2006–2007学年第一学期期终考试试卷（C卷）
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总 分 得分 评卷 开课学院： 物理与电子信息学院 课程名称： 自动控制原理 考试形式：闭卷，所需时间120分钟
注意事项：1、教师出题时请勿超出边界虚线；
2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚，答题不得超出密封线； 3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。
一、（30 分）选择题，请选择一个最合适的答案
1． 在控制系统中被控制的物理量是被控变量直接改变被控变量的元件称为（ ）。A) 执行元件 (B) 控制元件 (C) 调节器 (D) 测量元件
2．在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（ ）(A) 开环传递函数 (B) 前向通道 (C) 反馈通道 (D) 闭环传递函数 3．下面数学模型中，（ ）是线性定常系统的外部描述。 (A) 传递函数 (B) 微分方程 (C) 频率特性 (D) 前面三种都是 4．单位斜坡函数的Laplace 变换为( )。 (A) 1 (B) 1/S (C) 1 /S2 (D)1/S3
5．二阶欠阻尼系统暂态性能指标中与无阻尼振荡角频率ω无关的是（ ） (A) 最大超调量 (B) 峰值时间 (C) 上升时间 (D) 调整时间 6．下面关于闭环主导极点叙述正确的是（ ）。
（A）距离虚轴最近的闭环极点一定是主导极点 (B) 闭环主导极点是实数极点 (C) 闭环主导极点是一对共轭复数 (D) 以上都不对
7 使用劳斯判据分析系统稳定性时，如果劳斯表某一行第一个为零，该行其
余元素不全为零，则（ ）
(A) 系统稳定 (B) 系统不稳定 (C) 系统临界稳定 (D) 系统不稳定或临
界稳定
8 开环传递函数为G(S)H(S)=K/S2(s+2),则实轴上的根轨迹实（ ） (A) [ -2, ∞] (B) [-2,0] (C)(-∞,-2) (D) [0, ∞] 9 常规根轨迹的终点是（ ）。
(A) 开环零点 (B) 开环极点 (C) 闭环零点 (D) 闭环极点 10 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（ ）。 (A) 阶跃函数 (B) 脉冲函数 (C) 斜坡函数 (D) 正弦函数
11 如果开环传递函有P个复平面右半部的极点，当频率从负无穷变化到正无穷时， 开环幅相频率特性曲线逆时针围绕(-1,j0)点N圈，则闭环系统不稳定极点的个数为（ ） (A) N-P (B) N-2P (C) P-N (D) P-2N
12 剪切频率ω不仅影响系统的（ ），还影响动态过程的调整时间。 (A) 相对稳定性 (B) 阻尼特性 (C) 振荡特性 (D) 抗干扰能力 13 在伯德图中反映系统稳态特性的是（ ）。 (A) 低频段 (B) 中频段 (C) 高频段 (D) 无法反映 14 PD 控制属于（ ）校正。
(A) 超前 (B) 滞后 (C) 滞后－超前 (D) 复合校正
15 进行串联超前校正后，校正前的剪切频率ωc，与校正后的剪切频率ωc′的关系，通常是（ ）。
(A) ωc>ωc′ (B) ωc<ωc′ (c) ωc=ωc′ (D) ωc与ωc′无关
二、求下图所示系统的传递函数U0(s)/Ui(s)。 （10分）
三、(本题20分)单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s)?Kas(s2?20?s?100)
a) 试确定使系统稳定的开环增益K、阻尼比?的范围。
b)若??2，并保证系统的极点全部位于s??1的左侧，试确定此时的开环增益K的范围
四、（15分）设某控制系统的开环传递函数为
G(s)?
五、(本题15分)某最小相位系统的渐近对数幅频特性曲线如图所示，试求当
k r ( t )?0.5t2、单位负反馈时，系统的稳态误差和相角裕度?的值。 2s(s?2s?2)
试绘制参量k由0变至∞时的根轨迹图，并求开环增益临界值
图
六、(本题10分) 已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=
200
s(0.1s?1)试设计串联超前校正环节，使系统的相角裕度不小于45?，剪切频率不 低于50rad/s。
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