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1、开环增益。P表示开环系统极点在右半平面上的数目。题4图C(s) E(s)R(s), R(s)题2图自动控制原理试卷A（1）1.（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示，试绘制其一般根轨迹图。（其中-P为开环极点，-Z,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。3. （ 12分）当从0到变化时的系统开环频率特性GjHj如题4图所示。K表示v表示系统含有的积分环节的个数。4. （12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数5. （15分）已知系统结构图如下，试绘制K由0一+8变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K的取值范围。RQ)6. (15分)某最小相位系统用串联校正，校正
2、前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示，试求校正前后和校正装置的传递函数Gi(s),G2(s),Gc(s),并指出Gc(S)是什么类型的校正。7. (15分)离散系统如下图所示，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输入r(t)(32t)1(t)时的稳态误差。8. (12分)非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图1所不，试判断系统稳定性，并指出和G(jco)的交点是否为自振点。N(x)四)(d)1、根轨迹略,2、传递函数G(s)1K -,K2C(s)E(s)R(s)参考答案A(1)36、-;单位脉冲响应 c(t)(s 4)(s 9)_ _
3、4t _ _ 9t7.2e7.2e (t 0)。12,KG1G2G3G1G3G51G1G2G4G2G3G6G1G3G5G2G4G6G1G3G5G61G1G2G4G2G3G6G1G3G5G2G4G6根轨迹略。衰减振荡时待定参数的取值范围为11J2 ；单调衰减时待定参数的取值范围为k6、校正前G(s)s(0.1s 1)(0.01s 1)校正后G1(s)10(10s 1) s(100s 1)(0.1s 1)(0.01s 1)滞后校正网络G1(s)10(10s 1)o(100 s 1)7、脉冲传递函数 G(z)10T 一，T=0.1 时，p 1, kp z 1,kv1,ess0.2 。 T=0.5 时
4、系统不稳定。(a)系统不稳定，在A、B交点处会产生自振荡。振荡；(b)系统不稳定，交点处会产生稳定的自振荡;为稳定的自振荡，B为不稳定的自(c)系统不稳定，在 A、B交点处会产生自振荡。A为不稳定的自振荡，B为稳定的自振荡；(d)系统不稳定，在 A、 B交点处会产生自振荡。 A为不稳定的自振荡，B为稳定的自振荡。自动控制原理试卷A（2）41. （10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）,求该系统的单位脉S（S5）冲响应和单位阶跃响应。K2. （10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）-（K0）,若选定奈氏路径如图S3（a）（b）所示，试分别画出系统与图（a）和图（b）所对应
5、的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。3. （10分）系统闭环传递函数为 G（s）ns2 2 n,若要使系统在欠阻尼情况下的n单位阶跃响应的超调量小于16.3%,调节时间小于6s,峰值时间小于6.28s,试在S平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。（8分）4. （10分）试回答下列问题：（1）串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？KG(s) 2,S(S2 2S 1)，使校正后有复极点（2）从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？5. （15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数试绘制K由0一+8变化的根轨迹。若用角平分线法进行校正（超前）
6、1 .3，、八一SZcj,求校正装置Gc（s）c（ZcPC）及相应的K值。2 2SPc6.（15分）已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示（分段直线近似表示） w.rad 同40(1)试写出系统的传递函数G(s);(2)画出对应的对数相频特性的大致形状；(3)在图上标出相位裕量Y。7. （15 分）题7图(a)所示为一个具有间隙非线性的系统，非线性环节的负倒幅相特性与线性环节的频率特性如题6图(b)所示。这两条曲线相交于31和32两点，判断两个交点处是否存在稳定的自持振荡。I k题7图(a)8.(15分)某离散控制系统如下图，采样周期T=0.2秒，试求闭环稳定的Ki、K2的取值范围。1、
7、系统的单位脉冲响应c(t)-et4e4t(t0)33,4+1.单位阶跃响应为c(t)1ee4(t0)332、(a)N=P-2(a-b)=0-2(0-1)=2;(b)N=(Q+P)-2(a-b)=(3+0)-2(0.5-0)=2系统不稳定，有两个根在右半平面。3、0.5;0.5;d0.5,图略。4、从根轨迹校正法看，串联校正可以使根轨迹向左边靠近实轴的方向移动，所以可以提高稳定性、加快调节速度和减小超调。从频率特性校正法看，可以提高相角裕量和穿越频率。.s0.55、轨迹略。Gc,K2。s16、1)传递函数G(s)2(2s 1)s(4s 1)(0.5s 1)；(2)、(3)略。7、B1产生不稳定的
8、自振荡；B2产生稳定的自振荡。8、0k110,0k221.63。自动控制原理试卷A(3)1、.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)6_,试求系统的单位脉s(s5)冲响应和单位阶跃响应。2、(10分)已知单位负反馈系统的闭环零点为-1,闭环根轨迹起点为0,-2,-3,试确定系统稳定时开环增益的取值范围。3、(10分)已知系统的结构图如下，试求：(1)闭环的幅相特性曲线；(2)开环的对数幅频和相频特性曲线；(3)单位阶跃响应的超调量b%,调节时间ts；(4)相位裕量丫，幅值裕量ho4、(10分)题4图所示离散系统开环传递函数Go1101ez试求闭环系统的特征方程，并判定系统的稳定
9、性。注：e2.72。5. (15分)最小相位系统用串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示，试求校正前后和校正装置的传递函数G(s),G2(s),Gc(s),并指出Gc(S)是什么类型的校正。6. (15分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)(K1)(S21),试绘制K由0(S1)2一+8变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应为衰减振荡时K的取值范围。C(s) E(s)7. (15分)已知系统结构图如下图所示，试求传递函数，R(s)R(s)8. (15分)线性二阶系统的微分方程为(1)ee0,(2)ee1。试用直接积分法法绘制相轨迹，并确定奇点位置和类型。1、单位
10、脉冲响应为c(t)2t3t(t0)单位阶跃响应为c(t)1-e22t1-e33t(t0)2、开环传递函数为k*(s1)s(s2)(s3)系统稳定的开环增益k*参数取值范围是k0。63、图形略。(1)(2)图形略；(3)ts6;%16.3%；(4)45,kg4、系统不稳定。5、校正前G(s)40,校正后s(10s1)2.5(4s1)G2(s)，s(10s1)(0.25s1)超前校正装置的传递函数为Gc(s)0.625(4s1)o(0.25s1)6、根轨迹略。单位阶跃响应为衰减振荡过程的参数取值范围是k2。7、c(s)1E(s)2R(s)s21R(s)C1R(s)1os218、(1)以原点为中心点
11、的圆;以(10)为中心点的圆。相轨迹图略。自动控制原理试卷A（4）1. （9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示，试绘制其一般根轨迹图。（其中-P为开环极点，-Z为开环零点）一 4t 一一 9t 一 h(t) 1 1.8e0.8e (t 0),2. （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为试求系统的传递函数及单位脉冲响应。23. （10分）系统闭环传递函数为G（s）n2,若要使系统在欠阻尼情况下的单s22nsn2位阶跃响应的超调量小于16.3%,调节时间小于6s,峰值时间小于6.28s,试在S平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。K4. （8分）已知一单位负反馈系统的开环
12、传递函数为G（s）（K1）,画出其奈氏曲线s1并用奈氏判据判定闭环系统的稳定性。5. （12分）已知系统结构图如下，试绘制K由0一+8变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K的取值范围。RCe)(2)、(rad/s)6. （12分）某最小相位系统用串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)所示，试求校正前后和校正装置的传递函数G(s),G2(s),Gc(s),并指出Gc(S)是什么类型的校正。7. (15分)题6图示采样系统的结构框图。已知采样周期T=1秒。题6图(1)求使系统稳定的k值;(2)当k=1时，求系统的单位阶跃响应(3)求单位阶跃扰动下的稳态误差。
13、9. (12分)非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图8.所示，试判断系统稳定性，并指出1 一，、，一，和G (j co)的交点是否为自振点。N(x)A(d)1、根轨迹略,2、传递函数G(s)36;单位脉冲响应 c(t)(s 4)(s 9)_ _ 4t r c 9t7.2e7.2e (t 0)。3、0.5；0.5; d 0.5,图略。4、图形略；闭环系统不稳定。5、根轨迹略。衰减振荡时待定参数的取值范围为i J2 ；单调衰减时待定参数的取值范围为k16、校正前Gi(s)s(0.1s 1)(0.01s 1)校正后G1(s)10(10s1)s(100s1)(0.1s1)(0.01s1)滞后校正网络G1温、/7、(1)0k2(2)y(nT)=1n=1(3)ess=0C(s)G2G3G1G48. oR(s)1G1G2H1G1G2G3G2G3H2G1G49、(a)系统不稳定，在A、B交点处会产生自振荡。A为稳定的自振荡，B为不稳定的自振荡；(b)系统不稳定，交点处会产生稳定的自振荡；(c)系统不稳定，在A、B交点处会产生自振荡。A为不稳定的自振荡，B为稳定的自振荡；(d)系统不稳定，在A、B交点处会产生自振荡。A为不稳定的自振荡，B为稳定的自振荡。e t e 2t,求系统的平面和原点出的极点数,自动控制原理试卷A(5)、基本概念题：(35分)1 .某系统在
