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跨校专升本(电气)自动控制原理仿真试卷（A）
1．如图示系统结构图1，试用结构图化简方法求传递函数
C(s)。（15分） R(s)R(s)_+G1(s)_G2(s)G3(s)+C(s)
图1
2． 控制系统如图2所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为3s 、超调量 为20%，求K，a值。（15分）
R(s)_Ks2C(s)1?as
图2
3.已知系统特征方程为s5?3s4?12s3?24s2?32s?48?0，试求系统在S右 半平面的根的个数及虚根值。（10分）
4. 单位负反馈系统的开环传递函数G(s)?K,绘制K从 0到
s(0.2s?1)(0.5s?1)+∞ 变化时系统的闭环根轨迹图。（15分）
5． 已知单位负反馈系统开环传递函数G(s)?K(T2s?1),试概略绘制系 2s(T1?1)统的开环幅相频率特性曲线,并用奈氏判据判断系统的稳定性。（15分）
6． 某最小相角系统的开环对数幅频特性如图3所示。要求 （1）写出系统开环传递函数； （2）利用相角裕度判断系统的稳定性；
（3）将对数幅频特性向右平移十倍频程，截止频率和相角裕度会发生什么变化? （15分）
L(ω)dB-2020ω00.1ωc10-40-60
图3
7． 离散控制系统如图4所示，采样周期 T=1s。 求系统稳定时K的取值 范围。（15分）
R(s)E(s)_E*(s)1?e?TssKs?s?2?C(s)
图4
跨校专升本自动控制原理模拟试题6
一、简答（本题共6道小题，每题5分，共30分）
1、画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。
2、通过二阶系统的根轨迹说明，增加开环零点和增加开环极点对系统根轨迹走向的影响。
3、已知某环节的频率特性曲线如下，求当x(t)=10sin5t输入该环节的时候，系统的输出解析表达式是什么？
L(?) 40 20 0 ?(?) - ?/2 - ?
- ? 4、通常希望系统的开环对数频率特性，在低频段和高频段有较大的斜率，为什么？ 5、如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。
6、最小相位系统的Nyquist图如下所示，画出图示系统对应的 Bode图，并判断系统的稳定性。
Im ?c ?j ? 1 Re Wk(j?) ? 二、改错（本题共5道小题，每题5分，共25分）
1. 微分方程的拉氏变换可以得到系统的传递函数，系统传递函数的拉氏反变换是微分方程。 2. 传递函数描述系统的固有特性。其系数和阶次都是实数，只与系统内部结构参数有关而与输入
量初始条件等外部因素无关。
3. 频率法不仅研究一个系统对不同频率的正弦波输入时的响应特性，也研究系统对阶跃信号的响
应特性。
4. 系统开环对数频率特性的中频段的长度对相位裕量有很大影响，中频段越长，相位裕量越小。 5. Nyquist图中Wk(j?)?1的部分对应Bode图中0dB线以下的区段，Nyquist图中的实轴对应
Bode图中的??线。
三、 设单位反馈系统的开环传递函数（本题20分）
G(s)?K0?Km1?
Tfs?1s(Tms?1)i?Kf 输入信号为 r(t)?(a?bt)?1(t)
其中K0, Km, Kf, i, Tf, Tm均为正数 ，a和b为已知正常数。如果要求闭环系统稳定，并且稳态误差ess0, 试求系统各参数满足的条件。
四、试用梅逊增益公式求下图中各系统信号流图的传递函 数C(s)/R(s)。（15分）
五、（本题20分）
设单位反馈控制系统的开环传递函数 G(s)?K
s(0.01s?1)(0.02s?1)要求：
(1) 画出准确根轨迹(至少校验三点，包括与虚轴交点)； (2) 确定系统的临界稳定开环增益Kｃ；
（3）当一个闭环极点是－5的时候，确定此时的其他极点。
六、已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示，
1） 试确定系统的开环传递函数；
2） 求解系统的相位裕量，并判断稳定性； 3）