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1、1经典控制理论习题解答经典控制理论习题解答 第一章第一章 考试题库考试题库1、重庆三峡学院、重庆三峡学院 04 至至 05 学年度第学年度第 2 期期自动控制原理自动控制原理课程考试试题册课程考试试题册 A 卷（卷（02 级电信)一、一、 填空（本题共填空（本题共 20 分，共分，共 10 小题，每题各小题，每题各 2 分）分）l自动控制是 。2反馈控制的基本原理是 。3一个反馈控制系统通常由 、 、 、 、 等几个部分组成。4按给定量的运动规律，控制系统可分为 、 、 。5系统的频率特性是指 。6一个设计性能良好的控制系统，应当满足 、 、 三个方面的要求。7根轨迹的模值方程为 ,相角方程为
2、 。8非线性特性的描述函数定义为 。9对于高阶系统，系统主导极点是指 。10采样系统的脉冲传递函数定义为： 。二、二、 （本题共（本题共 15 分）分）某工业过程温度控制系统如图所示，电位器上设定的电压ur 是系统的输入量，箱体内液体的实际温度 为输出量，插入箱体内的热电偶的输出 U 与 成正比。试分析该系统的工作原理并画出方框图。二、 （本题共（本题共 15 分）分）测得某二阶系统的单位阶跃响应 c(t)如图所示，已知该系统具有单位负反馈，试确定其开环传递函数。2四、四、（本题共（本题共 15 分，共分，共 2 小题）小题）1）设某系统的特征方程式为：）设某系统的特征方程式为：，试用劳斯稳定
3、判据判别系统的稳定性。，试用劳斯稳定判据判别系统的稳定性。2）下图表示开环传递函数）下图表示开环传递函数 G(s)的奈奎斯待图，的奈奎斯待图，P 为为 G(s)的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。（a） （b）五、五、 （本题共（本题共 15 分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图所示。试求取系统的开环传递函数。分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图所示。试求取系统的开环传递函数。六、六、 （本题共（本题共 20 分）已知单位反馈系统的开环传递函数为：分）已知单位反馈系统的开环传递函数为：试设计一个串联超前校正环节，使系统的相角裕量不
4、小于试设计一个串联超前校正环节，使系统的相角裕量不小于 45 度，截止频率不低于度，截止频率不低于 50rads。3自动控制原理自动控制原理 课程考试试题课程考试试题 A 卷评分标准卷评分标准一、 （本题共（本题共 20 分，共分，共 10 小题，每题各小题，每题各 2 分）分）1、 在没有人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动按照预定的规律运行，使之达到 一定的状态和性能。2、 检测误差，用于纠正误差。3、 控制器、测量装置、比较装置、参考输入变换装置、执行机构、被控对象。4、 随动控制系统、定值控制系统、程序控制系统5、 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的
5、复数比。6、 稳定性、快速性、准确性7、8、9、有一个或两个闭环极点距离虚轴最近，这些极点在该高阶系统时间响应中起主导作用，而其它极点 距离虚轴较远，可以近似忽略。10、G（Z）=C（Z）/R（Z） 。二、 （本题共（本题共 15 分）分）三、 （本题共（本题共 15 分）分）四、 （本题共（本题共 15 分）分）1）不稳定，）不稳定，2） （a）不稳定、）不稳定、 （b）不稳定）不稳定4五、 （本题共（本题共 15 分）分）六、 （本题共（本题共 20 分）分）2、重庆三峡学院重庆三峡学院 04 至至 05 学年度第学年度第 2 期期自动控制原理自动控制原理课程考试试题册课程考试试题册 B
6、卷（卷（02 级电信）一、填空（本题共一、填空（本题共 20 分，共分，共 10 小题，每题各小题，每题各 2 分）分）l自动控制是 。2反馈控制的基本原理是 。3一个反馈控制系统通常由 、 、 、 、 等几个部分组成。4按给定量的运动规律，控制系统可分为 、 、 。5系统的频率特性是指 。6一个设计性能良好的控制系统，应当满足 、 、 三个方面的要求。7根轨迹的模值方程为 ,相角方程为 。8非线性特性的描述函数定义为 。9对于高阶系统，系统主导极点是指 。10采样系统的脉冲传递函数定义为： 。二、二、 （本题共（本题共 15 分）分） 电冰箱制冷系统工作原理如图。继电器的输出电压 Ua 就是
7、加在压缩机上的电压。简述工作原理，指出控制对象、执行元件、测量元件、被控变量、参考输入，绘出系统元件框图。三、三、 （本题共（本题共 15 分）分）已知系统结构图如图所示，单位阶跃响应的超调量为 163，峰值时间 tp1 秒5试确定参数 、K。四、四、 （本题共（本题共 15 分，共分，共 2 小题）小题）1）设某系统的特征方程式为：，试用劳斯稳定判据判别系统的稳定性。2）下图表示开环传递函数 G(s)的奈奎斯待图，P 为 G(s)的正实部极点数目，判定闭环系统的稳定性。（a） （b）五、五、 （本题共（本题共 15 分）分）已知某开环系统的传递函数为：试绘制该系统的 Bode 图。六、六、
8、（本题共（本题共 20 分）分）设单位反馈 I 型系统原有部分的开环传递函数为：要求静态速度误差系数 Kv8，相角裕量 35 度，设计串联校正装置。6自动控制原理自动控制原理 课程考试试题课程考试试题 B 卷评分标准卷评分标准一、 （本题共（本题共 20 分，共分，共 10 小题，每题各小题，每题各 2 分）分）8、 在没有人直接干预的情况下，通过控制装置使被控对象或过程自动按照预定的规律运行，使之达到 一定的状态和性能。9、 检测误差，用于纠正误差。10、控制器、测量装置、比较装置、参考输入变换装置、执行机构、被控对象。11、随动控制系统、定值控制系统、程序控制系统12、线性定常系统，在正弦
9、信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比。13、稳定性、快速性、准确性14、8、9、有一个或两个闭环极点距离虚轴最近，这些极点在该高阶系统时间响应中起主导作用，而其它极点 距离虚轴较远，可以近似忽略。10、G（Z）=C（Z）/R（Z） 。二、 （本题共（本题共 15 分）分）三、 （本题共（本题共 15 分）分）四、 （本题共（本题共 15 分）分）1）不稳定，）不稳定， 2） （a）稳定，）稳定， （b）稳定。）稳定。五、五、 （本题共（本题共 15 分）分）7六、 （本题共（本题共 20 分）分）4、重庆三峡学院、重庆三峡学院 2005 至至 2006 学年度第学年度第 2 期期自动控制原
10、理自动控制原理 课程考试试题册课程考试试题册 A 卷卷试题使用对象 ： 物理与电子信息 院（系） 03 级 电子信息工程 专业 1、2 班(本科)一、一、 （本题（本题 20 分）填空分）填空l l自动控制是指自动控制是指 。2 2PIDPID 控制器输入输出关系表达式为：控制器输入输出关系表达式为：u u（t t）= = 。3 3改善二阶系统响应的措施有：改善二阶系统响应的措施有： 、 。4 4开环对数幅率特性的低频段反映了系统的开环对数幅率特性的低频段反映了系统的 ，中频段反映了系统的，中频段反映了系统的 和和 ，高频段反映了系统高频段反映了系统 。5 5系统的频率特性是指系统的频率特性是指 。6 6根据开环频率特性曲线绘制闭环频率特性曲线的两种图线是：根据开环频率特性曲线绘制闭环频率特性曲线的两种图线是： 和和 。7 7根轨迹的模值方程为根轨迹的模值方程为 , ,相角方程为相角方程为 。8 8非线性特性的描述函数定义为非线性特性的描述函数定义为
