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1、一、填空（每空1分，共18分）1自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共4种。 2连续控制系统稳定的充分必要条件是 。离散控制系统稳定的充分必要条件是 。3某统控制系统的微分方程为：+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数(s)= ；该系统超调%= ；调节时间ts(=2%)= 。 4某单位反馈系统G(s)=，则该系统是 阶400.1-20CL()dB 型系统；其开环放大系数K= 。 5已知自动控制系统L()曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；C= 。 6相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。7采样器的作用是 ，某离散控制系统（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t时
2、.该系统稳态误差为 。二. 1.求图示控制系统的传递函数.-+C(s)R(s)G1G6G5G4G3G2求：（10分）2.求图示系统输出C（Z）的表达式。（4分）TG1G2G3H2H1TR（s）C（s）-三、计算1 已知求F（s）（4分）2 已知。求原函数f（t）（6分）3已知系统如图示，求使系统稳定时a的取值范围。（10分）-3SC（s）R（s）四反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）Kf=0时，系统的，n和在单位斜坡输入下的稳态误差ess.（2）若使系统=0.707，kf应取何值？单位斜坡输入下ess.=？kfsR(s)c(s)五.已知某系统L（）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数
3、G（s）（2）求其相位裕度-201025c100-40L()（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，max=?+j+j+j+1+1+1=2p=0=3p=0p=2（1）（2）（3）六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。（要求简单写出判别依据）（12分）七、已知控制系统的传递函数为将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数G0（S）。（12分）自动控制原理试卷1答案（每空1分。共18分）一 填空1 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。2 闭环极点都位于S平面左侧；系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。3 ；0；
4、8。4 4，；62.5。5 ；10。6 P-I；利用G(s)的负斜率使C减小，改善静态性能。7 将连续信号变为离散信号；0。二 （14分）(1分)解：（1） (1分) (1分)(1分)(1分)(1分)(4分)（2）C(Z)=三 （20分）(4分)解：(1)F(s)=(3分) (2)F(s)=(3分) (3分)（3）G1(s)=(1分) G2(s)=(2分)(1分)(1分)要使系统稳定，则必须满足(2分) （两内项系数乘积两外项系数乘积）四 （12分）反馈校正系统如图示。解(1)：Kf=0(1分) Gk(s)= (1分)当在单位斜坡输入下时，即r(t)=tR(s)= (1分)Kv=4(1分)es
5、s=0.25(2)：Gk=(1分)2+8Kf=22+8Kf=4(3分)Kf=(1分)(1分)Kv=(1分)ess=五（12分）已知某系统L()曲线. 解：（1）低频段的斜率为-40且与横坐标交于25 即：0=25=(1分)1=10 2=100T1=0.1 T2=0.01(2分) 该系统的传递函数为 G(S)= A(c)=1 (1分)(2) (2分) (1分)(3) 三阶最佳 (1分) (1分) K=(2分) 六（12）解：图一：为偶数起点在正实轴上(4分)系统闭环后不稳定。 图二：P=0为偶数起点在正实轴逆转(4分)系统闭环后稳定。 图三：当由0过程中(4分)系统闭环后不稳定。七（12分）解：
6、系统的G0(s)=(4分) 作出此系统的Bode图：0.11020304011020-201002001000-40L()dB L()=20lgK=20(2分)设期望特性传递函数为G(s) (T=0.005) 题目要求将其校正为二阶最佳系统，则 =0.7, %=4.3%又(4分)G(S)= (2分) G(s)=一.填空题。（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的 2. 微分环节的传递函数为 3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之 4.单位冲击函数信号的拉氏变换式 5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。6.比例环节的频率特性为 。7. 微分环节的相角为 。8.
7、二阶系统的谐振峰值与 有关。9.高阶系统的超调量跟 有关。10. 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。二试求下图的传第函数(7分)-G1R+CG4G2G3四 系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。（15分）（1） 输入信号xi（t）=1（t），求系统的响应；（2） 计算系统的性能指标tr、tp、ts（5%）、p；（3） 若要求将系统设计成二阶最佳=0.707，应如何改变K值X0（t）Xi（s）0.5 五在系统的特征式为A（s）=+2+8+12+20+16s+16=0，试判断系统的稳定性10-604-20db/dec10L(w)w-40db/dec12-2020
8、六 最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量。（12分）七某控制系统的结构如图，其中 要求设计串联校正装置，使系统具有K1000及。的性能指标。（13分）X0(s)Gc(s)G(s)Xis八设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。TX0(s)x0(t)XI(s)xI(t)G(s) （10分）九 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制K由0 -+变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K值范围。(15分)自动控制原理试卷2答案（每空1分。共10分）一 填空1. 极点 2. s 3. 和 4. 1 5. 6. k7. 908. 阻尼比9. 相角裕量10. 线性系统
9、二（7分）（7分） 四 （15分）（3分）(s)=； （3分）K=8,T=0.25时，=0.5；（4分）x（t）=2-21.15esin（3.46t + ）； （5分）t=0.61s； t=0.91s； t=1.5s； =16.3%； K=4。五（8分）（6分） s+6s+8=(s+4)(s+2)=0; s=j2,s=j； （2分）系统临界稳定。六（12分）（5分） ；（2分） ；（3分）（2分） =1800-1800=00。七（13分）（2分） K=100（2分）m =-+=45。+5。； （2分）=7.5 （2分）c ,=m=164.5rad/s （2分）T=0.00222； （3分） （
10、5分）八（10分）（3分）（2分）所以系统是稳定的。九(15分)（1分）解 系统有两对重极点 -p1,2=-1, -p3,4=-4 1) 渐进线 （2分） （1分）2）轴上的根轨迹为两点s=-1 s=-5也为分离点。分离角均为 3)根轨迹与虚轴的交点坐标。系统特征方程（ s + 1）2 ( s + 4 ) 2+K=0 （2分）即 s4+10s3+33s2+40s+16+K=0 令s=j代入特征方程，得 4-j103-332 +j40+16+K=0令上式实部虚部分别等于0，则有（2分） = 3） 该系统根轨迹如下图所示。j J2-4-2.5-1（4分）由图可知，当0K18时，闭环系统稳定。 （3分）
