自动控制原理试卷及答案.docxVIP

1 《自动控制原理》试卷（A 卷） 一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。 （10 分） （1 图 ） （3 图） 二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为y(t) 1 0.2 e 60 t 1.2 e 10 t 。 求该系统的闭环传递函数。 确定该系统的阻尼系数。（10 分） 三、试用梅逊增益公式求图中系统的闭环传递函数。（写出步骤）（10 分） r(t)p(t)y(t)s 11s(s 1)四、控制系统的结构如图所示，设 r(t) =t 1(t) ，p(t) = 1t()定义 e(t) = rt() y( r(t) p(t) y(t) s 1 1 s(s 1) （4 图） 五、试确定题图所示系统参数K 和 的稳定域。（写步骤）（10 分） （5 图） 六、设单位反馈控制系统的开环传递函数为 绘制根轨迹，并加以简要说明。 当系统的阻尼振荡频率 d 1rad /s时试确定闭环主导极点的值与相应的增益值。 （15 分） 七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。 （10 分） 八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中 Lo( )为校正前特性，L 开( )为校正后特性。 试作出校正装置的 对数幅频特性Lc( )(折线)； 试写出校正装置的传递函数Gc(s); 计算校正后系统的相位裕度 c。（15 分） 九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，p 为s右半平面上的开环根的个数，v为开环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。(10 分) (b) 2 《自动控制原理》试卷（B 卷） 一、 求下图所示系统的传递函数U (s)/U (s)。（10 分） 0 i （1 图） （3 图） 二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为y(t) 1 0.2 e 60 t 1.2 e 10 t 。 求该系统的闭环传递函数。 确定该系统的阻尼系数。（10 分） 三、系统的信号流图如图所示，求输出C （S）的表达式。（10 分） 四、反馈控制系统如图所示，如果要求闭环系统的特征根全部位于 S 平面上虚轴的左面， 试确定参数K 的取值范围。（10 分） （4 图） （5 图） 五、已知系统结构图如下图所示，试写出闭环传函，并计算输入信号为r(t)=0.5时t 的稳态误差。（10 分） G (s) 六、已知单位反馈系统的开环传递函数， 轨迹图，并加以简要说明。(15分) K 1 s(s 1)(s 3)绘出当K  1变化时系统的根 七、最小相位系统的开环对数幅频特性的渐近线如图所示，确定系统的开环传递函数。 （10 分） 八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中 Lo( )为校正前特性，L 开( )为校正后特性。 试作出校正装置的对数幅频特性 Lc( )(折线)； ） 试写出校正装置的传递函数 Gc(s); 计算校正后系统的相位裕度 c。 （15 分） 九、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，p 为s右半平面上的开环根的个数，v为开环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。(10 分) (b) 3 河南理工大学 2010-2011 学年第 一 学期 《自动控制原理》试卷（B 卷） 一、 用运算放大器组成的有源电网络如图所示，试采用复数阻抗法写出它的传递函数。 （10 分） （1 图） （3 图） 二、试用梅逊增益公式求下图中系统的闭环传递函数。（写出步骤）（10 分） 三、控制系统结构图如图所示： （1）当 T=0 时，试求系统的阻尼比ζ，无阻尼自然振荡角频率ωn和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差。 （2）当ζ=0.7，试求系统中的T 值和单位斜坡函数输入时系统的稳态误差。【单招班不做（2）】（15 分） 四、设单位反馈控制系统的开环传递函数为： G (s) 确定使系统稳定的K 值范围；  K s(s 4)(s 10) 要使系统闭环极点的实部不大于-1，试确定 K 的取值范围。（10 分） 五、设系统开环传递函数如下，试画出b 从零变到无穷时的根轨迹图。（15 分） G (s) 20 (s 4)(s b) 。 六、已知最小相系统的 Bode 图如图所示。写出对应的传递函数 G（s）的表达式，并求 和h。 （20 分） 七、设开环系统的奈氏曲线如下图所示，其中，p 为s右半平面上的开环根的个数，v为开环积分环节的个数，试判别闭环系统的稳定性。(10 分) (b) 八、已知最小相位系统校正前后系统的折线对数幅频特性如图所示，其中 Lo( )为校正前特性，L 开( )为校正后特性。 试作出校正装置的对数幅频特 性 Lc( )(折线)； ） 试写出校正装置的传递函数 Gc(s);（10 分） 1 答案 一、 应用复数阻抗法，如图