湖南工业大学（株洲工学院）：《自动控制原理》课程教学资源（试卷习题）第三套试题

第三套 若某系统在阶跃输入作用r()=1(1)时,系统在零初始条件下的输出响应为 c(t)=1-2e2+e,试求系统的传递函数和脉冲响应。(15分) 设线性系统结构如图: G0(s) R(S) H,(s) G3(s) 求 (1)传递函数C(S) R(s) (2)传递函数CS)(10分) R2(s) K 三.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)= s(s2+202+100) (1)试确定使系统稳定的参数(开环增益K,阻尼比ξ)范围。 (2)取=2,并保证系统极点全部位于s=1的左面,试确定此时开环增益K的范围 (15分) 四.已知系统结构图如图所示 (1)e(D)

第三套 一、 若某系统在阶跃输入作用 r(t) = 1(t) 时，系统在零初始条件下的输出响应为 t t c t e e − − = − + 2 ( ) 1 2 ，试求系统的传递函数和脉冲响应。（15 分） 二、 设线性系统结构如图： 求： （1） 传递函数 ( ) ( ) 1 R s C s （2） 传递函数 ( ) ( ) 2 R s C s （10 分） 三．单位反馈系统的开环传递函数为 ( 20 100) ( ) 2 + + = s s s K G s a  （1）试确定使系统稳定的参数（开环增益 K，阻尼比  ）范围。 （2）取  =2，并保证系统极点全部位于 s=-1 的左面，试确定此时开环增益 K 的范围。 （15 分） 四．已知系统结构图如图所示， KA =10 ( 2) 1 s s + K fs - r(t) c(t) - e(t) C（s） (-) (-) (-) R（s） ( ) 1 G s ( ) 0 G s ( ) 2 G s ( ) 3 G s ( ) 1 H s

(1)当K1=0时,试确定系统的阻尼比5,固有频率On和单位斜坡输入时系统的稳态 误差。 (2)当=06时,试确定系统中K,的值和单位斜坡输入时的稳态误差 (3)若要使ξ=06,斜坡函数输入下的稳态误差e=0.2,试确定系统中的K,值。此 时放大系数KA应为多少?(20分) K 五.已知控制系统前向通道和反馈通道传递函数分别为G(s) s2+4+4")=5 +5 (1)。绘制K‘从0→∞变化时系统的根轨迹,确定使闭环系统稳定的K值的范围 (2)若已知系统闭环极点s 试确定系统的闭环传递函数。(15分) 六.已知最小相位系统的对数幅频特性如图所示,试确定系统的传递函数。(10分) d tl(o) A5.6 已知开环系统传递函数为G(s) s(0.ls+1)(0.2s+1)s+1) 试 (1)K=1时,系统的幅值裕度和相角裕度; (2)闭环临界稳定时的开环增益:(15分)

（1）当 Kt =0 时，试确定系统的阻尼比  ，固有频率 n 和单位斜坡输入时系统的稳态 误差。 （2）当  =0.6 时，试确定系统中 Kt 的值和单位斜坡输入时的稳态误差。 （3）若要使  =0.6，斜坡函数输入下的稳态误差 ess = 0.2 ，试确定系统中的 Kt 值。此 时放大系数 KA 应为多少？（20 分） 五．已知控制系统前向通道和反馈通道传递函数分别为 4 4 ( 1) ( ) 2 * + + − = s s K s G s ， 5 5 ( ) + = s H s ， （1）。绘制 * K 从 0 → 变化时系统的根轨迹，确定使闭环系统稳定的 * K 值的范围。 （2） 若已知系统闭环极点 s1 = −1 ，试确定系统的闭环传递函数。（15 分） 六．已知最小相位系统的对数幅频特性如图所示，试确定系统的传递函数。（10 分） 七，已知开环系统传递函数为 (0.1 1)(0.2 1)( 1) ( ) + + + = s s s s K G s ， 试求： （1） K=1 时，系统的幅值裕度和相角裕度； （2） 闭环临界稳定时的开环增益；（15 分） 40 20 0 5 1=0 .1 d L() B -20dB/de c -40 A5.6 -60 100 30 2 3 4 5 20