自动控制原理A卷参考答案
一、 得分
本大题为单项选择题，共10小题，每小题2分。
01．分析随动控制系统时，常用的典型输入信号是（ B ） A．脉冲函数 B．斜坡函数 C．阶跃函数
D．抛物线函数
02．如下传递函数所表示的系统为最小相位系统的是（ B ） A．
K?T?1??T B．K1s2s?1?s?Ts?1?
C． K??s?1??T1??T D．K
1s?2s?1??T1s?1??T2s?1?
03．单位负反馈控制系统的开环传递函数为GK?s?，则其给定误差传递函数为（ B ）A．?E?s??GK?s?1?Gs?
B．?E?s??1K?1?Gs?
K?C．?GK?s?1?Gs?
D．?1E?s??E?s??K?1?G
K?s?
04．开环传递函数G?s?z?K?s??K D s??n，则其根轨迹条数和渐近线条数分别为（ ?s?pi?i?1A．??n和??n?1 B．??n和??n?1 C．??n和??n?1
D．??n和??n?1
05．一阶系统G(s)=KTs?1的放大系数K愈大，则系统的输出响应的稳态值（ D ） A．不变 B．不定 C．愈小
D．愈大
06．二阶系统当0
B．减小
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）
C．不变
D．不定
07．主导极点的特点是（ D ） A．距离实轴很远 C．距离虚轴很远
08．某最小相位系统稳定，则其增益裕量（ B ） A．hg?0 C．hg?0
09．一阶系统
B．hg?1 D．不定
B．距离实轴很近 D．距离虚轴很近
1的单位脉冲响应为（ B ） Ts?1
1?tTA．e
TC．e
?tT1?tT B．e
T
D． e?tT
10．滞后校正装置最大滞后角的频率是（ C ） A．?m?C．?m??1??2
?1?2
1??1??2? 211D．?m???1?2??m???1?2?
22B．?m?
二、 得分
本大题15分。
系统微分方程组如下：
x1?t??ui?t??uo?t?
x2?t??dx1?t??4x1?t? dtx3?t??3x2?t?
第 2 页 共 8 页
duo?t??8uo?t??x3?t? dt其中ui(t)、uo(t)分别表示系统输入量、输出量，x1(t)、x2(t)、x3(t)为中间变量。已知初始条件全部为0。
（1） 试分别用结构图表示各方程，并建立以ui(t)为输入, uo(t)为输出的系统动态结构图；
（2） 求出系统的传递函数
Uo?s?。 Ui?s?解：（1）（10分）将以上各式做拉式变化得到，
X1?s??Ui?s??Uo?s? (1) X2?s???s?4?X1?s? (2) X3?s??3X2?s? (3)
?s?8?C?s??X3?s? (4)
从而得到系统结构图如下：
Ui(s)X1(s)-Uo(s)X1(s)
s+4X2(s)X2(s)
3X3(s)
(1) (2) (3)
X3(s)1/(s+8)C(s)
(4)
Ui(s)X1(s)s+4X2(s)3X3(s)1/(s+8)Uo(s)--
（2）（5分）
三、 得分
本大题10分。
某控制系统结构图如图所示，试确定参数K1，K2值，使系统阶跃响应的峰值时间tp?1s，超调量
Uo?s?3(s?4) ?Ui?s?4(s?5)?%?16%。
R (s) － 第 3 页 共 8 页 K1 s(2s?1)C (s) 1?K2s
解：根据题意得：
??(s)?K1K1/2?2s2?(1?K1K2)s?K1s2?(1?K1K2)/2s?K1/222????n?K1/2?K1?2?n??????2??n?(1?K1K2)/2??K2?(4??n?1)/K1??t?1??p???3.63?n1??2又????n???0.5?2??%?16%?exp(???/1??)%2??K1?2?n?26.35????K2?(4??n?1)/K1?0.24
四、 得分
本大题10分。
某控制系统结构图如图所示，要求调解时间ts?0.1s，试确定反馈系数K的值。（△=0.05）
解：根据题意得：
R (s) － 10 sC (s) K ??(s)?1010/10K? s?10K1/10Ks?1?ts?3T?3?1/10K?0.1?K?3
五、 得分
本大题15分。
某控制系统结构图如图所示，要求系统在r(t)?t作用时，稳态误差ess?0.5，试确定满足要求的开环放大系数K的范围。
C(s) 2R(s) —1?s sK s(s?4)(s?6)第 4 页 共 8 页
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