自动控制原理试卷
一． 是非题（5分）：
（1）系统的稳态误差有系统的开环放大倍数k和类型决定的（ ）；
（2）系统的频率特性是系统输入为正弦信号时的输出（ ）；
（3）开环传递函数为ks2(k?0)的单位负反馈系统能跟深速度输入信号
（ ）；
（4）传递函数中的是有量纲的，其单位为 （ ）；
(5)闭环系统的极点均为稳定的实极点，则阶跃响应是无 调的（ ）；
二． 是非题（5分）：
（1）为了使系统的过度过程比较平稳要求系统的相角裕量大于零（ ）； （2）Bode图的横坐标是按角频率均匀分度的，按其对数值标产生的（ ）； （3）对于最小相位系统，根据对数幅频特性就能画出相频特性（ ）；
（4）单位闭环负反馈系统的开环传递函数为G(s)?N(s)，劳斯稳定判据是根据D(s)；奈奎斯特稳定判据是根据G(s)的幅相频D(s)的系数判闭环 系统的稳定性（ ）率特性曲线判闭环系统的稳定性 （ ）。
三． 填空计算题（15分）：
（1）如图所示：RC网络，其输出uc(t)与输入ur(t)的微分方程描述为 ，假定在零初始条件下，系统的传递函数?(s)= ，该系统在ur(t)?1(t)作用时，有uc(t)= 。
(2)系统结构如图，该系统是 反馈系统，是 阶系统，是 型系统，若要使系统的放大系数为1，调节时间为0.1秒（取?%的误差带），k0应为 ，kt应
为 。
（3）如果单位负反馈系统的开环传递函数是G(s)?k(s?c)，该系统是
(s?a)(s?b)阶系统，是 型系统，该系统的稳态位置误差系数为 ，稳态速度误差系数为 ，稳态加速度误差系数为速度误差系数为 。
四． 是非简答题（5分）：
（1）已知某系统的开环传递函数在右半s平面的极点数为，试叙述Nyquist稳定判据的结论。 （2）试叙述系统稳定的充分必要条件。 （3）系统的稳定性不仅与系统结构有关，而且与输入信号有关，该结论是否正确。 （4）增加系统的开环放大倍数，系统的稳定性就变差，甚至变为不稳定，该结论是否正确。 五．计算题（10分）
已知某电路的微分方程为：
Ui(t)?R1i1(t)?U1(t)U1(t)?R2i2(t)?U0(t)U1(t)?1[i1(t)?i2(t)]dt?C11U0(t)?i2(t)dt?C2
其中Ui(t)为输入，U0(t)为输出，R1,C1,R2,C2均为常数，试建立系统方筷图，并求传递函数。
六． 计算题（15分）
某非单位反馈控制系统如图所示，若r(t)?20*1(t),，(1)求系统的稳态输出c(?)，及cmax，超调量?%和调整时间ts。(2)试画出单位阶跃响应曲线，并标出ts及cmax,c(?)。
七．计算题（10分）
控制系统结构图如图所示，试确定使系统在输入信号r(t)?1(t)?2t作用下的稳态误差不大于0.5的值范围。
八．计算题（10分）
若某系统的特征方程为：D(s)?s(s?3)(0.5s2?s?1)?0.5k*?0
试绘制其根轨迹，并分析系统稳定的k*值范围及阶跃响应呈衰减振荡的k*值范围。（跟轨迹分离点d??2.3）。
九．计算题（10分）
设某单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)?100
s(s?1)(0.02s?1) 试画出系统的Bode图，并计算相角裕量判别开环系统的稳定性。画出极坐标图，在图上标出(?1,j0)点位置。
十．计算题（10分）
已知一单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)?k
s(0.5s?1)要求采用串联校正，校正后相位裕度??50?,?c?9(1),幅侄裕度h?10db，对单位斜坡
s的输入信号的稳态误差ess?0.05。
课程教学
大纲编号： 100102
课程名称： 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号：100102014 考试方式： 闭卷考试 考试时间： 120 分钟 满分分值： 100 组卷年月： 2000/5 组卷教师： 向峥嵘 审定教师； 陈庆伟
一．填空题（15分）：
（1）. 系统的稳态误差与 ， 和 有关。 （2）已知单位闭环负反馈系统的开环传递函数为
k,s(Ts?1)(k?0,T?0)，则该系统的
阻尼比?为 。自然振荡频率?n为 。当0???1时，该系统的阶跃响应曲线为 曲线，当??1时，该系统的阶跃响应曲线为
曲线。当??1时，该系统为 系统。当?? 时，该系统获得最佳过渡过程。
（3）图示电路的传递函数为 。频率特性为 。当误差带定为
0.05(0.02)时，过渡过程时间为 。画出该电路的对数幅频特性和相频特性。
二．计算题（18分）：
位置随动系统的结构图如图所示。
（1）求系统（a）的无阻尼自然振荡频率?n和阻尼比?，并确定系统（a）的单位阶
跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。
（2）要使系统（b）的阻尼比??0.5，求Kf的值和?n的值，并确定系统（b）的单位阶跃响应。及系统的稳态性能和动态性能。 （3）比较系统（a）和系统（b），说明速度反馈的作用。