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控制工程期末考试复习资料

一、填空

1、设系统开环传递函数为5(4)

()()(1)(2)

s G s H s s s s +=

++ ，则

① 开环根轨迹增益K

=_________________; ② 静态速度误差系数

K υ=_________________。

答案：5，10

2、自动控制系统是由控制器和_________________组成。

答案：被控对象

3、已知系统传递函数为)

5)(2()

1(5)(+++=

s s s s G ，那么它的零点是__________、极点是

__________。答案：-1 -2，-5

4、闭环系统稳定的充要条件是_________________。

答案：全部闭环极点均位于左半s 平面

5、三频段中的_________________段基本确定了系统的动态性能。

答案：中频

6、零初始条件是指_________________

答案：当t ≤ 0时，系统输入、输出及其各阶导数均为0

二、选择

1、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：

A 、在 ()1()r t R t =?时，输出速度与输入速度的稳态误差

B 、在 ()r t V t =?时，输出速度与输入速度的稳态误差

C 、在 ()1()r t R t =?时，输出位置与输入位置的稳态误差

D 、在 ()r t V t =?时，输出位置与输入位置的稳态误差

答案：D

2、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差*

()E S 之间有如下关系： A 、 *

()()()E S H S E S =? B 、*

()()()E S H S E S =? C 、*

()()()()E S G S H S E S =?? D 、*

()()()()E S G S H S E S =?? 答案： B

3、两系统传递函数分别为12100100

(),()110

G S G S s s =

++ 。调节时间分别为1t 和2t ，则 A 、12t t > B 、12t t < C 、12t t = D 、12t t ≤

答案：A

4、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点：

A 、准确度越高

B 、准确度越低

C 、响应速度越快

D 、响应速度越慢答案： C

5、关于系统传递函数，以下说法不正确的是

A 、是在零初始条件下定义的；

B 、只适合于描述线性定常系统；

C 、与相应s 平面零极点分布图等价；

D 、与扰动作用下输出的幅值无关。答案： C

6、适合应用传递函数描述的系统是： A 、单输入，单输出的线性定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的定常系统； D 、非线性系统。答案：A

7、二阶系统的闭环增益加大:

A 、快速性能好

B 、超调量愈大

C 、p t 提前

D 、对动态特性无影响答案：D

8、欠阻尼典型二阶系统若n ω不变，ξ变化时 A 、当0.707ξ> 时，s t ξ↑→↓ B 、当0.707ξ> 时，s t ξ↑→↑

C 、当0.707ξ< 时，s t ξ↑→↓

D 、当0.707ξ< 时，s t ξ↑→不变答案： B

9、某系统传递函数为1()101

s s Φ=

+,其单位脉冲响应曲线在0t +

=处值为

A 、0

B 、∞

C 、0.1

D 、1 答案：C

10、根据以下最小相位系统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为 A 、70r = B 、50r =- C 、0r = D 、30r =

答案：A

11、开环不稳定，且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时，则系统闭环稳定的充要条件是

A 、奈奎斯特曲线不包围(1,0)j -点

B 、奈奎斯特曲线顺时针包围(1,0)j -点1圈

C 、奈奎斯特曲线逆时针包围(1,0)j -点1圈

D 、奈奎斯特曲线逆时针包围(1,0)j -2圈答案：C

12、系统开环传递函数2()s b

GH s s a

+=-（a>0,b>0）,闭环稳定条件是： A 、a>b B 、b>a C 、a=b D 、b>=a

答案：B

，则其幅值裕度db h 等于：

A 、0

B 、∞

C 、4

D 、答案：B

14、积分环节的幅频特性，其幅值与频率成：

A 、指数关系

B 、正比关系

C 、反比关系

D 、不定关系答案：C

15、已知系统的传递函数为

(1)

zs K

e s Ts -+ ，其幅频特性()G j ω 应为：

A 、

(1)

z K

e T ωω-+ B 、

1z K

e T υω-+ C z υ-D

答案：D

16、系统的开环传递函数为两个“S ”多项式之比 ()

()()

M S G S N S =

,则闭环特征方程为： A 、N(S)+M(S) = 0 B 、 1+ N(S) = 0

C 、N(S) = 0

D 、与是否为单位反馈系统有关答案：A

17、某系统的传递函数为21

，在输入t t r 3sin 2)(=作用下，其输出稳态分量的幅值为（）。 A 、

91 B 、92 C 、2

1 D 、31 答案： B

18、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的： A 、低频段 B 、开环增益 C 、高频段 D 、中频段答案： D

19、频域串联校正方法一般适用于

A 、单位反馈的非最小相角系统；

B 、线性定常系统；

C 、单位反馈的最小相角系统；

D 、稳定的非单位反馈系统。答案： C

20、0.001的分贝值为 A 、3 B 、-3 C 、-60 D 、60 答案： C

21、若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的 A 、稳定性越高 B 、动态性能越好 C 、无差度降低 D 、无差度越高答案： D

22、为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈口到干扰作用点之前 A 、增加积分环节 B 、减少积分环节C 、增加放大环节 D 、减小放大环节答案： A

23、系统特征方程为3

()220D s s s s =+++= ，则该系统

A 、右半S 平面有1个闭环极点

B 、稳定

C 、右半S 平面有2个闭环极点

D 、临界稳定答案： D

24、闭环零点影响系统的：

A 、稳定性

B 、ss e

C 、()h ∞

D 、%σ 答案： D

25、欠阻尼二阶系统,n ξω 两者都与

A 、%σ 有关

B 、%σ 无关

C 、p t 有关

D 、p t 无关答案：C

26、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是： A 、

1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11

101

s s ++ 答案： B

27、非线性系统相轨迹的起点取决于：

A 、系统的结构和参数

B 、初始条件

C 、与外作用无关

D 、初始条件和所加的外作用答案：B

28、系统时间响应的瞬态分量

A 、是某一瞬时的输出值

B 、反映系统的准确度

C 、反映系统的动特性

D 、只取决于开环极点答案： C

29、I 型单位反馈系统的闭环增益为

A 、与开环增益有关

B 、r(t) 与形式有关

C 、1

D 、与各环节时间常数有关答案：C

30、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差*

()E S 之间有如下关系： A 、 *

()()()E S H S E S =? B 、*

()()()E S H S E S =? C 、*

()()()()E S G S H S E S =?? D 、*

()()()()E S G S H S E S =?? 答案： A

31、某系统传递函数为1()101

s s Φ=

+,其单位脉冲响应曲线在0t +

=处值为

A 、0

B 、∞

C 、0.1

D 、1 答案：C

32、某系统传递函数为100(0.11)

()(1)(0.0011)

s s s s +Φ=

++，其极点是

A 、10 100

B 、-1 -1000

C 、1 1000

D 、-10 -100 答案：B

三、判断

1、系统的频率特性是正弦信号输入下系统稳态输出对输入信号的幅值比相角差。答案：对

2、若二阶系统的闭环极点是一对共轭复根，则系统超调量一定大于零。答案：对

3、多输入，多输出系统，当输入输出信号变化时，系统极点会相应改变。答案：错

4、传递函数完整地描述了线性定常系统的动态特性。答案：对

5、线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。答案：对

6、两个元件空载时的传递函数之积就等于两个元件串联后的传递函数。

答案：错

7、闭环系统的稳定性一定比开环系统好。答案：错

8、一个稳定的开环系统引入正反馈后构成的闭环系统一定不稳定。答案：错

四、计算

1、求)

1(1)(2+++=

S S S S S F 的原函数

答案：012=++S S j S 2

1±-=为共轭复数根则1

)(22

10++++

S S A S A S A S F 1)(00=?==S S F S A

()

212

3212

)

(1?

--=?

--=+=?++j S j S A S A S F S S

21123212

2123

21A A j A j j +?--=?--?+

12123212321A j A A j ?-+-=?+? 0,121=-=∴A A 222222222

2223)21(23

323)21(21123)21(2123)21(21

123)21(111)(???

??++?+???? ??+++

-=???

? ??+++???

??+++-=????

??++-=++-+=

∴S S S S S S S S S S

S S S S S F t e t e t f t t

23sin 3

123cos 1)

(21

?+?-=--

2、设系统微分方程为

)()(6)

)(2

2t x t x dt

t dx dt t x d i o o o =++，若)(1)(t t x i =，初始条件分别为

),0(),0('o o x x 试求)(t x o

答案

对微分方程左边进行拉氏变换

[]

[])

(6)(6)

0()(5)(5)0()0()()('22

2S x t x L x S x S dt t dx L x x S S x S dt t x d L o o o o o o o o o =-?=???

?-?-?=????????

即(

)

())0()0(5)(65)(6)(5)('

2o o o o o o x x S S x S S t x dt t dx dt t x d L -?+-?++=???

?????++ 方程式右边进行拉氏变换：[][]S

t L t x L i 1

)(1)(=

= ()

()()(

)

()()

()()()()()()[][]

()

0)0()0(2)0()0(33

12161)(3)0()0(22)0()0(333122161)()0()0(22)0()0(5)0()0(33)0()0(53

212131616513

2326

5)0()0(5651

1)0()0(5)(653'

2'32'''

3'2'

'133020212

13212'

2≥+-+++-=∴+--+++++-++-+=∴--=??

??????++?+=+=??

??????++?+==?

?????+?=-=?

?????+?==?

???++=++++++++=+++?++

++?=

-?+-?++∴-----=-=-===t e x x e x x e e t x S x x S x x S S S S X x x S x x S B x x S x x S B S S A S S A S S A S B

S B S A S A S A S S x x S S S S S x S

x x S S x S S t

o o t o o t t o o o o o o o o S o o o o S o o S S S o o o o o o

当初始条件为零时：

()

12161)(32≥+-=

--t e e t x t t o

3、已知系统的传递函数为1

212)(2

+++=S S S S G ，求系统的单位阶跃响应和单位脉冲

响应。

答案：

（1）单位阶跃信号输入时，S

S X t t x i i 1)(),(1)(=

= (

)

()1

2)()()(22++

++=

+++=

?=∴S C

S B S A S S S S S X S G S X i o 经过求解：

()t

t o o e te t x S S S S X ---+=∴+-

++=

∴1)(11111)(2

（2）当单位脉冲信号输入时，[])(1δ(t),δ(t))(t dt

t x i =

= 根据线性定常系统时间响应的性质，输入存在微分关系，则响应也存在对应的微分关系：

[]

t t t t t t o te e e te e e te dt

t x --------=+-=-+=

∴21)(

4、求单位阶跃输入信号作用下的稳态误差：

答案：

20lim 2011lim 20

)(1)()

()(11

lim 000=+=+

=∴==?+?

=→→→S S

S e S

S G S S X S X S G S e s s ss i i s ss

5、设系统的特征方程05001004)(23=+++=S S S S D ，应用劳斯稳定判据判别系统的稳定性。答案：

劳斯阵列如下： 3S 1 100 2S 4 500 1S -25 0 0S 500 0

500

100

所以第一列元素符号改变了两次，0

表明系统具有两个正实部极点，系统不稳定。

6、某系统动态结构如下图所示，()

R s为输入量，()

N s为扰动量，()

C s为输出量。试求系统总输出()

C s的表达式。

答案：当()0

N s=时，前向通路总增益为

1123

p G G G

各单独回路的增益为

1123

2126

3234

415

L G G G

L G G

互不接触回路的增益为

3412345

L L G G G G G

流图特征式及余因子式为

1231262341512345

L L L

G G G G G G G G G G G G G G G G

?=-+

=+++++

∑

由梅森公式得系统传递函数为

11123()11

()C s p G G G R s =?=??

当()0R s =时，前向通路总增益及余因子式为

1231415,11p G G L G G =?=-=+

由梅森公式系统传递函数为

2315()1

(1)()C s G G G G N s =+?

因此系统总输出为

12323151231262341512345

()(1)()

()1G G G R s G G G G N s C s G G G G G G G G G G G G G G G G ++=

+++++

7、设系统的传递函数为

12212(),

,,0(1)(1)

G s T T K s T s T s =

>++

试绘制系统概略幅相特性曲线。答案：（1）组成系统的环节为两个积分环节、两个惯性环节和一个比例环节。（2）确定起点和终点。

121222222

12(1)()()(1)(1)

K TT jK T T G j T T ωωωωωω--++=++ 00lim Re[()],

lim Im[()]G j G j ωωωω+

→→=-∞=∞

由于Re[()]G j ω趋于-∞的速度快，故初始相角为180-，终点为

lim |()|0,

lim ()360G j G j ωωωω→+∞

→+∞

（3）求幅相曲线与负实轴的交点：由()G j ω的表达式知，ω为有限值时，Im[()]0G j ω>，故幅相曲线与负实轴无交点。

（4）绘幅相曲线：组成系统的环节都为最小相位环节，并且无零点，故()?ω从180-单调递减至360-。系统概略幅相曲线如图所示。

8、求)

1()2(3)(2+++=

S S S S F 的原函数

答案：

[]

()()()[][]()()

02222)()(1

22)2(1)(2)1()(2

11)3(1)3(13)2()(113)2()(1

2)2()(2222

1322

''222022

013

022

01≥+?+-=+-?-==++

+-+

+-=

∴=+?=-=????????+++-++=??

??????? ??++=???

???+?=-=??

????++=+?=++++

------=-=-=-=-=t e e t e e e t S F L t f S S S S F S S F A S S S S S S S dS d S S F dS d A S S S S F A S A

S A S A S F t

t t t t S S S S S

9、已知

(a)

(b)

输入控制信号为：2364)(t t t x i ++=，分别求两个系统的稳态误差。

答案：

系统的输入是阶跃函数，速度函数和加速度函数三种输入的线性组合，由叠加定理可得系统的稳态误差为：

v p ss K C

K B K A e 21+++=

系统（a ）的开环传递函数的时间常数表达式为：

)

125.0(5

.2)4(10)(+=

S S S S S G a 系统（a ）为I 型系统，其开环增益

5.2,5.2K 11===∞

==a v p K K K K ∞=?++∞+=+++=

∴03

25.261421a v p ss K C K B K A e 因为0

k ，系统（a ）的输出不能跟踪输入2364)(t t t x i ++=的加速度分量23t ，稳态误

差无穷大。

(b):对于（b ）的系统：型系统II S S S S G b )

125.0()1(5.2)(2

++=

5.2,,,5.2K 22==∞=∞==∴K K K K a v p

系统（b ）的稳态误差为：4.25

.23

261421=?+∞+∞+=+++=

a v p ss K C K B K A e 10、系统方框图如下：试确定开环增益K 为何值时，系统稳定。

答案：

求系统闭环传递函数为：

三阶系统

S S S K

S K

S S S K

K S S S K S S K S S S K S S +++=Φ∴+++=+++=

++?

+++?

=Φ56)()56()5)(1()5)(1(11)

5)(1(1)(232

特征方程：

a a a a K S S S S D ====+++=321023,5,6,156)(

由三阶系统的稳定条件，有：

时系统稳定

3000

560<<∴??

?>-?>K K K

11、设单位反馈系统的开环传递函数

2(1)

()(1)

K s G s s Ts τ+=

其中，0;0;0K T τ>>>。当输入信号()(1)r t t t =+时，若要求系统稳态误差ss e A ≤（A 为正常数），试确定参数,,,T K A τ之间的关系。答案：系统闭环特征方程为

320Ts s K s K τ+++=

列劳思表如下

210

1()0s T K s K

s K T s K

ττ-

由劳思判据知，系统稳定的充分必要条件为

K T τ>>

因系统为II 型系统，a K K =。当()(1)r t t t =+时，有

ss e A K

≤

即

≥，故参数之间关系为

K T

≥>

12、已知控制系统结构图如图所示，试求：

(1)按不加虚线所画的顺馈控制时，系统在干扰作用下的传递函数)

Φ；

(2)当干扰)(1

)(t

n??

=时，系统的稳态输出；

(3)若加入虚线所画的顺馈控制时，系统在干扰作用下的传递函数，并求)(t

n对输出)(t c稳态值影响最小的适合K值。

答案：解（1）无顺馈时，系统误差传递函数为

)(1

(

)

(

)

(

)

(

（2）

)

(

lim

)

(

)

(

lim

)

(

∞

→

→s

（3）有顺馈时，系统误差传递函数为

)(

(

)

(

)

(

)

(

令?

∞

→

→25

)

(

lim

)

(

)

(

lim

)

(

得25

13、已知单位负反馈系统的开环传递函数为

100

()

(1)(20)

G s

s s s

τ-

（1）绘出0

τ=时系统的开环对数幅频渐近特性曲线，并判断闭环系统的稳定性；

（2）0

τ≠时，确定使系统稳定的τ值范围。

答案：（1）0

τ=时的()

Lω及闭环系统稳定性

()

(1)(/201)

G s

s s s

低频段：

,5,20lg14

K K dB

ω=：斜率变化-20

系统开环对数幅频渐近特性曲线如图所示。

由于

20lg

lg1lg

20lg40lg

Kω

求出系统截止频率为

2.236

ω==

相角裕度

180()1809017.72

c c

G j arctg arctg

γωω

=+=---=

故闭环系统稳定。

（2）使系统稳定的τ值范围

令

57.3

τωγ

于是有

17.72

0.138

57.357.3 2.236

===

故使系统稳定的τ值范围

00.138

≤<

14、单位反馈系统的开环传递函数为：)

15)(1()

1()(+++=S TS S S K S G ，试确定K 为何值时，

系统稳定。答案：

系统闭环特征方程为：

()K

a K a T a T a S K S TS S S TS S S K =+=+===+++++∴=+++++=++++=++++

3210232,1,5,5)

(0K S )1(K S 5T 5TS 0K KS 1)5S TS S(5TS 0)1()15)(1(0

)

15)(1()

1(1三阶即

三阶系统稳定条件为：??

???>-++>>05)1)(5(0

TK K T K T ??

???-+<<>∴54500T T K T 15、设某单位负反馈系统的开环传递函数为

()()

G s s s a =

令|()|j ωΦ代表系统的闭环幅频特性；n ω代表系统的无阻尼振荡频率；r ω代表系统的谐振频率；()r t 为系统输入；()c t 为系统输出。现已知

|()|1,0.707,()12sin 2n r j r t t ωωΦ===+

试求：

（1）参数K 与a ，以及系统稳态输出()ss c t ；（2）系统相角裕度γ。答案：（1）确定K 与a 及()ss c t 由

()()(2)

n K G s s s a s s ωζω==

++ 有2

,2n n K a ωζω==。闭环传递函数

()2n

n n

s s s ωζωωΦ=++

令,n s j ωωω==，得

1()2n j j

ωζ

Φ=- 由题意，1

|()|12n j ωζ

Φ==，故得0.5ζ=。因为

r ωω=

代入0.5ζ=及0.707r ω=，解得1n ω=。于是

21n n K a ωζω====

开环传递函数

()(1)

G s s s =

闭环传递函数

()1

s s s Φ=

因

12()12sin 2()()r t t r t r t =+=+

当1()1r t =时，稳态输出

()lim ()(0)1ss s c t s →=Φ=Φ=

当2()2sin 2r t t =时，因

1(2)146.30.277146.31j j ωωω

=Φ=

=--+

相应稳态输出

2()20.277sin(2146.3)0.554sin(2146.3)ss e t t t =?-=-

由于是线性系统，故得

12()()()10.55sin(2146.3)ss ss ss c t c t c t t =+=+-

（2）求γ

令|()|1c G j ω=，有

求出0.786c ω=。故

180()1809051.8c c G j arctg γωω=+=--=

控制工程基础期末考试题

一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。 2．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为___2s ?3S+5____ 。 3．响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间，称为峰值时间t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是___T _____，T 越大，快速性越___差____。 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧。二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于：A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为： A A.)5(32+-s s B.) 5(32-+s s C.)5(32+- s D. )5(32++s s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度）要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。

自动控制原理期末考试题A卷

A 卷一、填空题（每空 1 分，共10分） 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为，被控量为。 2、对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的______________，而稳态误差体现的是______________。 3、闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的，终止于开环传递函数的或无穷远。 4、 PID 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。 5、香农采样定理指出：如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带，且有直到ωh 的频率分量，则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件：________________。二、选择题（每题 2 分，共10分） 1、设系统的传递函数为G （S ）＝1 52512++s s ，则系统的阻尼比为（）。 A ．21 B ．1 C ．51 D ．25 1 2、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =?? C 、()()()()E S R S G S H S =?- D 、()()()() E S R S G S H S =- 3、伯德图中的低频段反映了系统的（）。 A ．稳态性能 B ．动态性能 C ．抗高频干扰能力 D ．.以上都不是 4、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )。 A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 5、已知系统的开环传递函数为 100(0.11)(5)s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定

广工自动控制原理试卷答案

答案一、填空题(每空1分，共15分) 1、稳定性快速性准确性稳定性 2、()G s ； 3、微分方程传递函数（或结构图信号流图）（任意两个均可） 4、劳思判据根轨迹奈奎斯特判据 5 01112()90()()tg T tg T ?ωωω--=--- 6、0()()()()t p p p i K de t m t K e t e t dt K T dt τ=++? 1()(1)C p i G s K s T s τ=++ 7、S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点二、判断选择题(每题2分，共 20分) 1、A 2、B 3、D 4、C 5、C 6、B 7、A 8、C 9、C 10、D 三、(8分)建立电路的动态微分方程，并求传递函数。解：1、建立电路的动态微分方程根据KCL 有 2 00i 10i )t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+- (2分) 即 )t (u )t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dt C R R R R dt C R R +=++ (2分) 2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得 )(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++ (2分) 得传递函数 2 121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++== (2分) 四、(共20分) 解：1、（4分） 22222221)()()(n n n s s K s K s K s K s K s K s R s C s ωξωωβ++=++=++==Φ

自动控制原理期末考试卷与答案

自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题（每空 1 分，共20分） 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。 3、在经典控制理论中，可采用劳斯判据(或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或：频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。 4、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 20lg ()A ω(或：()L ω)，横坐标为lg ω 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P 是指开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指闭环传函中具有正实部的极点的个数，R 指奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为调整时间。%σ是超调量。 8、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 2212()()1()1A T T ωωωω= +?+，相频特性为 01112()90()() tg T tg T ?ωωω--=---。 9、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 10、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5() 105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 11、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，称为开环控制系统；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，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 12、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 13、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，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 14、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越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性二、(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 解：1、建立电路的动态微分方程根据KCL 有 2 00i 10i ) t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+- (2分) 即 )t (u ) t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dt C R R R R dt C R R +=++ (2分) 2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得 )(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++ (2分)

控制工程期末试题

第1章补充习题一、填空题 1．在控制系统中，给定量被称为______系统输入量___________。 2．在控制系统中，被控制量被称为_____系统的输出量____________。 3．在控制系统中，输出量的返回过程被称为_______反馈__________。 4．在控制系统中，比较产生的结果被称为_________偏差________。 5．在各种控制系统中，通过“检测偏差再纠正偏差”的系统被称为___反馈控制系统__________。 6．反馈控制系统至少应该具备____检测_______、_____计算______、______执行____三个基本功能。 7．控制系统根据有无反馈作用可以分为__开环__控制系统、_闭环___控制系统、_半闭环_控制系统三类。 8．开环控制系统没有__自动纠偏_________的能力。 9．开环控制系统最大的优点是__系统简单__，一般都能__稳定可靠______的工作。10．开环控制系统的精度主要靠____元件_______、____参数稳定_______、____少干扰______来保证。 11．闭环控制系统也称___反馈控制系统_________系统。 12．闭环的作用就是应用___反馈________来减少偏差。 13．闭环控制系统的突出优点是___控制精度高________。 14．闭环控制系统的缺点是存在___振荡_使系统不稳定_______问题。 15．在闭环控制系统中____精度_____和_____稳定性____之间总是存在着矛盾。16．数控机床进给伺服系统将检测装置安装在传动丝杠的端部，该系统是典型的__闭环____系统。 17．半闭环控制系统优于开环控制系统的是___精度高_________。

自动控制原理期末考试题

《自动控制原理B 》试题A 卷答案一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 1．若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +，则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A ．(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2．梅逊公式主要用来（ C ）。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3．关于传递函数，错误的说法是 ( B )。 A.传递函数只适用于线性定常系统； B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响； C.传递函数一般是为复变量s 的真分式； D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4．一阶系统的阶跃响应（ C ）。 A ．当时间常数较大时有超调 B ．有超调 C ．无超调 D ．当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差为无穷大，则此系统为（ A ） A ． 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共10分） 1．一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言，同一个控制系统可以用不同的数学模型来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为开环控制和闭环控制。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ，反馈通路的传递函数为()H s ，则系统的开环传递函数为()()G s H s ，系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++，其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量将增大。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之积。三、简答题（本题10分）图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热，从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图，并说明为了保持热水温度为期望值，系统是如何工作的？系统的被控对象和控制装置各是什么？

自动控制原理试卷包含答案

自动控制原理试卷一．是非题（5分）：（1）系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k 和类型决定的（）；（2）系统的频率特性是系统输入为正弦信号时的输出（）；（3）开环传递函数为)0(2>k s k 的单位负反馈系统能跟深速度输入信号（）；（4）传递函数中的是有量纲的，其单位为（）； (5)闭环系统的极点均为稳定的实极点，则阶跃响应是无调的（）；二．是非题（5分）：（1）为了使系统的过度过程比较平稳要求系统的相角裕量大于零（）；（2）Bode 图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的（）；（3）对于最小相位系统，根据对数幅频特性就能画出相频特性（）；（4）单位闭环负反馈系统的开环传递函数为) ()()(s D s N s G =，劳斯稳定判据是根据)(s D 的系数判闭环系统的稳定性（）；奈奎斯特稳定判据是根据)(s G 的幅相频率特性曲线判闭环系统的稳定性（）。三．填空计算题（15分）：（1）如图所示：RC 网络，其输出)(t u c 与输入)(t u r 的微分方程描述为，假定在零初始条件下，系统的传递函数)(s φ= ，该系统在)(1)(t t u r =作用时，有)(t u c = 。 (2)系统结构如图，该系统是反馈系统，是阶系统，是型系统，若要使系统的放大系数为1，调节时间为0.1秒（取%σ的误差带），0k 应为，t k 应

为。（3）如果单位负反馈系统的开环传递函数是) )(()()(b s a s c s k s G +++=，该系统是阶系统，是型系统，该系统的稳态位置误差系数为，稳态速度误差系数为，稳态加速度误差系数为速度误差系数为。四．是非简答题（5分）：（1）已知某系统的开环传递函数在右半s 平面的极点数为，试叙述Nyquist 稳定判据的结论。（2）试叙述系统稳定的充分必要条件。（3）系统的稳定性不仅与系统结构有关，而且与输入信号有关，该结论是否正确。（4）增加系统的开环放大倍数，系统的稳定性就变差，甚至变为不稳定，该结论是否正确。五．计算题（10分）已知某电路的微分方程为： t t i d t i C t U t U t i R t U d t i t i C t U t U t i R t U ??=+=-=+=)(1)()()()(])()([1)() ()()(22002212111111 其中)(t U i 为输入，)(0t U 为输出，2211,,,C R C R 均为常数，试建立系统方筷图，并求传递函数。六．计算题（15分）某非单位反馈控制系统如图所示，若),(1*20)(t t r =，(1)求系统的稳态输出)(∞c ，及max c ，超调量%σ和调整时间s t 。(2)试画出单位阶跃响应曲线，并标出s t 及max c ,)(∞c 。

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是：信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。 4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件，而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是： A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面，在阶跃响应性能指标中，调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___，而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内，即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统

自动控制原理期末考试题A卷

A 卷一、填空题(每空 1 分,共10分) 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为。 2、对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性与准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的就是这三个方面中的______________,而稳态误差体现的就是______________。 3、闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ,终止于开环传递函数的或无穷远。 4、PID 控制器的输入－输出关系的时域表达式就是 ,其相应的传递函数为。 5、香农采样定理指出:如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带,且有直到ωh 的频率分量,则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件:________________。二、选择题(每题 2 分,共10分) 1、设系统的传递函数为G(S)＝1 52512++s s ,则系统的阻尼比为( )。 A.21 B.1 C.51 D.25 1 2、非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( ) A 、 ()()()E S R S G S =? B 、()()()()E S R S G S H S =?? C 、()()()()E S R S G S H S =?- D 、()()()() E S R S G S H S =- 3、伯德图中的低频段反映了系统的( )。 A.稳态性能 B.动态性能 C.抗高频干扰能力 D.、以上都不就是 4、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的就是( )。 A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 5、已知系统的开环传递函数为 100(0.11)(5)s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定三、(6分)系统方框图如图所示,画出其信号流图,并求出传递函数()() C S R S 。

自动控制原理-期末考试试题卷

洛阳理工学院 2010/2011 学年第二学期自动控制原理期末考试试题卷（B）适用班级：B 考试日期时间：适用班级：一、判断题。正确的打√，错误的打×。(每小题1分，共10分) 1.传递函数是线性定常系统的一种内部描述模型。（） 2.劳斯判据是判断线性定常系统稳定性的一种代数判据。（） 3.频域分析法是根据闭环系统的频率特性研究闭环系统性能的一种图解方法。( ) 4.频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应。（） 5.绘制系统Bode图时，低频段曲线由系统中的比例环节（放大环节）和微积分环节决定( ) 6.对于线性定常系统，若开环传递函数不包括积分和微分环节，则当0 ω=时，开环幅相特性曲线（Nyquist图）从正虚轴开始。（） 7.开环控制系统的控制器和控制对象之间只有正向作用，系统输出量不会对控制器产生任何影响。（） 8.Ⅰ型系统，当过渡过程结束后，系统对斜坡输入信号的跟踪误差为零。（） 9.控制系统分析方法中，经典控制理论的分析方法有频域分析法、根轨迹分析法、时域分析法。（） 10.已知某校正网络传递函数为 1 () 1 s G s as + = + ，当满足a>1条件时，则该校正网络为滞后校正网络。（）二、单选题(每小题2分，共20分) 1.下述（）属于对闭环控制系统的基本要求。（A）稳定性（B）准确性（C）快速性（D）前面三个都是 2.分析线性控制系统动态性能时，最常用的典型输入信号是（）。（A）单位脉冲函数（B）单位阶跃函数（C）单位斜坡函数（D）单位加速度函数 3.典型二阶系统阻尼比等于1时，称该系统处于（）状态。（A）无阻尼（B）欠阻尼（C）临界阻尼（D）系统不稳定或临界稳定 4.稳定最小相位系统的Nyquist图，其增益（幅值）裕度（）。（A）0 hdB<（B）0 hdB>（C）1 hdB<（D）1 hdB> 5.单位反馈控制系统的开环传递函数为 4 () (5) G s s s = + ，则系统在()2 r t t =输入作用下，其稳态误差为（）。（A）10 4 （B） 5 4 （C） 4 5 （D）0 6.一个线性系统的稳定性取决于（）。（A）系统的输入（B）系统本身的结构和参数

工程控制期末考试习题

1．某环节的传递函数为 1 1 Ts +，它是（） A 比例环节 B 惯性环节 C 微分环节 D 积分环节 2．系统11 1011231 114 ()()()() s s s s ++++, 其零点是（）。 A s1 =1 s2=4 B s1 = -1 s2= -4 C s1 = 2 s2=3 D s1 = -2 s2= -3 3．系统的静态速度误差系数v K 定义为（）。 A 2 lim ()()s s G s H s →B 0lim ()()s sG s H s →C 0lim ()()s G s H s →D 2 lim ()()s s G s H s →∞

4．某二阶系统单位阶跃响应为等幅振荡，则系统的极点可能为（）。 A 两个负实部的共轭复数极点 B 两个相同的实数极点 C 两个不同的实数极点 D 位于虚轴上的共轭极点 5．对单位反馈控制系统输入加速度信号，系统的稳态误差为非零的常数，则系统为（）系统。 A 0型 B Ⅰ型 C Ⅱ型 D Ⅲ型 6.系统的稳态误差取决于（）； A 输入 B 输出 C 输入和开环传递函数 D 反馈 7．已知)()()(t Ky t x t x =+? ，则其对应的方框图为（）。 A

8．若系统的伯德图在10ω=处出现转折（如图示），说明系统中有一个环节是（） A 101s + B 011.s + C 1101s + D 1011.s + 9．对不稳定的系统，开环对数幅频特性曲线过0dB 时， ()c φω在 -A 下方 B 上方 C 线上 D 上方或下方 10．系统的增益交点自然频率一般表示为（）。

广东工业大学教学大纲编写意见

广东工业大学教学大纲编写意见广东工业大学教务处根据广东工业大学《关于做好今年上半年迎接本科教学评估有关工作的通知》（广工大教字〔2004〕9号）要求，现对编写《广东工业大学本科专业主干课程教学大纲》（交稿时间为2004年6月30日）、《广东工业大学实验课程教学大纲》（交稿时间为2004年3月30日）和《广东工业大学实习大纲》（交稿时间为2004年5月30日）的有关事项提出以下意见，供编写时参考。一、基本要求 1．课程教学大纲是执行专业培养计划、实现培养目标要求的教学指导文件，是编写教材、组织教学、进行课堂教学质量评价和教学管理的主要依据，由主讲教师会同课程小组起草，教研所（室）审订，学院、学校教学指导委员会两级审批后实施。 2．课程教学大纲的主要内容包括：课程的性质和目的（任务），课程的教学内容，课程教学的基本要求，本课程与其它课程的联系与分工，建议教材及教学参考书等。 3．课程的性质和目的（任务）是课程教学大纲的核心，要写明本课程在人才培养方案中的地位及作用，学生学习本课程后知识、能力等方面应达到的目标和要求。 4．课程的教学内容，是根据课程目的对课程内容安排的一个总设计，应分章节按要求学生掌握的程度详细编写。 5．课程教学的基本要求是对已确定的课程内容进行实施的要求和达到教学目的要采取的措施，应按各个教学环节：课堂教学、实验、作业、课程设计、考试等逐一设计、规划。 6．本课程与其它课程的联系与分工，在于说明本课程的先修课及后续课及其联系与分工，避免课程内容重复，并使之具有较好的衔接性。 7．课程教学大纲中指定的建议教材及教学参考书应择优选择，且与设定的教学内容能较好的吻合。 8．课程教学大纲制定要符合时代要求，要突出体现教育教学观念的更新和教育思想的转变。

期末复习题机械控制工程考试试题与答案

复习题参考答案一、单项选择题 1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是（ A ） A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用 B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用 C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路 D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路 2. 若f t t t (),, =????00515 ≤＜≥，则L f t [()]=（ B ） A. e s s - B. e s s -5 C.1s D.15s e s 3. 已知f t t ().,=+051其L f t [()]=（ C ） A.s s +052. B.052.s C. 1212 s s + D. 12s 4. 若f t te t ()=-2，则L f t [()]=（ B ） A.12s + B.122 ()s + C. 12 s - D. 122() s - 5. 线性系统与非线性系统的根本区别在于（ C ） A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入 C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理 D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少 6. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（ B ） A.1051s + B.2051 s s + C. 10 251s s ()+ D.2s 7. 二阶系统的极点分别为s s 12054=-=-.,，系统增益为5，则其传递函数为（ D ） A.2 054(.)() s s -- B.2 054(.)() s s ++ C. 5 054(.)() s s ++ D. 10054(.)() s s ++ 8. 某系统的传递函数为2 s 5)s (G +=，则该系统的单位脉冲响应函数为（ A ） A.52e t - B.5t () R s () C s 1051 s +2s

自动控制原理期末考试试卷(含答案)

２017年自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题（每空 1 分,共2０分) 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。 3、在经典控制理论中，可采用劳斯判据（或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。４、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg ()A ω（或:()L ω)，横坐标为lg ω 。６、奈奎斯特稳定判据中，Ｚ = P - R ,其中P 是指开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指闭环传函中具有正实部的极点的个数,R 指奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j ０ )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为调整时间。%σ是超调量。８、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++,频特性为 01112()90()() tg T tg T ?ωωω--=---。９、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 1０、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G （s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 11、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,称为开环控制系统；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,称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。１2、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 13、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,则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。 14、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越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性

控制工程基础期末试题

控制工程基础期末试题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，，共20分) 1.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 2.运算放大器具有_____的优点。( ) A.输入阻抗高，输出阻抗低 B.输入阻抗低，输出阻抗高 C.输入阻抗高，输出阻抗高 D.输入、输出阻抗都低 3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( ) A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.无法反映 4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( ) A. B.4 C. D.2 5.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0，随着K增大，闭环系统 ( ) A.相对稳定性变差，快速性不变 B.相对稳定性变好，快速性不变 C.相对稳定性不变，快速性变好 D.相对稳定性变差，快速性变差 6.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 7.开环传递函数为G(s)H(s)=, 则实轴上的根轨迹为( ) A.〔－4,∞) B.〔－4,0〕 C.(－∞,－4) D. 〔0,∞〕 8.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系，通常是( ) A.ωc= B.ωc> C.ωc< D.ωc与无关 9.PID控制规律是____控制规律的英文缩写。( ) A.比例与微分 B.比例与积分 C.积分与微分 D.比例、积分与微分 10.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( ) A.90° B.－90° C.0° D.－180° 二、填空题(本大题共10小题，每小空1分，共15分) 1.根轨迹全部在根平面的__________部分时，系统总是稳定的。 2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω)，则相频特性∠G(jω)=__________。 3.随动系统中常用的典型输入信号是__________和__________。 4.超前校正装置的最大超前角处对应的频率ωm=__________。 5.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统和程序控制系统。

自控》期末考试试卷

自动控制试卷一、选择题： 1. 采用负反馈形式连接后，则（D ） 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 ） A、增加开环极点 B、在积分环节外加单位负反馈 C、增加开环零点 D、引入串联超前校正装置 3．系统特征方程为32 D s s s s =+++=，则系统（C ） ()2360 A、稳定 B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升 C、临界稳定 D、右半平面闭环极点书Z=2 4．系统在2 e=∞，说明（A ） () r t t=作用下的稳态误差 ss A、型别2 v

8. 已知系统的开环传递函数为50()(21)(5) G s s s =++，则该系统的开环增益为（ C ） A 、50 B 、25 C 、10 D 、5 9. 若某题的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（ B ） A 、含两个理想微分环节 B 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度 10. 开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标（ A ） A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 二、填空题： 1. 反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2. 复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3．两个传递函数分别为1()G s 与2()G s 的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则()G s 为 ()()s G s G 21+ （用1()G s 与2()G s 表示）。 4．根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 5．判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用劳斯判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。 6．最小相位系统是指 S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。三、分析设计： 1. 系统结构图如图1所示：（1）写出闭环传递函数()()() C s s R s Φ=表达式；（2）要使系统满足条件：707.0=ξ, 2=n ω,试确定相应的参数K 和β；

控制工程基础期末考试卷试题.docx

一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是 __稳定性 _。 2．脉冲响应函数是 g(t) 2 3e 5t ，系统的传递函数为 ___ ____。 3．响应曲线达到过调量的 ____最大值 ____所需的时间，称为峰值时间 t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是 __ T __，T 越大，快速性越 ___差____。 _ ___ 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状 ______半圆弧。二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于： A A. 恒值控制系统 B. 程序控制系统 C. 随动控制系统 D. 以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是 g(t) 2 3e 5t ，系统的传递函数为： A A. 2 3 B. 2 3 5 ) s (s 5) s ( s 3 D. 2 3 C. 2 5) s ( s 5) ( s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在 ( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度）要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。

自动控制原理期末考试题3

第三章时域分析法习题及解答 3-1. 假设温度计可用传递函数描述其特性，现在用温度计测量盛在容器的水温。发现需要时间才能指示出实际水温的98%的数值，试问该温度计指示出实际水温从10% 变化到90%所需的时间是多少? 解： 3-2. 系统在静止平衡状态下，加入输入信号，测得响应为试求系统的传递函数。解：解：设 11 +Ts min 141min, =0.25min T T =11 11()=1-e 0.1, =ln 0.9 t h t t T -=-T 21T 22()=0.9=1-e ln 0.1 t h t t T -=-，210.9 ln 2.20.55min 0.1r t t t T T =-===t t t r +=)(1)(t e t t C 109.0)9.0()(--+=2210.90.910(s+1)()=10s (s+10)C s s s s = +-+22 111R(s)=s s s s ++=()10()()10C s s R s s φ== +()1K s Ts φ= +11 ()()()() 1(1)K C s s R s K s Ts s s T φ=?= =-++ 1()t T h t K Ke -=-()6h K ∞==116 1.61()66 1.61, ln 0.312 6T h t e T --=-=-==-6 3.2 () 3.21T s s φ∴== +

3-4. 已知系统结构图如图3-49所示。试分析参数对输出阶跃响应的影响。解：当时，系统响应速度变慢；时，系统响应速度变快。 3-5. 设控制系统闭环传递函数为试在［s ］平面上绘出满足下列各要求的系统特征方程式根的可能分布的区域。 1.， 2.， 3.，解：① ② a 1()()111K K Ts s Kas T Ka s Ts φ+== +++ +1()()()()1K C s s R s s T Ka s φ=?=? ++11 =1 s T aK K s T aK +??++11=() 1s K s T aK -+ +1 h(t)=(1-e ) t T aK K - +a>00T a K - <<2 2 2 2)(n n n s s s ωξωωΦ++=707.01>>ξ2≥n ω0 5.0>>ξ24≥≥n ω5.0707.0>>ξ2≤n ω0.707<<1, 2 n ξω≥0<0.5, 24 n ξω≤≤≤题解3-5（1）

水污染控制工程期末考试试题附答案

《水污染控制工程》期末考试试题一、填空（每空1分，共20分） 1、一般规律，对于性颗粒易与气泡粘附。 2、在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为> > > 。在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是。 3、反渗透膜是膜，反渗透的推动力是___，反渗透膜透过的物质是。 4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同，沉淀可分为、、、四种基本类型。 5、过滤机理主要包括、、三种形式。 6、加Cl2消毒时，在水中起消毒作用的物质是。 7、测定废水的BOD时，有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段，第一阶段是，第二阶段是。 8、稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类，主要类型有、、和。二、简答题（每小题6分，共30分） 1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池？ 2、如何提高滤池的含污能力？ 3、简述影响混凝效果的主要因素。 4、简述SBR工艺的工作原理，并说明该工艺具有哪些特点。 5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。三、论述题（共36分） 1、在20℃时，亚硝化细菌的世代时间是多少天？为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。(8分) 2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性？某工业废水水质为COD 650mg/L，BOD552mg/L，问该工业废水是否适宜采用生化处理。(8分) 3、在电渗析操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象，如何消除？(8分) 4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸，其生产过程中排放大量的废水，主要污染物为SS和COD，其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。请制定一废水处理工艺，使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0；COD ≤100mg/L；SS ≤100mg/L，画出工艺流程简图，并说明各处理单元功能。(12分) 四、计算题（共14分） 1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L，要使Fe3+从水中沉淀析出，废水应维持多高的pH值？(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) （4分） 2、有一工业废水，废水排放量为180m3/h，废水中悬浮物浓度较高，拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参

自动控制原理期末试题及答案

参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分） 1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ C ） A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）上相等。 A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率 3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ C ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ A ） A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（ B ） A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节 6. 若系统的开环传递函数为 2) (5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数5 2 5)(2 ++= s s s G ，则该系统是（ B ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ B ） A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T 1 =ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ A ） A.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ） A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统（ A ） A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。 12.某单位反馈系统的开环传递函数为：()) 5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。 A.10 B.20 C.30 D.40 13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ C ） A.0 B.1 C.2 D.3

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