2022年自动控制原理试卷及答案20套 .pdf
第 1 页 共 40 页自动控制原理试卷（一）A 一、求系统传递函数)(/)(sRsC（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)2()(2sssKsWk(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(1 0 0)(sssWK，现加入串联校正装置：101.011.0)(sssWc， 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0)0(, 1)0(00cccc的cc平面上的相轨迹。（15 分）G1G1G2H3H1+ + + )(sC)(sRss1)(sXi)(sXo)2)(1(10sss精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 40 页第 2 页 共 40 页六、采样控制系统如图所示，已知sTK2. 0,10：（15分）1求出系统的开环脉冲传递函数。2当输入为)(1*)(1*)(1)(221ttttttr时，求稳态误差sse。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）sesT12sKs5.0)(sR)(sE)(sCc 21se r _ u 1 2 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 40 页第 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图。(1) 当 F（s）=0 时，求系统闭环传递函数)()()(sRsCs；(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()125.0()(sssKsW，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，它们都是最小相位的，且开环截止频率相等，均为c。（20 分）图（a）图（b）)225.0)(11.0(sssKR(s) + _ C(s) -1 -2 -1 -2 )(L0 100c10ccc101K-1 -3 -1 -2 )(L0 100c10ccc101KG3(s) H1(s) H2(s) F(s) G1(s) G2(s) G4(s) R(s) C(s) + + + + + + _ _ _ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 40 页第 4 页 共 40 页要求：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（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)(sGc。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）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()(1ssKsG, 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) c e r _ u 0.1 0.1 0 ) 1(1ss精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 40 页第 5 页 共 40 页三、求系统传递函数)(/)(sRsC（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为，22) 1()(2sssKsWk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(1 0 0)(sssWK，现加入串联校正装置：101.011.0)(sssWc，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 .0,10：（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*)(1*)(1)(221ttttttr时，求稳态误差sse。G3G1G2H3H2H1+ + + )(sC)(sRsesT12sK)(sR)(sE)(sC12)1(23sasssK)(sXi)(sXoc )1(1sse r _ u 0.1 0.1 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 40 页第 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）B 1. 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)()()(sRsCs；(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) G1(s) G2(s) G4(s) R(s) C(s) + + + + + + _ _ _ )225.0)(11.0(sssKR(s) + _ C(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 40 页第 7 页 共 40 页3、设反馈控制系统中)5)(2()(2*sssKsG，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ssH21)(，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 .01100sssW， 校 正 装 置 的 特 性 为11.0101.0125.0ssssWc，（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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 40 页第 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seTs1)1(ssKR(s) T=1s c(s) + _ ) 1)(18 .0(3sssb a r(t) + _ c(t) 13.102468101214)(tht1.02 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 40 页第 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(48)(22sssssW， 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)(2(10)(2ssssW， 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. 1B. 162KC. 42.2D. 0答 () 7、(本小题 5分) 下列线性系统判断中正确的是0 6 3 j精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 40 页第 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. maxC. max2D. 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）cKseTs1)1(1ss)(sR)(sY12)1(23sasssK)(sXi)(sXo精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 40 页第 11 页 共 40 页2一单位负反馈系统的开环传函为)15.0() 125.0()(sssKsW，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）。 （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c。 （20 分）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（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)(sGc。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-1 -2 -1 -2 )(L0 100c10ccc101K-1 -3 -1 -2 )(L0 100c10ccc101K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 40 页第 12 页 共 40 页答() 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）稳定精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 40 页第 13 页 共 40 页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。0441086223456ssssssA. 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K A. 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。)22)(3()()(21ssssKsHsG2、(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：) 1()(ssKsG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)025.02xxxx0 1 2 4 -1 -2 L( )dB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 40 页第 14 页 共 40 页设采样系统的方框图如图所示，其中)4()(1ssKsG,采样周期T0.25s，求能使系统稳定的K1值范围。R(s) + C(s) -自动控制原理试卷（四）A 1. 控制系统的方框图如图所示，试用梅逊公式2. 已知系统的特征方程如下，判断系统的稳定性。10 分0441086223456ssssss3. 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)22)(3()()(21ssssKsHsG4. 已知单位负反馈系统的开环传递函数：)1)(120)(110()12(100)(ssssssG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：)1()(ssKsG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G(s) W2(W3(H2(s)H1(sW4(s)C(s)+-R(s)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 40 页第 15 页 共 40 页0 xxx7采样系统结构图如图所示，)15(10)(1sssW，采样周期 T=1秒，试判断闭环系统的稳定性。 15分1)( 1zztZezzeZaTat自动控制原理试卷（四）B 1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0133234ssss0160161023sss已知单位负反馈系统的开环传递函数为，)1()1()(SSSKsWK，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：)1)(120)(110() 12(100)(ssssssG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)Xr(s)Xc(s)TW1(s)W1(s)W2(s)W3(s)H2(s)H1(s)W4(s)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 40 页第 16 页 共 40 页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：creydtdcdtcd22非线性系统部分的输入输出关系可用下式表示：1, 111, 01, 1)(eeeefy1 _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)4()(1ssKsG,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 Xr(s)12SKW2(S)Xc(s)(a)L()-1-21240(b)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 40 页第 17 页 共 40 页一、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A. str6 B. sts4 C. stp14 D. %30%答 ()3、(本小题 5分) 已 知 控 制 系 统 开 环 传 递 函 数 为) 5)(2(10)(2ssssW， 当 输 入46)(ttr时，系统稳态误差为A.0 B. C. 0.6 D. 6 4、(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A. 1B. 162KC. 42.2D. 00 6 3 j13.102468101214)(tht1.02 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 40 页第 18 页 共 40 页答 () 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12s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)1()(41)(2ssassGa 的变化范围为 0 ，+） ，试绘制系统的闭环根轨迹。（15分）12)1(23sasssK)(sXi)(sXoW2(W3(H2(s) H1(sW4(W1(s) C(s) + - - R(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 40 页第 19 页 共 40 页五、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sWk，求系统相位裕量和增益裕量。六、非线性系统结构如图所示，设输入 r=0, 绘制起始点在0)0(, 1)0(00cccc的cc平面上的相轨迹。（15 分）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 。（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）c 21se r _ u 1 2 0 seTs1)1(ssKR(s) T=1s c(s) + _ 1 40 L( ) dB 4 100 -2 -2 -1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 40 页第 20 页 共 40 页1 （10 分）下图所示电路，求)()()(sUsUsWrC。2 （ 10 分 ）下 图 所 示 系 统 ， 求)()()(BsXsXsWrC。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）三、已知单位负反馈系统的开环传函为2)1)(s(s)(gsKsWk，（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111)(sTssWk，试分别大致画出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sWk，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21. 01100sssW，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。UrUcR2R1C0R0R0C1- + W1W2H XcXr2 2.18 Xc(t) t (s) tm0.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 40 页第 21 页 共 40 页六、画出两个常见的非线性元件的特性。（5 分）七、求解差分方程tkfkfkf2132（10 分）其中，初始条件：00f，01f；输入条件：000ttt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线性系统稳定的充分必要条件是。4输入为单位斜坡函数时，要使系统稳态误差为零，系统必须为型系统。5采样系统在初始条件为零时，把称为系统的脉冲传递函数。6用开环频率特性分析研究系统暂态特性时，常常用和1 40 L( ) dB 4 100 -2 -2 -1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 40 页第 22 页 共 40 页这两个特征量的。二、化简结构图（或用信号流图法）求闭环传递函数)()(sXsXrc。12 分 （1）（2）三、设单位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为%=25%，调节时间为 ts(5%)=2 秒，试求：（1）系统的开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时的稳态误差。 14 分 四、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，) 1() 1()(SSSKsWK，试：（1）绘制系统的根轨迹；（2）求系统稳定时 K的取值范围。 12分 五、包括两小题。14 分1绘制下列系统的相平面图。（1）0 xx（2）01x2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。Xc(s) Xr(s) Xc(s) Xr(s) W1(s) W1(s) W2(s) W3(s) H1(s) H2(s) W2(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 40 页第 23 页 共 40 页Xr(s) Xc(s) T W1(s) 六、采样系统结构图如图所示，采样周期 T=1秒，求闭环脉传递函数。12 分 七、已知原系统开环传递函数为) 1(10)(SSSW，现采用串联校正方法，使校正后为二阶工程最佳系统且开环放大系数不变，试：12 分（1） 确定校正装置 Wc(S)；（2） 绘制校正前、后及校正装置的对数幅频特性；八、已知系统的结构图如图（a）所示，其中，15.0)12()(1SSKSW，W2(S)为最小相位环节，其对数幅频特性如图(b)所示。试求使闭环系统稳定的K 值范围。12 分自动控制原理试题A3 卷W1(S) W2(S) Xc(S) Xr(S) (a) 0 1 2 4 -1 -2 L( )dB(b)2(10)(1sssW精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 40 页第 24 页 共 40 页考题一二三四五六七八总分得分一、填空。10 分 1，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线性系统稳定的充分必要条件是。4输入为单位斜坡函数时，要使系统稳态误差为零，系统应为型系统。5线性离散系统在初始条件为零时，把称为系统的脉冲传递函数。二、用化简结构图或信号流图方法求下列系统的闭环传递函数)()()(SXSXSWrCB。12 分 三、已知典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示。试求：（1）开环传递函数。（2）单位斜坡函数输入时的稳态误差。14 分 四 、 已 知 负 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为sKWssgK2)1()(，试画出系统的根轨迹图。 12分 Xr(s) Xc(s) Xc(s) Xr(s) W3（s）W1(s) W2(s) W1(s) W2(s) (1) (2) H2(s) H1(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 40 页第 25 页 共 40 页五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为：)10()2(50)(2ssssWK，试： 12分 （ 1）绘制波德图；（ 2）计算相位裕量。六、本题包括两小题。14 分 （一）试用奈氏判据判断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。（二）绘制下列系统的相平面图。（1）0 xx（2）1x七、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。 14分 八、某离散系统结构图如图所示，)2(2)(sssW，采样周期T=1 秒，试判断系统的稳定性。12 分 1)( 1zztZaTatezzeZXr(s) W2(S) Xc(s) (a) K -1 -2 -3 L() 1 2 10 0 20 (b) W(s) T Xr(s) Xc(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 40 页第 26 页 共 40 页自动控制原理试题B3 卷考题一二三四五六七八总分得分一、推导下列网络的传递函数：)()(sUrsUC10 分 二、用化简结构图或信号流图方法求闭环传递函数)()(sXsXrc。12 分 三、单位负反馈的典型二阶系统的单位阶跃响应的超调量为% =25% ，调节时间为ts （5% ）=2 秒，求：（ 1）系统的开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时的稳态误差。 15分 四、已知负反馈系统的开环传递函数为)2)(1()(ssssKWgk，试画出系统的根轨迹图。 14分 五、以下两题任选一题。（如全做，按第一题记分） 10分 （一）已知单位负反馈系统的开环传递函数为)5()1(50)(2SSSSWK，试绘制波德图。（二）绘制下列系统的相平面图。（ 1）0 xx（2）1x六、用奈氏判据判断下列系统的稳定性。其中，（1）（ 3）为线性系统， （4）（ 5）为非线性系统。 15分Xr(s) Xc(s) W1(s) W2(s) H1(s) H2(s) W3(s) H3(s) ur uc ur uc R0 R1 C0 R1 R2 C(1)(2)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 40 页第 27 页 共 40 页七、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。12 分 八、采样系统结构图如图所示，)15.0(10)(1sssW，采样周期T=1 秒，试判断系统的稳定性。12 分1)(1zztZaTatezzeZ自动控制原理试题A4 卷考题一二三四五六总分Xr(s) Xc(s) T W1(s) Xr(s) 12SKW2(S) Xc(s) (a) L() -1 -2 1 2 4 0 (b) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 40 页第 28 页 共 40 页得分一、选择题（每小题5 分，共 20 分） ，请选择其中所有正确的答案，将相应的字母和题号写在答题纸上。（1） 输入量为单位斜坡函数时，要使系统为无差系统，系统类型必须为：a. 0 型b. 1 型c. 2 型d. 2 型以上（2） 线性系统稳定的充分必要条件是：a. 开环传递函数的所有极点均位于S 复平面的左半平面。b. 闭环传递函数的所有极点均位于S 复平面的左半平面。c.闭环特征方程式的所有根均具有负实部。d. 以上答案都不正确。（3） 某非线性系统的非线性部分的描述函数负倒特性)(1AR和线性部分频率特性 W1(j)如图一所示。两线交点处的=3.162；A=1.05 和 3.69。则该闭环系统是：a. 稳定的b. 不稳定的c. 产生自持振荡，其角频率为3.162，振幅为 1.05 d. 产生自持振荡，其角频率为3.162，振幅为 3.69 e. 以上答案都不正确（4） 已知采样系统的输出Z变换为)()(1)()()(zWzHzXrzWzXc，图一A Im Re W1(j)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 40 页第 29 页 共 40 页它符合下述哪几个系统？二、16 分 系统结构如下图所示。（1）绘制 P （0）变化时，系统的根轨迹图；（2）确定使闭环系统的阶跃响应为单调变化过程时 P的最小值。三、16分 已知一系统原有的特性为21.01100sssW，校正装置的特性为11.0101.0125.0ssssWc，（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 。四、15 分 采样系统结构图如下图所示，) 15(10)(1sssW，采样周期 T=1秒，b. Xc(s) W(s) H(s) T Xr(s) c. X*c(s) W(s) H(s) T Xr(s) T a. Xc(s) W(s) H(s) T Xr(s) T d. Xc(s) W(s) H(s) Xr(s) T Xr(s) Xc(s) )(4Pss精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 40 页第 30 页 共 40 页试判断闭环系统的稳定性。 （注：aTezzasZ1）五、15 分 下图所示系统，求传递函数)(X)(srsXC和)()(sNsXC。六、设单位负反馈的典型二阶系统的单位解跃响应的超调量为% =25% ，调节时间为 ts(5%)=2 秒，求： 18分 （1）系统的开环传递函数；（2）输入为单位斜坡函数时的稳态误差。自动控制原理试题B4 卷二、选择题（每小题5 分，共 20 分） ，请选择其中所有正确的答案，将相应的字母和题号写在答题纸上。（5） 单位负反馈系统的开环传递函数为16816)(2sssWK，则闭环系统的阻尼比等于：考题一二三四五六总分得分T Xr(s) Xc(s) W1(s) W1W3W4Xr(s) W2W5Xc(s) N(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 40 页第 31 页 共 40 页a. 1 b. 2 c. 22d. 2e. 以上答案都不正确（6） 单位负反馈系统的开环传递函数为1)(TSKSWK， 则闭环系统单位阶跃响应的调节时间ts（5%误差带）为： a. 3T b. KT3c. KT13；而闭环单位阶跃响应的稳态误差为：d. K1e. K11f. 0 g. h. 以上答案都不正确（7） 已知单位正反馈系统的开环传递函数为)1()(2SSKSWgK，给出其可能的根轨迹大致图形如图一、图二、图三所示，请选择：a. 图一正确b. 图二正确c.图三正确d. 都不正确（8） 已知采样系统的输出Z 变换为)()(1)()()(zWzHzXrzWzXc，它符合下述哪几个系统？二、16 分 设单位负反馈系统的开环传递函数为：)22)(2()(2SSSSKSWKb. Xc(s) W(s) H(s) T Xr(s) c. X*c(s) W(s) H(s) T Xr(s) T a. Xc(s) W(s) H(s) T Xr(s) T d. Xc(s) W(s) H(s) Xr(s) T 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 40 页第 32 页 共 40 页试应用劳斯稳定判据确定K为多大时将使系统阶跃响应出现振荡，并求出振荡角频率。三、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。（18 分）四、18 分 已知系统结构图如图四 (a) 所示， （系统为最小相位系统）串联校正环节 Wc(s)如图四 (b) 所示，系统校正后的开环对数幅频特性如图四 (c) 所示。试求原系统的传递函数W(s)，并计算校正后的相位裕量。五、14 分 采样系统结构图如图五所示，T 为采样周期且 T=1秒。试：（1）求闭环脉冲传递函数。1uF 50K 图四 (a) Xc(s) Xr(s) Wc(S) W(S) 图四 (b) ur10K uc图四 (c) -1 500 100 20 10 0 L() 1000 -2 -2 2 2.18 Xc(t) t (s) tm0.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 40 页第 33 页 共 40 页（2）判断系统的稳定性。（注：aTezzasZ1）六、14 分 非线性系统的结构图如图六(a) 所示，其中非线性特性的负倒描述函数 -1/R(A) 曲线如图六 (b) 所示。试画出线性部分的奈氏曲线，并用描述函数法判断系统是否会发生自振。自动控制原理试卷A 一、单选题（每题2 分，共 20 分）1 控制系统中基本环节的划分， 是根据 （）A元件或设备的形式B系统的物理结构C环节的连接方式D环节的数学模型2绘制根轨迹时需计算入射角的情况为：开环传递函数有（）A实极点B实零点图六 (a) Xc Xr=0 非线性特性2)12 .0(10SIm )(1AR-3 Re 图六 (b) T Xr(S) SeTS1图五Xc(S) )2)(1(2SS精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 40 页第 34 页 共 40 页C共轭复极点D共轭复零点3设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=)2s( sK4，要求KV=20，则K=( ) A10 B20 C30 D40 4.输入为阶跃信号时，如果 ( )，则积分环节的输出信号的上升速度越快。A.输入信号的幅度越小，积分时间常数越小B.输入信号的幅度越小，积分时间常数越大C.输入信号的幅度越大，积分时间常数越小D.输入信号的幅度越大，积分时间常数越大5.如果二阶振
