西安石油大学电子工程学院：《自动控制理论 Modern Control System》精品课程教学资源（试题集锦）自动控制理论试题7（试题）

、选择题(每题2分,共12分) 1.二型系统开环对数幅频特性曲线的低频段的斜率是() A. -40db/dec B.-20db/dec C. Odb/dec D.-60db/dec 2.下列传递函数中非最小相位系统是() 500 A Gk(s) B Gk(s)= s+10 s+20 C. Gk(s) D Gk(s) 10s-10s+1 0.0ls-+0.1s+1 3.系统的能控性是指() A.输出观测系统状态的可能性;B.用外加输入控制系统状态的能力 C.从输入观测系统状态的可能性;D.用外加输入控制系统输出的能力 4、一阶惯性环节的传递函数是() A. K B D TS+1 T2S2+2S+1 5.控制系统频率特性的低频段决定系统的() A.动态性能 B.稳态性能 C.抗干扰性 D.灵敏性 6.一稳定的二阶线性系统,其输出曲线呈现为衰减振荡,则阻尼比5为() 0〈5(1 二、控制系统的结构如下图所示 (10分 R(s) H1(s) H3(s) 第1页共8页

第 1 页 共 8 页 一、 选择题（每题 2 分，共 12 分） 1.二型系统开环对数幅频特性曲线的低频段的斜率是（ ） A．-40db/dec B. -20db/dec C． 0db/dec D.-60db/dec 2.下列传递函数中非最小相位系统是（ ） A. 10 20 ( )   s G s k B. 20 500 ( )    s G s k C. 10 10 1 50 ( ) 2    s s G s k D. 0.01 0.1 1 25 ( ) 2    s s G s k 3.系统的能控性是指（ ） A.输出观测系统状态的可能性；B.用外加输入控制系统状态的能力； C.从输入观测系统状态的可能性； D.用外加输入控制系统输出的能力； 4、一阶惯性环节的传递函数是（） A． K B. 1 1 TS  C. S e  D. 2 1 1 2 2 T S  TS  5. 控制系统频率特性的低频段决定系统的( ) A．动态性能 Ｂ．稳态性能 Ｃ．抗干扰性 Ｄ．灵敏性 6．一稳定的二阶线性系统，其输出曲线呈现为衰减振荡，则阻尼比 为（ ） A． =1 B.  =0 C. 0    1 D.   -1 二、控制系统的结构如下图所示， (10 分) Y(s) ( ) 1 G s ( ) 2 H s ( ) 2 G s ( ) 3 G s ( ) 3 H s ( ) 1 H s R(s)

试求系统的闭环传递函数(s R(s) 第2页共8页

第 2 页 共 8 页 试求系统的闭环传递函数 ( ) ( ) R s Y s

已知单位负反馈系统的开环传递函数为()=102+1)—,试求输 (s2+6s+100 入为r()=2+21+12时系统的稳态误差。 (10分) 第3页共8页

第 3 页 共 8 页 三、 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ( 6 100) 10(2 1) ( ) 2 2     s s s s G s ，试求输 入为 2 r(t)  2  2t  t 时系统的稳态误差。 （10 分）

K 四、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)= (15分) (s+6)(s+3) 绘制系统的闭环根轨迹图(0<K<∞)。 2.求系统稳定时的K的取值范围及临界稳定时的频率值。 第4页共8页

第 4 页 共 8 页 四、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ( 6)( 3) ( )    s s s K G s （15 分） 1.绘制系统的闭环根轨迹图（0  K   ）。 2.求系统稳定时的 K 的取值范围及临界稳定时的频率值

五、已知单位反馈系统的开环传函为G(s) 10 试绘出系统 (S+1)(0.5+1)(0.2s+1) 的奈氏曲线,并用奈氏稳定性判据判断系统的稳定性。 (10分) 六(1)已知一最小相位系统开环对数幅频特性如下图所示,试写出系统开环传 递函数Gk(s),计算相位裕量和增益裕量 (2)若系统原有的开环传递函数为GA()=1009401),而校正后的对数幅频特 性如下图所示,求串联校正装置的传递函数。 (18分) 第5页共8页

第 5 页 共 8 页 五、已知单位反馈系统的开环传函为 ( 1)(0.5 1)(0.2 1) 10 ( )     s s s G s ，试绘出系统 的奈氏曲线，并用奈氏稳定性判据判断系统的稳定性。 （10 分） 六 （1）已知一最小相位系统开环对数幅频特性如下图所示，试写出系统开环传 递函数G s k ，计算相位裕量和增益裕量 （2）若系统原有的开环传递函数为     2 100 1 0.1 s s G s k   ，而校正后的对数幅频特 性如下图所示，求串联校正装置的传递函数。 （18 分）

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第 6 页 共 8 页 1 40 ω dB L(ω) 4 100 -2 -2 -1

七、设系统的传递函数为W(s)= (10分) s(S+1)(s+2) 试设计状态反馈控制器,使闭环系统的极点为-2,-1±j。 八、(测控专业作) 设线性定常系统如下,判别其能观性,若是不能观,试将该系统按能观性进 行分解。 (15分) 010x+0 八、设计(安全、电气专业作) (15分) 设有限拍随动系统如图所示,HG(z) --)1-03525,若要求系统在 368=(1+0.717: 单位斜坡输入时实现最少拍控制,试求数字控制器脉冲传递函数D(=) 第7页共8页

第 7 页 共 8 页 七、设系统的传递函数为 ( 1)( 2) 10 ( )    s s s W s （10 分） 试设计状态反馈控制器，使闭环系统的极点为  2 ，1 j1。 八、（测控专业作） 设线性定常系统如下，判别其能观性，若是不能观， 试将该系统按能观性进 行分解。 （15 分） x x u                 1 0 0 1 4 3 0 1 0 1 2 1  y  1 1 1x 八、设计(安全、电气专业作) （15 分） 设有限拍随动系统如图所示， 1 1 1 1 3.68 (1 0.717 ) ( ) (1 )(1 0.368 ) z z HG z z z         ，若要求系统在 单位斜坡输入时实现最少拍控制，试求数字控制器脉冲传递函数 D(z)

HG(z E(z) D(z) y(z) 有限拍调节器零阶保持器对象 有限拍随动系统 第8页共8页

第 8 页 共 8 页 D(z) Ho(s) R(s) + - E(z) Y(z) G(s) T T T HG(z) 有限拍调节器 零阶保持器 对象 有限拍随动系统