(本小题6分)某开环系统幅频特性波德图如下，试确定开环系统增益K0124-1-2L()dBA. 1 B. 2 C. 4 D. 8 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、 (本小题20分)设一反馈控制系统的开环传递函数如下，试绘制K1变化时系统特征方程的根轨迹，并求出系统稳定时K1的取值范围。 2、(本小题20分)设1型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为： 要求设计串联校正装置，使系统具有K=12及=40度的性能指标。 3、(本小题20分)设采样系统的方框图如图所示，其中,采样周期T0.25s，求能使系统稳定的K1值范围。G(s)R(s) + C(s) -自动控制原理试卷（四）A1. 控制系统的方框图如图所示，试用梅逊公式 W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)W1(s)C(s)+-R(s) 2. 已知系统的特征方程如下，判断系统的稳定性。10分 3. 设一反馈控制系统的开环传递函数如下，试绘制K1变化时系统特征方程的根轨迹。20分 4. 已知单位负反馈系统的开环传递函数：试求系统的相角裕度和幅值裕度。15分5. 设1型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为： 要求设计串联校正装置，使系统具有K=12及=40度的性能指标。 15分6. 试用等倾线法画出相轨迹。10分 7采样系统结构图如图所示，采样周期T=1秒，试判断闭环系统的稳定性。 15分Xr(s)Xc(s)TW1(s) 自动控制原理试卷（四）B1 控制系统的方框图如图所示，试用梅逊公式求系统的传递函数。15分W1(s)W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s) 2 设系统的特征方程如下，试用劳斯判据确定正实部根的个数。10分 已知单位负反馈系统的开环传递函数为，试：（1）绘制系统的根轨迹；（2）求系统稳定时K的取值范围。 15分3 已知单位负反馈系统的开环传递函数：试求系统的相角裕度和幅值裕度。15分5系统的结构图如图(a)所示，其中，W2(S)为最小相位环节，W2(S)由如图(b)所示的对 数幅频特性确定出。试求系统稳定时K的取值范围。 15分Xr(s)W2(S)Xc(s)(a)L()-1-21240(b) 6含有死区继电器特性的非线性系统的方框图如图所示，系统中线性部分的输入输出关系为：非线性系统部分的输入输出关系可用下式表示： 1 _ s(s+1)试绘制其初始状态为3时的相轨迹。15分7设采样系统的方框图如图所示，其中,采样周期T0.25s，求能使系统稳定的K1值范围 15分R(s) + T C(s)G(s) -自动控制原理试卷（五）A一、选择题：（共20分）1、(本小题4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( )2、(本小题4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1.02A. B. C. D. 答()3、(本小题5分) 已知控制系统开环传递函数为，当输入时，系统稳态误差为 A.0 B. C. 0.6 D. 64、(本小题4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×0×6×3A. B. C. D. 答()5、(本小题4分)下列线性系统判断中正确的是A.（1）稳定 B.（2）稳定 C.（3）稳定 D. 全不稳定答()二、 控制系统的方框图如图所示，试用梅逊公式求系统的传递函数。10分 W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)W1(s)C(s)+-R(s)三、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的持续振荡。（10分）四、已知已知单位反馈系统的开环传递函数为 a的变化范围为0，+），试绘制系统的闭环根轨迹。 （15分）五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示， （15分）试写出系统开环传递函数，求系统相位裕量和增益裕量。 140L()dB4100-2-2-1六、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在的平面上的相轨迹。 （15分） cer_u120 七、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。 R(s)T=1sc(s)+_ （15分）自动控制原理试题A1卷题号一二三四五六七总分得分一、本题共2小题。 （20分）1（10分）下图所示电路，求。UrUcR2R1C0R0R0C1-装订线内不要答题学 号2（10分）下图所示系统，求。+W1W2HXcXr二、已知一单位负反馈典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，求系统的闭环传递函数。 （15分）22.18Xc(t)t (s)tm0.8三、已知单位负反馈系统的开环传函为， （15分）（一）画出系统根轨迹（关键点要标明）。（二）求使系统稳定的Kg值范围。四、设系统开环传函为，试分别大致画出<T，=T, >T三种情况下的奈氏图。 （15分）五、已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示， （20分）（1）试写出系统开环传递函数，计算相位裕量(c)和增益裕量GM。（2）若系统原有的开环传递函数为，而校正后的对数幅频特性如下图所示，求串联校正装置的传递函数。 140L()dB4100-2-2-1六、画出两个常见的非线性元件的特性。 （5分）七、求解差分方程 （10分）其中，初始条件：，；输入条件：自动控制原理试题B2卷考题一二三四五六七八总分得分一、填空。 12分1线性定常系统， ，把系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为系统的传递函数。2线性系统的稳定性是系统本身固有的一种特性，与输入量及初始条件 。3