自动控制原理试卷及答案20套(1)

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《自动控制原理》试卷（一）A

一、 求系统传递函数C(s)/R(s)（10分）

G1

+ C(s) + R(s)

G G 21 + －

H1 H3

－ －

二、 系统结构图如图所示，?取何值时，系统才能稳定 ？

（10分）

X(s)＋ ?s?1i 10Xo(s)

s s(s?1)(s?2) －

三、已知负反馈系统的开环传递函数为， (1) 试画出以K为参数系统的根轨迹；

(2) 证明根轨迹的复数部分为圆弧 。 （15分）

100WK(s)?s(0.5s?1) ，现加入串四、已知一单位闭环系统的开环传递函数为

0.1s?1Wc(s)?0.01s?1 ，联校正装置：试： （20

分）

（1） 判断此校正装置属于引前校正还是迟后校正？

（2） 绘制校正前、后系统及校正装置的对数幅频特性。 （3） 计算校正后的相位裕量。

五、非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 绘制起始点在

?(0)?c?0?0 c(0)?c0?1,c?平面上的相轨迹。 （15分） 的c?c

Wk(s)?K(s?2)s2?2s?4

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e r 2 0 _ 1

u 1s2 c 六、采样控制系统如图所示，已知K?10,T?0.2s： （15分）

1．求出系统的开环脉冲传递函数。

12r(t)?1(t)?t*1(t)?2t*1(t)时，求稳态误差ess。 2．当输入为

K?sTC(s) R(s) E(s) 1?e2s s 0.5s

七、用奈氏稳定判据判断如下图所示系统的稳定性。其中，（1）─（3）为线性系统，（4）─（6）为非线性系统。 （15分）

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《自动控制原理》试卷（一）B

一、 控制系统的结构如下图。

(1) 当F（s）=0时，求系统闭环传递函数

(2) 系统中H2（s）应满足什么关系，能使干扰F（s）对输出C（s）没有影响？

（10分）

G3(s)

+ C(s) G1(s) G2(s) G4(s) R(s) + + + + + _ _ _ H1(s)

H2(s) F(s)

二、． 设某控制系统方框图如图所示，要求闭环系统的特征值全部位于s＝－1垂线之左，试确定参数K的取值范围。 （10分） C(s) KR(s) + s(0.1s?1)(0.25s?2)

_

?(s)?C(s)R(s)；

K(0.25s?1)W(s)?s(0.5s?1)，欲使该系统对单

三、.一单位负反馈系统的开环传函为

位阶跃函数的响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数，试用根轨迹法确定K值范围（要求首先绘制根轨迹，求出并在图上标注主要的特征点参数）。（15分）

四、如图（a）和（b）所示是两个单位反馈系统的开环对数幅频特性，它们都是最小相位的，且开环截止频率相等，均为c。 （20分）

L(?)L(?) -1 -1

-2 -3 ?10?10?c-1 -1 c 0 0 KK11?c?c?c?c?c?c

1001010010

-2 图（a） -2 图（b） ? ?第 4 页 共 40 页

要求：

1. 写出系统的开环传递函数。

s）和恒速输入下的稳态误差。 2. 比较两系统的稳定性，暂态性能（

3. 将图（a）所示的系统校正为图(b)所示的系统，应采用什么形式的串联校正装

?%,t置？并写出此校正装置的传递函数c。 五、．图所示为开环系统的幅相特性。图中P为开环传递函数G(s)H(s)中具有正

实部的极点数目。试详细分析闭环系统的稳定性。 （16分）

G(s)

六．非线性系统结构如图所示，设输入r=0, 试描绘该系统的相平面图。（14分） 0.1 1 e u r 0 s(s?1) 0.1 _ c

K1G(s)?s(s?4), 采样周期T＝0.25s，七．设采样系统的方框图如图所示，其中 求能使系统稳定的K1值范围。 (15分)

R(s) + C(s)

G(s)