自动控制试卷及答案
红河学院自动控制原理考试试卷(4)
一、（10分）填空题：
1. 试利用乃奎斯特判据判别下面开环幅相特性曲线对应闭环系统的稳定性为
(a) , (b)
（ν为积分环节数目，P为开环传递函数的正根个数。
）
（a）P =0, ν=0 (b）P =0, ν=1
2、超前校正装置的传递函数为aG (s ) = ，ωm =主要是利用该装置的 特性。滞后校正的传递函数为G (s ) =ωm =3、设惯性环节的时间常数为T ，则当要求∆=0. 05时，t s =4、串级双闭环控制系统对 回路的干扰有很强的抵制能力，特别在电机调速系统中应用广泛。
5、典型一阶系统的超调量为 。
二、（15分）选择题：
1.一系统的闭环传递函数为Φ(s ) =
100
，则该系统为（ ）。
s 2(s +2)(s +3)
A. 0阶系统 B. 2阶系统
C. 3阶系统 D. 4阶系统 2.微分环节的频率特性的相位ϕ(ω) =（ ）。 A. −90 B. +90
C. 0 D. 180 3.振荡环节中的阻尼比ξ等于（ ）时为最佳阻尼比。 A. 1 B. 2
C. 1/2 D. 1/2 4. 某系统的开环传递函数为G (s ) =
6(s +1)
，则该系统的开环增益为（ ）。 3
s (s +2)
A. 6 B. 1
C. 3 D. 1/6 5.某控制系统的开环传递函数为G (s ) =
10(s +1)
，则该系统为（ ）系统。 2
s (s +15)
A. 0型 B. Ⅰ型
C. Ⅱ型 D. Ⅲ型
6.采用系统的输入、输出微分方程对系统进行数学描述是（ ）。 A. 系统各变量的动态描述 B. 系统的内部描述
C. 系统的外部描述 D. 系统内部和外部描述 7.对于一、二阶系统，系统特征方程的系数都为正是系统稳定的( ) 。 A. 充分必要条件 B. 必要条件
C. 充分条件 D. 以上都不是 8.系统的闭环极点与（ ）有关。
A. 开环零点 B. 开环极点
C. 根轨迹增益 D. 根轨迹增益、开环零点和开环极点 9.闭环控制系统对（ ）上的扰动有抑制作用。 A. 前向通道 B. 主反馈通道
C. 给定信号 D. 被主反馈包围的前向通道 10.确定系统闭环根轨迹的充要条件是（ ）。
A. 根轨迹的幅值方程 B. 根轨迹的相角方程 C. 根轨迹增益 D. 根轨迹方程的阶次 11．线性系统的传递函数（ ）。
A.与系统的输入信号有关 B.与系统的输出信号有关
C.只与系统的结构参数有关 D.与系统的结构参数和输入信号均有关 12.某线性系统输入信号r (t ) =2sin(4t +30 ) 时，其输出信号角频率是（ ）。
A. 2rad/s B.8 rad/s C.4 rad/s D.30 rad/s
13.在波特图中，高频段反映了系统的（ ）。 A.稳态性能 B.抗干扰能力
C.动态性能 D.稳定性 14．已知系统传递函数为
K
e −τs ，单位阶跃输入下稳态误差应为（ ）。 TS +1
A、 0 B 、
1−τω11e C 、 D、 K K 1+K
15．若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：（ ）
A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应
三、(10分) 已知控制系统的闭环特征方程式为
s 5+s 4+3s 3+3s 2+2s +2=0，试判断该系统的稳定性。若不稳定请指出几个不稳定的根并求
出。
四、(10分) 已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 G (s ) =
K
s (s +1)(0.5S +1) 试用根轨迹法分析系统的稳定性。
五、（9分）系统结构图如图1所示，根据频率特性的物理意义，求出在输入信号r (t ) =sin(t +30 ) 作用下系统的稳态输出c ss 和稳态误差e ss 。
六、（10分）系统结构图如图所示，求该系统的传递函数
C (s )
。
R (s )
七、（16分）（1）已知一单位负反馈典型二阶系统的闭环单位阶跃响应曲线如下图所示，求系统的闭环传递函数。
（2）已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示，试写出系统开环传递函数W k (s )，计算相位裕量PM 和增益裕量GM 。
八．(10分) 离散系统的结构图如图5所示，其中采样周期T=0.2s。求闭环脉冲传递函数。
T 2z (z +1) 1Tz 2
Z (2=；Z (3=。
s (z −1) 2s (z −1) 3
图5
九．(10分) 已知非线性系统结构图如下。试用描述函数法分析系统闭环运动情况：（1）有没有周期运动？若有，能否维持？（2）整个闭环系统稳定性如何？（提示：必须先求出非线性环节的描述函数N (A ) ）