自动控制原理试卷及答案概要

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）

?60t

二、假设某系统对于单位阶跃输入信号的响应为y(t)?1?0.2e(a) 求该系统的闭环传递函数。 (b) 确定该系统的阻尼系数。（10分）

?1.2e?10t 。

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）

四、控制系统的结构如图所示，设 r(t) = t ? 1(t) ，p(t) = 1(t)定义e(t) = r(t)?y(t)，试求系统的稳态误差。（10分）

r(t)s?1??1s(s?1)（4图）

p(t)?y(t) ?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

（1） 绘制根轨迹，并加以简要说明。

（2） 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。

（1）试作出校正装置的

对数幅频特性Lc(?)(折线)；

（2）试写出校正装置的

传递函数Gc(s);

（3） 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)

（a）

(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U0(s)/Ui(s)。（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?0.2e?60t?1.2e?10t 。

(a) 求该系统的闭环传递函数。

(b) 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)=0.5t时的稳态误

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)

K1s(s?1)(s?3)绘出当K1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。 （1）试作出校正装置的对数幅频特性Lc(?)(折线)；

（2）试写出校正装置的传递函数Gc(s);

（3）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）

(b)