控制理論考試試題

1、經(jīng)典控制理論習(xí)題解答經(jīng)典控制理論習(xí)題解答第一章 考試題庫1、重慶三峽學(xué)院04至05學(xué)年度第 2 期自動(dòng)控制原理課程考試試題冊(cè)A卷（02級(jí)電信)一、 填空（本題共20 分，共10小題，每題各2 分）l自動(dòng)控制是 。2反饋控制的基本原理是 檢測(cè)錯(cuò)誤，用于糾正錯(cuò)誤 。3一個(gè)反饋控制系統(tǒng)通常由 控制裝置 、 測(cè)量裝置 、 比較裝置 、 被控裝置 、 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 、 參考輸入變換裝置 等幾個(gè)部分組成。4按給定量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為 隨動(dòng)控制系統(tǒng) 、 定值控制系統(tǒng) 、 程序控制系統(tǒng) 。5系統(tǒng)的頻率特性是指 。6一個(gè)設(shè)計(jì)性能良好的控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)滿足 穩(wěn)定 、 快速 、 準(zhǔn)確 三個(gè)方面的要求。7根軌跡的模

2、值方程為 ,相角方程為 。8非線性特性的描述函數(shù)定義為 。9對(duì)于高階系統(tǒng)，系統(tǒng)主導(dǎo)極點(diǎn)是指 。10采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為： G（Z）=C(Z)/R(Z) 。二、（本題共15 分）某工業(yè)過程溫度控制系統(tǒng)如圖所示，電位器上設(shè)定的電壓ur是系統(tǒng)的輸入量，箱體內(nèi)液體的實(shí)際溫度為輸出量，插入箱體內(nèi)的熱電偶的輸出U 與成正比。試分析該系統(tǒng)的工作原理并畫出方框圖。二、 （本題共15分）測(cè)得某二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)c(t)如圖所示，已知該系統(tǒng)具有單位負(fù)反饋，試確定其開環(huán)傳遞函數(shù)。四、（本題共15 分，共2小題）1）設(shè)某系統(tǒng)的特征方程式為：，試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2）下圖表示開環(huán)傳遞函數(shù)G(s

3、)的奈奎斯待圖，P為G(s)的正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目，判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （a） （b）五、（本題共15分）已知最小相位開環(huán)系統(tǒng)的漸近對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。試求取系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。六、（本題共20分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)的相角裕量不小于45度，截止頻率不低于50rads。自動(dòng)控制原理 課程考試試題A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、（本題共20 分，共10小題，每題各2 分）1、 在沒有人直接干預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)到一定的狀態(tài)和性能。2、 檢測(cè)誤差，用于糾正誤差。3、 控制器、測(cè)量裝置、比較裝置、參考輸入變換裝置、執(zhí)行

4、機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象。4、 隨動(dòng)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)5、 線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。6、 穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性7、8、9、有一個(gè)或兩個(gè)閉環(huán)極點(diǎn)距離虛軸最近，這些極點(diǎn)在該高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)中起主導(dǎo)作用，而其它極點(diǎn)距離虛軸較遠(yuǎn)，可以近似忽略。10、G（Z）=C（Z）/R（Z） 。二、（本題共15 分）三、（本題共15 分）四、（本題共15 分）1）不穩(wěn)定，2）（a）不穩(wěn)定、（b）不穩(wěn)定五、（本題共15 分）六、（本題共20 分）2、重慶三峽學(xué)院04至05學(xué)年度第 2 期自動(dòng)控制原理課程考試試題冊(cè)B卷（02級(jí)電信）一、填空（本題共20 分，共10小題，每

5、題各2 分）l自動(dòng)控制是 。2反饋控制的基本原理是 。3一個(gè)反饋控制系統(tǒng)通常由 、 、 、 、 、 等幾個(gè)部分組成。4按給定量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為 、 、 。5系統(tǒng)的頻率特性是指 。6一個(gè)設(shè)計(jì)性能良好的控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)滿足 、 、 三個(gè)方面的要求。7根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。8非線性特性的描述函數(shù)定義為 。9對(duì)于高階系統(tǒng)，系統(tǒng)主導(dǎo)極點(diǎn)是指 。10采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為： 。二、（本題共15分） 電冰箱制冷系統(tǒng)工作原理如圖。繼電器的輸出電壓Ua就是加在壓縮機(jī)上的電壓。簡(jiǎn)述工作原理，指出控制對(duì)象、執(zhí)行元件、測(cè)量元件、被控變量、參考輸入，繪出系統(tǒng)元件框圖。三、（本題共15分）已知

6、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量為163，峰值時(shí)間tp1秒試確定參數(shù)、K。四、 （本題共15 分，共2小題）1）設(shè)某系統(tǒng)的特征方程式為：，試用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2）下圖表示開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的奈奎斯待圖，P為G(s)的正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目，判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （a） （b）五、（本題共15分）已知某開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：試?yán)L制該系統(tǒng)的Bode圖。六、（本題共20分）設(shè)單位反饋I型系統(tǒng)原有部分的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 要求靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kv8，相角裕量35度，設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置。自動(dòng)控制原理 課程考試試題B卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、（本題共20分，共10小題，每題各2 分）8、 在沒有人直接干

7、預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)到一定的狀態(tài)和性能。9、 檢測(cè)誤差，用于糾正誤差。10、 控制器、測(cè)量裝置、比較裝置、參考輸入變換裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象。11、 隨動(dòng)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)12、 線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。13、 穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性14、8、9、有一個(gè)或兩個(gè)閉環(huán)極點(diǎn)距離虛軸最近，這些極點(diǎn)在該高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)中起主導(dǎo)作用，而其它極點(diǎn)距離虛軸較遠(yuǎn)，可以近似忽略。10、G（Z）=C（Z）/R（Z） 。二、（本題共15分）三、（本題共15分）四、（本題共15分）1）不穩(wěn)定， 2）（a）穩(wěn)定，（

8、b）穩(wěn)定。五、（本題共15分）六、（本題共20分）4、重慶三峽學(xué)院 2005 至 2006 學(xué)年度第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題冊(cè)A卷試題使用對(duì)象 ： 物理與電子信息 院（系） 03 級(jí) 電子信息工程 專業(yè)1、2班(本科)一、（本題20 分）填空l自動(dòng)控制是指 。2PID控制器輸入輸出關(guān)系表達(dá)式為：u（t）= 。3改善二階系統(tǒng)響應(yīng)的措施有： 、 。4開環(huán)對(duì)數(shù)幅率特性的低頻段反映了系統(tǒng)的 ，中頻段反映了系統(tǒng)的 和 ，高頻段反映了系統(tǒng) 。5系統(tǒng)的頻率特性是指 。6根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線繪制閉環(huán)頻率特性曲線的兩種圖線是： 和 。7根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。8非線性特性的描述函數(shù)定義為

9、 。9消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的措施可以有兩種，一種是 ，另一種是 。10采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為： 。三、 （本題10 分）回答下列問題 1、什么是主導(dǎo)極點(diǎn)？什么是主導(dǎo)極點(diǎn)分析法？ 2、簡(jiǎn)述繪制系統(tǒng)根軌跡圖的步驟。四、 （本題10 分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)C（S）/R（S）。 四、（本題15分）設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：當(dāng)K=10時(shí)，試求系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入時(shí)系統(tǒng)的阻尼比、無阻尼自然頻率、峰值時(shí)間、超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間。五、（本題共15 分）已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：輸入信號(hào)為，其中為常數(shù)。試求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，各參數(shù)應(yīng)保持的關(guān)系。六、（本題15 分

10、，共2小題）1） 已知某調(diào)速系統(tǒng)的特征方程式為：求該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。2）下圖表示開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的奈奎斯特圖，P為G(s)的正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目，試判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 七、（本題15分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)，使校正后系統(tǒng)的速度誤差系數(shù)，相角裕量。重慶三峽學(xué)院 2005 至 2006 學(xué)年度 第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 命題人 廖祥學(xué) 使用于 物理與電子信息 院（系） 03 級(jí) 電子信息工程專業(yè) 1、2班（本科 ） 一、（本題20 分）15、 在沒有人直接干預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)

11、到一定的狀態(tài)和性能。16、17、 誤差信號(hào)的比例-微分控制、輸出量的速度反饋控制。18、 穩(wěn)態(tài)精度，平穩(wěn)性、快速性，對(duì)輸入端高頻信號(hào)的抑制能力。19、 線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。20、 等M、等N圓圖，Nichole圖。21、 ， 8、9、改變積分性質(zhì)，引入比例-微分控制。10、 。二、（本題10 分）1、 主導(dǎo)極點(diǎn)：如果系統(tǒng)中有一個(gè)(極點(diǎn)或一對(duì))復(fù)數(shù)極點(diǎn)距虛軸最近，且附近沒有閉環(huán)零點(diǎn)；而其它閉環(huán)極點(diǎn)與虛軸的距離都比該極點(diǎn)與虛軸距離大5倍以上，則此系統(tǒng)的響應(yīng)可近似地視為由這個(gè)（或這對(duì)）極點(diǎn)所產(chǎn)生。主導(dǎo)極點(diǎn)分析法：對(duì)于高階系統(tǒng)，用主導(dǎo)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行近似分析，從

12、而將一個(gè)高階系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一階或二階的分析的方法。2、分支數(shù)；連續(xù)性與對(duì)稱性；起點(diǎn)與終點(diǎn)；實(shí)軸上的根軌跡；根軌跡的漸近線根軌跡與實(shí)軸的交點(diǎn)；出射角、入射角；根軌跡與虛軸交點(diǎn)；（9)閉環(huán)極點(diǎn)和與積三、（本題10分） 四、（本題15 分）、 五、（本題15分） 六、（本題15 分）1），2）臨界穩(wěn)定 七、（本題15 分） 4、重慶三峽學(xué)院05至06學(xué)年度第 2 期自動(dòng)控制原理課程考試試題冊(cè)B（03級(jí)電信3班)一、（本題20 分）填空l自動(dòng)控制是指 。2反饋控制的基本原理是 。3一個(gè)反饋控制系統(tǒng)通常由 、 、 、 、 、 等幾個(gè)部分組成。4按給定量的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為 、 、 。5系統(tǒng)的頻率特性是

13、指 。6一個(gè)設(shè)計(jì)性能良好的控制系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)滿足 、 、 三個(gè)方面的要求。7根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。8非線性特性的描述函數(shù)定義為 。9消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的措施可以有兩種，一種是 ，另一種是 。10采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為： 。二、（本題10分）回答下列問題1、 簡(jiǎn)述繪制系統(tǒng)根軌跡圖的步驟。2、 頻率特性法的主要特點(diǎn)是什么？三、（本題10分）通過方框圖變換，求取下圖所示系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。四、（本題15分）設(shè)一隨動(dòng)系統(tǒng)如圖所示，要求系統(tǒng)的超調(diào)量為0.2，峰值時(shí)間，試求：1）增益K和速度反饋系數(shù)。 2）根據(jù)所求的 值，計(jì)算該系統(tǒng)的 。五、（本題15分）已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)

14、為：試求當(dāng)參考輸入信號(hào)為時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。六、（本題15 分）1）設(shè)某系統(tǒng)的特征方程式為：，試用勞斯判據(jù)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2）下圖表示開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的奈奎斯待圖，P為G(s)的正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目，判定閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 七、（本題15分）設(shè)單位反饋系統(tǒng)原有部分的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 要求靜態(tài)速度誤差系數(shù)，相角裕量，設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置。重慶三峽學(xué)院 2005 至 2006 學(xué)年度 第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題B卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（03級(jí)電信3班） 一、（本題共20分，共10小題，每題各2 分）22、 在沒有人直接干預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)到一定的狀態(tài)

15、和性能。23、 檢測(cè)誤差，用于糾正誤差。24、 控制器、測(cè)量裝置、比較裝置、參考輸入變換裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象。25、 隨動(dòng)控制系統(tǒng)、定值控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)26、 線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。27、 穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性28、 ， 8、9、改變積分性質(zhì)，引入比例-微分控制。10、 。二、（本題10分）、 答：分支數(shù)；連續(xù)性與對(duì)稱性；起點(diǎn)與終點(diǎn)；實(shí)軸上的根軌跡；根軌跡的漸近線，根軌跡與實(shí)軸的交點(diǎn)；出射角、入射角；根軌跡與虛軸交點(diǎn)；9)閉環(huán)極點(diǎn)和與積。、 答：（1）頻率特性具有明確的物理意義，它可以用實(shí)驗(yàn)的方法來確定，這對(duì)于難以列寫微分方程式的元部件或系統(tǒng)

16、來說，具有重要的實(shí)際意義。（2）由于頻率響應(yīng)法主要通過開環(huán)頻率特性的圖形對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，因而具有形象直觀和計(jì)算量少的特點(diǎn)。（3）頻率響應(yīng)法不僅適用于線性定常系統(tǒng)，而且還適用于傳遞函數(shù)不是有理數(shù)的純滯后系統(tǒng)和部分非線性系統(tǒng)的分析。三、（本題10分）四、（本題15分）五、（本題15分） ess=2六、（本題15分） 1）穩(wěn)定. 2）穩(wěn)定。七、（本題15分）5、重慶三峽學(xué)院06至07學(xué)年度第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題冊(cè)A卷（04級(jí)電信1、2、3班)一、（本題20 分）填空題l自動(dòng)控制是指 。2開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段反映了系統(tǒng)的 ，中頻段反映了系統(tǒng)的 和 ，高頻段反映了系統(tǒng) 。3系統(tǒng)的頻率

17、特性是指 。4根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。5非線性特性的描述函數(shù)定義為 。6采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為 。7.開環(huán)幅相曲線的起始角為 ，終止角為 .8.根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線繪制閉環(huán)頻率特性曲線的方法有 ， ， 。9. 若系統(tǒng)的線性部分的頻率特性為，非線性部分的描述函數(shù)為，則由上面兩個(gè)部分構(gòu)成的單位反饋系統(tǒng)的特征方程為： 。10.主導(dǎo)極點(diǎn)是指 。五、 （本題20 分）選擇題1. a、d ；2. b、c、d ；3. a、c ；4、b、c ；5. b ；6. d ；7. b ；8. c ；9. a、b ；10. b六、1.若系統(tǒng)的相位截止頻率為，增益截止頻率為，則系統(tǒng)的幅值裕度為：a）；b

18、）；c）；d）2.控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性指標(biāo)為： a） ； b） ； c） ； d）。3.對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的二階系統(tǒng)，若為定植，則當(dāng)系統(tǒng)的阻尼比增大時(shí)，系統(tǒng)的上升時(shí)間將 a） 增大； b）減小 ； c）變長； d）縮短4.串聯(lián)遲后校正網(wǎng)絡(luò)有： a）；b）；c）；d）5. 對(duì)一個(gè)二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的最佳阻尼比為： a） 0 ； b） ； c）1； d）-0.707。6.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)有 個(gè)無窮零點(diǎn)。 a） 0 ； b） ； c）； d）.7.PD控制器的表達(dá)式為： a） ；b） ； c）； d）。8. 二階系統(tǒng)在諧振頻率處的諧振峰值為：a） ； b） ； c）； d）。9.消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

19、的措施有：a） 改變積分性質(zhì)； b）引入比例微分控制； c）引入速度反饋；d）減小開環(huán)系數(shù)。10.下圖表示開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的奈奎斯特圖，P為G(s)的正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目，則其閉環(huán)系統(tǒng)a） 穩(wěn)定； b）不穩(wěn)定； c）臨界穩(wěn)定； d）都不對(duì)。二、（本題15 分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)C（S）/R（S）。 七、 （本題15 分）閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。a) 若系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，試確定參數(shù)的取值；b) 若系統(tǒng)輸入信號(hào)為，試求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。五、（本題15分）如圖所示為實(shí)驗(yàn)獲得的某個(gè)單位反饋（最小相位）系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特性曲線的漸近線，試確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

20、 六、（本題15分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)校正裝置，使校正后系統(tǒng)在斜波輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，相角裕量，。重慶三峽學(xué)院 2006 至 2007 學(xué)年度 第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 命題人 廖祥學(xué) 使用于 物理與電子信息 院（系） 04 級(jí) 電子信息工程專業(yè) 1、2、3班（本科） 一、（本題20 分）29、 在沒有人直接干預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)到一定的狀態(tài)和性能。30、 穩(wěn)態(tài)精度，平穩(wěn)性、快速性，對(duì)輸入端高頻信號(hào)的抑制能力。31、 線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。32、 ，

21、5、 6、7、，。8、向量法，等M圓、等N圓，Nichole圖。9、10、如果系統(tǒng)中有一個(gè)極點(diǎn)（或一對(duì)復(fù)數(shù)極點(diǎn)）距虛軸最近，且附近沒有閉環(huán)零點(diǎn)；而其它閉環(huán)極點(diǎn)與虛軸的距離都比該極點(diǎn)與虛軸距離大5倍以上，則此系統(tǒng)的響應(yīng)可近似地視為由這個(gè)（或這對(duì)）極點(diǎn)所產(chǎn)生。二、（本題20 分）1. a、d ；2. b、c、d ；3. a、c ；4、b、c ；5. b ；6. d ；7. b ；8. c ；9. a、b ；10. b三、（本題15分） 四、（本題15 分）五、（本題15分） 六、（本題15 分） 6、重慶三峽學(xué)院06至07學(xué)年度第 2 期自動(dòng)控制原理課程考試試題冊(cè)B卷（04級(jí)電信1、2、3班）一、

22、（本題30 分）填空l自動(dòng)控制是指 。2開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段反映了系統(tǒng)的 ，中頻段反映了系統(tǒng)的 和 ，高頻段反映了系統(tǒng) 。3系統(tǒng)的頻率特性是指 。4根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。5非線性特性的描述函數(shù)定義為 。6采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為 。7.開環(huán)幅相曲線的起始角為 ，終止角為 .8.根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線繪制閉環(huán)頻率特性曲線的方法有 ， ， 。9. 若系統(tǒng)的線性部分的頻率特性為，非線性部分的描述函數(shù)為，則由上面兩個(gè)部分構(gòu)成的單位反饋系統(tǒng)的特征方程為： 。10.主導(dǎo)極點(diǎn)是指 。11.若系統(tǒng)的相位截止頻率為，則系統(tǒng)的幅值裕度為 。12.常用的系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性指標(biāo)有 。13. 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)

23、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的最佳阻尼比為： 。14.已知某調(diào)速系統(tǒng)的特征方程式為：，則特征方程有 個(gè)正實(shí)部的根。15.二階系統(tǒng)在諧振頻率處的諧振峰值為： 。二、（本題10 分）簡(jiǎn)述繪制系統(tǒng)根軌跡圖的步驟。三、（本題15 分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)C（S）/R（S）。 四、（本題15分）已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量，峰值時(shí)間秒。試求：1、確定參數(shù)和。2、當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。五、（本題15分）如圖所示為實(shí)驗(yàn)獲得的幅值隨頻率變化的漸近線，試確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 L（w）dB -20dB/dec 40 -40dB/dec 2.5 w40lg0.625 -60dB/de

24、c六、（本題15分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)校正裝置，使校正后系統(tǒng)在斜波輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，相角裕量。重慶三峽學(xué)院 2006 至 2007 學(xué)年度 第 2 期自動(dòng)控制原理 課程考試試題B卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（04 級(jí) 電信1、2班 ） 一、（本題30 分）填空1、在沒有人直接干預(yù)的情況下，通過控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行，使之達(dá)到一定的狀態(tài)和性能。2、穩(wěn)態(tài)精度，平穩(wěn)性、快速性，對(duì)輸入端高頻信號(hào)的抑制能力。3、線性定常系統(tǒng)，在正弦信號(hào)作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的復(fù)數(shù)比。4、 ， 5、 6、7、，。改變積分性質(zhì)，引入比例-微分控制8、向量法，等M圓、等N圓，Nich

25、ole圖。9、10、如果系統(tǒng)中有一個(gè)極點(diǎn)（或一對(duì)復(fù)數(shù)極點(diǎn)）距虛軸最近，且附近沒有閉環(huán)零點(diǎn)；而其它閉環(huán)極點(diǎn)與虛軸的距離都比該極點(diǎn)與虛軸距離大5倍以上，則此系統(tǒng)的響應(yīng)可近似地視為由這個(gè)（或這對(duì)）極點(diǎn)所產(chǎn)生。11. . 12. 、.13. 14.2個(gè).15.二、（本題10 分）答：分支數(shù)；連續(xù)性與對(duì)稱性；起點(diǎn)與終點(diǎn)；實(shí)軸上的根軌跡；根軌跡的漸近線根軌跡與實(shí)軸的交點(diǎn)；出射角、入射角；根軌跡與虛軸交點(diǎn)；（9)閉環(huán)極點(diǎn)和與積。三、（本題15分） 四、（本題15 分）、 五、（本題15分） 六、（本題15 分） 7、重慶三峽學(xué)院07 至08學(xué)年度第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題冊(cè)A卷（05級(jí)電信1、2

26、、3)一、（本題10 分）問答題1）自動(dòng)控制系統(tǒng)由哪幾部分組成？2）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求是什么？3）舉一個(gè)自動(dòng)控制在實(shí)際工程中應(yīng)用的例子，并簡(jiǎn)單的說明其工作原理。二、（本題30 分）填空題1. b ；2. d ；3. b ；4. c ；5. b； 6. a ；7. a ；8. a ；9. a；10.b； 11. ad ；12. cd ；13. abcd ；14、bc ；15. ab 1. 標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的最佳阻尼比為 。 a） 0 ； b） ； c）1； d）-0.707。2.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)有 個(gè)無窮零點(diǎn)。 a） 0 ； b） ； c）； d）.3.PD控制器可以表達(dá)為 。 a）；

27、 b） ； c）； d）。4. 二階系統(tǒng)在諧振頻率處的諧振峰值為 。a）； b） ； c）； d）。5.若一系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s) 正實(shí)部極點(diǎn)數(shù)目為1，半個(gè)奈奎斯特圖繞（-1，j0）點(diǎn)的圈數(shù)為1，則其閉環(huán)系統(tǒng) 。a）穩(wěn)定； b）不穩(wěn)定； c）臨界穩(wěn)定； d）都不對(duì)6開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段反映了系統(tǒng)的 。a)穩(wěn)態(tài)精度； b)平穩(wěn)性、快速性； c)對(duì)輸入端高頻信號(hào)的抑制能力； d)相位裕量7根軌跡的模值方程為 。a)； b) ；c）；d）8設(shè)某系統(tǒng)傳遞函數(shù)，則開環(huán)幅相曲線的起始角為 。a)； b) ； c) ； d) 9. 若非線性特性的描述函數(shù)為，線性部分的頻率特性是，則系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為

28、 。a）； b） ； c）； d）10. 控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性指標(biāo)是 。 a） ； b） ； c） ； d）。11.若系統(tǒng)的相位截止頻率為，增益截止頻率為，則系統(tǒng)的幅值裕度為 。a）；b）；c）；d）12. 采樣控制系統(tǒng)常用 進(jìn)行描述。a)傳遞函數(shù)； b) 描述函數(shù)； c）脈沖傳遞函數(shù)； d）差分方程。13. 控制系統(tǒng)常見的非線性特性有 。a)不靈敏區(qū)； b)飽和； c)間隙； d)摩擦14.串聯(lián)遲后校正網(wǎng)絡(luò)是 。 a）；b）；c）；d）15.消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的措施有 。a） 改變積分性質(zhì)； b）引入比例微分控制； c）引入速度反饋；d）減小開環(huán)系數(shù)。三、（本題15 分）已知一系統(tǒng)由如下方

29、程組組成： 試?yán)L制系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，并求出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)：。四、（本題15 分）閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。c) 若系統(tǒng)在單位階躍輸入時(shí)，試確定參數(shù)的取值；d) 若系統(tǒng)輸入信號(hào)為，試求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。五、（本題15分）已知一單位反饋系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線曲線如下，要求：1）確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2）若將對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線曲線向右平移10倍頻程，討論對(duì)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的影響。 六、（本題15分）已知一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)超前校正裝置對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校正。根據(jù)計(jì)算回答下列問題:1) 若要求系統(tǒng)校正后,系統(tǒng)在斜波輸入時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差,則K值應(yīng)為多少?2) 若原系統(tǒng)開環(huán)頻

30、率特性的截止頻率, 系統(tǒng)能滿足的相位裕量嗎?說明理由。3) 若不滿足的相位裕量, 試計(jì)算串聯(lián)超前校正裝置的分度系數(shù).4) 若校正裝置之后,系統(tǒng)新的截止頻率, 試計(jì)算校正裝置的時(shí)間常數(shù).重慶三峽學(xué)院 2007 至 2008 學(xué)年度 第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（05級(jí)電信1、2、3班） 一、（本題10 分） 1）控制器、測(cè)量裝置、比較裝置、參考輸入變換裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對(duì)象等。2）穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。3）如溫度、壓力控制，計(jì)算機(jī)磁盤控制等。二、（本題30 分）1. b ；2. d ；3. b ；4. c ；5. b；6. a ；7. a ；8. a ；9. a；10.

31、b；11. ad ；12. cd ；13. abcd ；14、bc ；15. ab 三、（本題15分） 四、（本題15 分）五、（本題15分） ，穩(wěn)定，不變。六、（本題15 分）; 不能;.8、重慶三峽學(xué)院 2007 至 2008 學(xué)年度第 2 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題冊(cè)B卷（05級(jí)電信1、2、3班)一、（本題10 分）問答題1、什么是閉環(huán)控制？閉環(huán)控制有什么優(yōu)缺點(diǎn)？2、什么是奈魁斯特判劇？二、（本題30 分）填空題1. b ；2. d ；3. a ；4. a ；5. b；6. A ；7. b ；8. b ；9. a ；10. b；11. b ；12. d ；13. b ；14、abc

32、；15. b 1. 標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：，則二階系統(tǒng)的轉(zhuǎn)則頻率為 。 a） ； b） ； c）； d）。2.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)有 個(gè)無窮零點(diǎn)。 a） 0 ； b）1 ； c）2； d）3.3.設(shè)某個(gè)三型系統(tǒng)的開環(huán)增益為，則該系統(tǒng)Bode圖起始段漸進(jìn)線與橫軸交于 點(diǎn)。 a） ； b） ； c）； d）。4. 二階系統(tǒng)在處的幅值為 。a） ； b） ； c）； d）。5. 已知系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為：，則該系統(tǒng) 。 a） 穩(wěn)定； b）不穩(wěn)定； c）臨界穩(wěn)定； d）都不對(duì)。6非線性特性的描述函數(shù)定義為 。a), b), c) , d) 7. 設(shè)某系統(tǒng)傳遞函數(shù)，則開環(huán)幅相曲線的終止角為 .

33、a） ； b） ； c） ； d）。，8.控制系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性指標(biāo)為： a） ； b） ； c） ； d）。9.對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的二階系統(tǒng)，若為定植，則當(dāng)系統(tǒng)的阻尼比增大時(shí)，系統(tǒng)的上升時(shí)間將 a） 增大； b）減小 ； c）不變； d）縮短10.消除系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的措施有：a）增大開環(huán)增益系數(shù)； b）引入比例微分控制； c）引入速度反饋；d）減小開環(huán)增益系數(shù)。11. 開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性中頻段反映了系統(tǒng)的 。a)穩(wěn)態(tài)精度； b)平穩(wěn)性、快速性； c)抑制高頻干擾的能力； d)穩(wěn)定性12設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的頻率特性是 。a) ； b) ； c) ； d) 13若一系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s) 正實(shí)部極

34、點(diǎn)數(shù)目為1，半個(gè)奈奎斯特圖繞（-1，j0）點(diǎn)的圈數(shù)為1，則其閉環(huán)系統(tǒng) 。a）穩(wěn)定； b）不穩(wěn)定； c）臨界穩(wěn)定； d）都不對(duì)14.根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線繪制閉環(huán)頻率特性曲線的方法有 。a)向量法； b)等M圓、等N圓； c)Nichole圖； d)根軌跡法15、如果系統(tǒng)中有一個(gè)極點(diǎn)（或一對(duì)復(fù)數(shù)極點(diǎn)）距虛軸最近，且附近沒有閉環(huán)零點(diǎn)；而其它閉環(huán)極點(diǎn)與虛軸的距離都比該極點(diǎn)與虛軸距離大5倍以上，則此系統(tǒng)的響應(yīng)可近似地視為由這個(gè)（或這對(duì)）極點(diǎn)所產(chǎn)生。這種分析系統(tǒng)的方法稱為 。a)時(shí)域分析法； b) 頻域分析法； c)主導(dǎo)極點(diǎn)法； d)根軌跡法三、（本題15 分）已知系統(tǒng)的微分方程如下： 式中，為正常數(shù)，要

35、求：1）建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；2）求出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)：。四、（本題15分）設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：1）當(dāng)，時(shí)，試求系統(tǒng)的的阻尼比、無阻尼自然頻率和動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和。2）當(dāng)輸入信號(hào)為時(shí)，試求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。五、（本題15分）已知某個(gè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為: , 試?yán)L制：1）開環(huán)幅頻特性曲線的漸近線圖；2）開環(huán)相頻特性曲線的概略圖；。 六、（本題15分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)，使校正后系統(tǒng)的速度誤差系數(shù)，相角裕量。重慶三峽學(xué)院07至08學(xué)年度 第 2 期 自動(dòng)控制原理課程考試試題B卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（05 級(jí)電信1、2、3班） 一、（本題20 分）、答：

36、控制裝置與受控對(duì)象之間，不但有順向作用，而且還有反向聯(lián)系，即有被控量對(duì)控制過程的影響，這種控制稱為閉環(huán)控制。特點(diǎn)：1）由負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)，利用誤差信號(hào)進(jìn)行控制；2）對(duì)系統(tǒng)外界擾動(dòng)和內(nèi)部參數(shù)變化具有一定的抑制能力，因而控制精度較高；3）若系統(tǒng)內(nèi)部元件參數(shù)配合不當(dāng)，可能產(chǎn)生振蕩。 2、如果開環(huán)傳遞函在s右半平面內(nèi)有k個(gè)極點(diǎn)，并且，則為了使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，當(dāng)從變到時(shí)，的軌跡必須反時(shí)針包圍-1+j0點(diǎn)k次（ Z=P-N）。二、（本題20 分）1. b ；2. d ；3. a ；4. a ；5. b；6. b ；7. b ；8. b ；9. a ；10. b；11. b ；12. d ；13. b ；14、

37、abc ；15. b 三、（本題15分） 四、（本題15 分），五、（本題15分） 六、（本題15 分） 9、重慶三峽學(xué)院 2008 至 2009 學(xué)年度第 1 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題冊(cè)A卷（06級(jí)化工工藝）一、（本題20 分）填空題l自動(dòng)控制是指 。2開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段反映了系統(tǒng)的 ，中頻段反映了系統(tǒng)的 和 ，高頻段反映了系統(tǒng) 。3系統(tǒng)的頻率特性是指 。4根軌跡的模值方程為 ,相角方程為 。5非線性特性的描述函數(shù)定義為 。6.采樣系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)定義為 。7.開環(huán)幅相曲線的起始角為 ，終止角為 .8.根據(jù)開環(huán)頻率特性曲線繪制閉環(huán)頻率特性曲線的方法有 ， ， 。9.若系統(tǒng)的線性

38、部分的頻率特性為，非線性部分的描述函數(shù)為，則由上面兩個(gè)部分構(gòu)成的單位反饋系統(tǒng)的特征方程為： 。10. 判斷采樣系統(tǒng)穩(wěn)定性方法有： 。二、（本題20分）完成下列兩題：1）某工業(yè)過程溫度控制系統(tǒng)如圖所示，電位器上設(shè)定的電壓是系統(tǒng)的輸入量，箱體內(nèi)液體的實(shí)際溫度為輸出量，插入箱體內(nèi)的熱電偶的輸出與成正比。試分析該系統(tǒng)的工作原理并畫出方框圖。2）H1H2G4G2G3G1H3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)C（S）/R（S）。 R（S） C（S） 三、（本題20分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，試求系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。C（S）R（S）四、（本題20分）已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，試求：1）使系

39、統(tǒng)穩(wěn)定的值；2）若r(t) = 2t 2時(shí)，要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0.25，問應(yīng)取何值？五、（本題20分）已知最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性和串聯(lián)校正裝置的對(duì)數(shù)幅頻特性，如圖所示： （1） 寫出原系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，并求其相角裕度； （2） 寫出校正裝置的傳遞函數(shù)； （3） 畫出校正后系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性，并求其相角裕度 。 50db -2040db30db 10db -4000.010.1 0.321 10 20 -20db -60-30db-40db重慶三峽學(xué)院 2008 至 2009 學(xué)年度 第 1 期 自動(dòng)控制原理 課程考試試題A卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 命題人 廖祥學(xué) 使用于 化 工 院（系） 05 級(jí) 化