2022年自动控制原理复习试题及答案套 .pdf

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1、1 自动控制原理试题1 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（）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（）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（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. 从 0 变化到 +时，延迟环节频率特性极坐标图为（）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（）A.比例

2、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)(510ss，则它的开环增益为（）A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数525)(2sssG，则该系统是（）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 不变，提高 n，则可以（）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TssG1)(，当频率T1时，则相频特性)( jG为（）A.45B.- 45C.90D.- 9010.最小相位系统的开环增益越大，其（）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.

3、相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为0516178234sssssD，则此系统（）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(sssksG，当 k=（）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025103234sssssD，则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为ssssG652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

4、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 15.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(sssGc，则它是一种（）A.反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后 超前校正D.相位滞后校正16.稳态误差 ess与误差信号 E(s)的函数关系为（）A.)(lim0sEesssB.)(lim0ssEesssC.)(limsEesssD.)(limssEesss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前

5、18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45弧线19.开环传递函数为 G(s)H(s)=)3(3ssK, 则实轴上的根轨迹为（）A.(-3，) B.(0，) C.(- ，-3) D.(- 3，0) 20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。A.电压B.电流C.位移D.速度二、填空题（每小题 1 分，共 10 分）21.闭环控制系统又称为系统。22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为。24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的有关。25.对于最小相位系统一般

6、只要知道系统的就可以判断其稳定性。26.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的明显上升，从而具有较大的稳定裕度。28.二阶系统当共轭复数极点位于线上时，对应的阻尼比为0.707。29.PID 调节中的“ P”指的是控制器。30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ _越好。三,计算题（第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44 题每小题 10 分，共 30 分）41.求图示方块图的传递函数，以Xi (s)为输入， X0 (s)为输出。42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。43.欲使图所示系统的单位阶

7、跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为 2 秒，试确定 K 和H3 X0(s)H1 G1 G2 G3 -+-H2 +Xi(s)-+G4 M x0fik2k1D名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 37 页 - - - - - - - - - 3 21sK1值。44.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。 试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统 )。自动控制原理试题2 一、单项选择题（每小题1 分，共 20 分）1. 系统已给出，确定输入，使输

8、出尽可能符合给定的最佳要求，称为（）A.最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量3. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差4. 主要用于产生输入信号的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件5. 某典型环节的传递函数是151ssG，则该环节是（）A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节6. 已知系统的微分方程为txtxtxt

9、xi2263000，则系统的传递函数是（）A.26322ssB.26312ssC.36222ssD.36212ss7. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（）A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数+ K1+K1sXi(s)X0(s)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 37 页 - - - - - - - - - 4 8. 设一阶系统的传递27)(ssG，其阶跃响应曲线在t=0

10、处的切线斜率为（）A.7 B.2 C.27D.219. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（）A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（）A.谐振频率B.截止频率C.最大相位频率D.固有频率11.设系统的特征方程为0122234sssssD， 则此系统中包含正实部特征的个数为（）A.0 B.1 C.2 D.3 12.一般为使系统有较好的稳定性, 希望相位裕量为（）A.015B.15 30C.30 60D.60 9013.设一阶系统的传递函数是12ssG，且容许误差为 5%，则其调整时间为（）A.1 B.2 C.3 D.4

11、14.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（）A.1TsKB.)(bsassdsC.)(assKD.)(2assK15.单位反馈系统开环传递函数为)23(422ssssG，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（）A.0 B.0.25 C.4 D.16.若已知某串联校正装置的传递函数为11.01)(sssGc，则它是一种（）A.相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后 超前校正D.反馈校正17.确定根轨迹大致走向，一般需要用（）条件就够了。A.特征方程B.幅角条件C.幅值条件D.幅值条件 +幅角条件18.某校正环节传递函数1101100)(sssGc，则其频率特性的奈氏图终点坐标为

12、（）A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0) 19.系统的开环传递函数为2)1)(sssK，则实轴上的根轨迹为（）A.(-2，- 1)和（0，）B.(- ，-2)和(- 1，0) C.(0，1)和(2，) D.(- ，0)和(1，2) 20.A、B 是高阶系统的二个极点， 一般当极点 A 距离虚轴比极点B 距离虚轴大于 （）时，分析系统时可忽略极点A。A.5 倍B.4 倍C.3 倍D.2 倍二、 填空题（每小题 1 分，共 10 分）21.“经典控制理论”的内容是以为基础的。22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度。名师资料总结 - - -精品

13、资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 37 页 - - - - - - - - - 5 23.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是。24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。26.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是和反馈校正29.已 知 超 前校 正装 置的传 递函 数 为132.012

14、)(sssGc， 其 最 大超 前角 所对 应的 频率m。30.若系统的传递函数在右半S平面上没有，则该系统称作最小相位系统。三、 计算题（第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44题每小题 10 分，共 30分）41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C(s)/R(s)。42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。43.已知系统的传递函数)11 .0(10)(sssG，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：(1)若5.0，对应最佳响应，问起搏器增益K 应取多大。(2)若期

15、望心速为 60 次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。y0(t)G2(s) R(s) G3(s) +-G1(s) H1(s) H3(s) C(s) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 37 页 - - - - - - - - - 6 自动控制原理试题31. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接

16、或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量3. 直接对控制对象进行操作的元件称为（）A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件4. 某典型环节的传递函数是TssG1，则该环节是（）A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节5. 已知系统的单位脉冲响应函数是21.0tty，则系统的传递函数是（）A.32.0sB.s1.0C.21.0sD.22.0s6. 梅逊公式主要用来（）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7. 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（）A.0.6 B.0.707 C.0

17、D.1 8. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。A.允许的稳态误差B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的峰值时间9. 设一阶系统的传递27)(ssG，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（）A.7 B.2 C.27D.2110.若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点，则该系统称作（）A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统11.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（）A.015B.15 30C.30 60D.60 9012.某系统的闭环传递函数为：kssskssGB243223，当 k=（）时，闭环系统临界稳定。A.2

18、 B.4 C.6 D.8 13.开环传递函数为)4()()(3SSKsHsG，则实轴上的根轨迹为（）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 37 页 - - - - - - - - - 7 A.(4， ) B.(4，0）C.( ，4) D.( 0， ) 14.单位反馈系统开环传递函数为)23(422ssssG，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（）A.0 B.0.25 C.4 D.15.系统的传递函数)4)(1(52ssssG，其系统的增益和型次为（）A.5，2

19、B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，4 16.若已知某串联校正装置的传递函数为12 .0121101)(sssssGj，则它是一种（）A.相位滞后校正B.相位超前校正C.相位滞后 超前校正D.反馈校正17.进行串联超前校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率c的关系，通常是（）A.c=cB.ccC.ccC.ccC.c0，a0，则闭环控制系统的稳定性与（）A.K 值的大小有关B.a 值的大小有关C.a 和 K 值的大小无关D.a 和 K 值的大小有关13.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（）A.0.707 B.0.6 C.1 D.0 14.系统特征方程式的所有根均在根

20、平面的左半部分是系统稳定的（）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是15.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（）A.它只决定于系统的结构和参数B.它只决定于系统的输入和干扰C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关D.它始终为 0 16.当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I 型系统其稳态误差为（）A.0 B.0.1/kC.1/kD.17.若已知某串联校正装置的传递函数为ssGc2)(，则它是一种（）A.相位滞后校正B.相位超前校正C.微分调节器D.积分调节器18.在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用（）校正。A.滞后B.超前C.滞后- 超前D.减小增益19.根轨迹上的点应

21、满足的幅角条件为sHsG（）A.-1 B.1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 37 页 - - - - - - - - - 1 9C.(2k+1)/2 (k=0,1,2,) D.(2k+1)(k=0,1,2,) 20.主导极点的特点是（）A.距离虚轴很近B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离实轴很远21.对控制系统的首要要求是系统具有。22.利用终值定理可在复频域中得到系统在时间域中的。23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与无关。24.若减少二阶欠

22、阻尼系统超调量，可采取的措施是。25.已知超前校正装置的传递函数为132.012)(sssGc，其最大超前角所对应的频率m_ _。26.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化27.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是。28.在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。29.微分控制器是针对被调量的来进行调节。30.超前校正主要是用于改善稳定性和。41.系统方框图如下，求其传递函数)(sRsC。42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。43.已知系统的传递函数1)110(10)(SSSG， 试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。44.单位反馈系统

23、的开环传递函数为11)(ssGk，求: 1) 系统在单位阶跃信号输入下的稳态偏差是多少；2) 当系统的输入信号为)30sin()(ttxi, 系统的稳态输出？C2 R1 u i(t)u 0 (t)C1 R2 G2(s) H1(s)R (s) C (s) +-G4(s) G3(s) G1(s) H2(s)+G5(s) -+名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 0自动控制原理 1 试题答案及评分参考一、单项选择题（

24、每小题 1 分，共 20 分）1 .C 2 .A 3 .C 4 .A 5 .B 6 .C 7 .B 8 .B 9 .A 10.D 11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B 二、填空题 ( 每空 1 分, 共 10 分)21.反馈控制22.传递函数23.时间常数T (或常量 ) 24.偏移程度25.开环幅频特性26.阶跃信号27.相位28. 4529.比例30.远三、计算题 (第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44 题每小题 10 分，共 30 分) 41.解：243213321232121413211)(HGHGGHGGGH

25、GGHGGGGGGGsG（5 分）42.解：)()()()()()()()()()()()()()()()(022020201002010sFsXsXksXMstftxtxktxMsXsXksXksDsXtxtxktxktxDiaaiaaaa（2.5 分）21222132kkDskskkmmDsksG（2.5 分）43.解：kksksksXsYsGi12)()()(（2 分）456.02.055621eMp（2 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 37

26、页 - - - - - - - - - 2 1212npt（2 分）508.4906.82nnk（2 分）13.021kkn（2 分）44.解：由图知该系统的开环传递函数为12122TssTsk（2分）其中T=13（1 分）由低频渐近线与横轴交点为10， 得10k（2分）修正量10)2log(20L，得158.0（2 分）故所求开环传递函数为1105.091102sss（3分）或记为)12(22TssTsk(158.03110Tk) 自动控制原理 2 试题答案及评分参考一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1 .A 2 .B 3 .D 4 .B 5 .C 6 .A 7 .C 8 .B

27、9 .D 10.D 11.C 12.C 13.C 14.D 15.A 16.A 17.D 18.D 19.B 20.A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 2二、填空题 ( 每空 1 分, 共 10 分)21.传递函数22.越高23.0.5 24.相频特性25.幅值裕量26.匀加速度27.小28.串联校正29.1.25 30.零点和极点3)离虚轴的闭环极点对瞬态响应影响很小，可忽略不计；（1 分）4)要求系统

28、动态过程消失速度快，则应使闭环极点间的间距大，零点靠近极点。即存 5）在偶极子；（1 分）5)如有主导极点的话，可利用主导极点来估算系统的性能指标。（1 分）五、计算题 ( 第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44题每小题 10 分，共 30 分) 41.解)()()()()()()()()(1)()()()()(132123233321sHsGsGsGsHsGsGsHsGsGsGsGsRsC（5 分）42.解：)()()()()()()()(021202100sFsYkkDsmstFtykktyDtymii（2.5分）2121)(kkDsmssG（2.5分）43.解：系统有一比例环

29、节：2010log2010K（1.5分）积分环节：s1（1 分）惯性环节：11.01s转折频率为1/T=10 （1.5 分） 20Log G(j) 40 -20 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 320 -40 0 0.1 1 10 -20 -40 G （j ）0 0.1 1 10 -450-900-1350-1800直接画出叠加后的对数幅频图（3 分）直接画出叠加后的对数相频图（3 分） 。 （若叠加图不

30、对，但是画出了比例环节、积分环节、惯性环节的对数幅频图各给1 分，画出积分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5 分）44.解：(1)传递函数05.0Ks05.01s05.0Ks1105s.0K1s1105s.0KsG2（4 分）得0.05Kn，n2005.01（2 分）当5.0时， K20， n=20 （1分）(2)由以上参数分析得到其响应公式：221*211sin1)(arctgtetCntn得C （ 1 ） 1.0次 每 秒 ， 即60次 每 分 钟 ，（1 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

31、- - - - - - - 第 23 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 4当5.0时，超调量%3.16%，最大心速为 69.78 次。（2分）自动控制原理 3 试题答案及评分参考一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）1 .B 2 .B 3 .D 4 .C 5 .A 6 .C 7 .C 8 .A 9 .B 10.B 11.C 12.C 13.C 14.A 15.B 16.C 17.B 18.D 19.D 20.A 二、填空题 ( 每空 1 分, 共 10 分)21.稳定性22.加速性能23.0.5 24.相频特性25.2 /n(或常量 ) 26.检测偏差并纠正偏差

32、的27.1.25 28.积分环节29.快速性30.静态位置误差系数五、计算题 ( 第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44题每小题 10 分，共 30 分)41.解: 3212432321431GGGHGHGGGGGGGGG总（5 分）42.解: 2121)()()(kkkkktFtyktymi（2.5分）2122121)()()(kkmskkkksFsYsGi（2.5分）43.解: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 37 页 - - - - -

33、 - - - - 2 5K/510ss5KKs505sK50)s(5sK150)s(5sKsG22（2 分）K/5n10，n2100.5，得 K500 （2分）2n-1arccosrt0.24 （2分）21PeM0.16 （2 分）2n-1pt0.36 （1 分）n3st0.6 （1 分）44.解: (1)得特征方程为：010301223asss（2分）S31 30 S212 10a S1(360-10a)/12 S0 10a 得:(360-10a)0，10a0，从而0 a36。（3 分）(2)将 d-1=s代入上式，得019109923addd（2 分）d31 9 d29 10a- 19 d

34、1(81-10a+19)/9 d0 10a-19 同理得到:0.9 a10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 6（3 分）自动控制原理 4 试题答案及评分参考一、单项选择题（每小题1 分，共 20 分）1 .C 2 .C 3 .A 4 .C 5 .C 6 .D 7 .C 8 .A 9 .B 10.D 11.C 12.B 13.B 14.B 15.A 16.D 17.B 18.D 19.D 20.D 二、填空

35、题 ( 每空 1 分, 共 10 分)21.数字控制系统22.偏差信号23.偏移程度24.j321225.稳态26.2 27.相同28.比例29.0.707 30.重视大的误差， 忽略小的误差五、计算题 ( 第 41、42 题每小题 5 分，第 43 、44题每小题 10 分，共 30 分)41.解: )()()()()()()(0222211202010sFsYsDksDksDkmstFtyktyktymii（2.5 分）2122122122123222)(kksDkDkDksDDmksmDsDksG（2.5分）42.解: HGGGGGGGGGGHGHGGGGGGGGGGG432143132

36、1243214313211总（5 分）43.解: 系统有一比例环节:K=10 20log10=20 （1.5 分）积分环节:1/S 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 37 页 - - - - - - - - - 2 7（1 分）惯性环节:1/(S+1) 转折频率为1/T=1 （1.5 分）20Log G(j) 40 -20 20 - 40 0 0.1 1 10 -20 -40 G（j）0 0.1 1 10 -450-900-1350-1800直接画出叠加后

37、的对数幅频图（3 分）直接画出叠加后的对数相频图（3 分） 。 （若叠加图不对，但是画出了比例环节、积分环节、惯性环节的对数幅频图各给1 分，画出积分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5 分）44.解: 1)系统的特征方程为：032)(23kssssD(2 分) 由劳斯阵列得:0 k0 时系统稳定； a0 为 D（s）稳定的充要条件，与奈氏判据结论一致(2 分) 44.解: (1)三条根轨迹分支的起点分别为s1=0,s2=-2,s3=-4；终点为无穷远处。( 1 分)(2) 实 轴 上 的0至 -2和 -4至 - 间 的 线 段 是 根 轨 迹 。( 1 分)(3)渐近线的倾角分别为60，18

38、0。(1 分)渐近线与实轴的交点为a=243=- 2 (1 分)(4)分离点:根据公式dsdK=0, 得:s1=-0.85，s2=-3.15 因为分离点必须位于0 和名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 31 页，共 37 页 - - - - - - - - - 3 2-2 之间 可见 s2不 是 实际的 分离 点， s1=-0.85 才 是实 际 分 离点 。(1 分)(5)根轨迹与虚轴的交点 :1=0, K=0; 2,3= 22, K=48 ( 1 分)根据以上结果绘制

39、的根轨迹如右图所示。(2 分)所要求系统稳定的K 值范围是 :0K0，系统的稳态误差 ess就增大，说明利用局部负反馈改 善 系 统 稳 定 性 是 以 牺 牲 系 统 的 稳 态 精 度 为 代 价 的 。(2 分) 44.解: 1)绘制系统根轨迹图已知系统开环传递函数为：) 15.0)(1()(sssKsG将其变换成由零、 极点表达的形式：)2)(1()(*sssKsG(1 分) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 33 页，共 37 页 - - - - - - -

40、- - 3 4(其中，根轨迹增益 K*=2K，K 为系统的开环增益， 根据上式可绘制根轨迹图) (1) 根轨迹的起点、终点及分支数：三条根轨迹分支的起点分别为s1=0，s2=-1，s3=-2；终点为无穷远处。(1 分) (2) 实轴上的根轨迹：实轴上的 0 至- 1 和- 2 至-间的线段是根轨迹。(1 分) (3) 渐近线: 渐近线的倾角分别为60， 180。渐近线与实轴的交点为a=351=- 1 (2 分) (4) 分离点: 根据公式0dsdK，得： s1=-0.42，s2=-1.58，因为分离点必须位于0 和- 1之 间 ， 可 见 s2不 是 实际 的 分 离点 ， s1=-0.42

41、才 是 实 际 分 离点 。(1 分) (5) 根轨迹与虚轴的交点：1=0, K*=0; 2,3=1.414, K*=6 根据以上结果绘制的根轨迹如下图所示。( 2 分)2 0 k*=6j1.414 -j1.414 - 0.42 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 34 页，共 37 页 - - - - - - - - - 3 52) 由 根轨 迹法 可知 系统的 稳定 范围 是:0K*6 。(2 分) 自动控制原理试题8 答案及评分参考一、单项选择题 ( 每小题 1

42、 分，共 20 分)1 .B 2 .C 3 .C 4 .D 5 .A 6 .C 7 .C 8 .D 9 .B 10.D 11.A 12.C 13.D 14.C 15.B 16.D 17.C 18.A 19.D 20.A 二、填空题 ( 每空 1 分, 共 10 分)21.稳定性 22.稳态值 23.输入量 (或驱动函数 )24.增大阻尼比 25.1.25 26.相频特性27. 0.5 28.积分环节 29.变化速率30.快速性五、计算题 ( 第 41、42 题每小题 5 分，第 43、44 题每小题 10 分，共 30分)41.解: 2431324321543211)()(HGGHGGGGGG

43、GGGGGsRsC (5 分)42.解: 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 35 页，共 37 页 - - - - - - - - - 3 6)()()()()()(1)(1)()()()()()(1)(1)(212121120211202102102020sIsIsItititisIscRsIsUsUdtticRtitutuRsIsUsURtitutusIscsUdttictuiiii( 2.5 分)1)(1)()()(1222112212111120sCRCRCRs

44、CCRRsCRCRsUsUi (2.5 分) 43.解: 系统有一比例环节： K=10 20log10=20 (1 分) 微分环节：110s转折频率 1/10=0.1 (1.5 分) 惯性环节：11s转折频率为 1/T=1 (1.5 分) 20Log G(j) 20 0 0.01 0.1 1 10 -20 直接画出叠加后的对数幅频图( 3 分) 直接画出叠加后的对数相频图(3 分) 。(若叠加图不对，但是画出了比例环节、微分环节、惯性环节的对数幅频图各给1 分，画出微分环节、惯性环节的对数相频图各给1.5 分)44.解: +20 G(j) 0.01 9045- 90-450.1 01 10 名

45、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 36 页，共 37 页 - - - - - - - - - 3 7(1)0 型系统15.011KKSS ( 2 分)(2)21)(1)()(ssGsGsGkB (2 分)频率特性为21)(jjGB( 1 分)幅频特性41)(2jGB(1分)51)(1jGB (1 分)相频特性5. 0arctan2arctan)( jGB (1 分)系统的稳态输出为5.0arctan30sin51t (2 分) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 37 页，共 37 页 - - - - - - - - -