襄樊学院2008-2009学年度上学期《自动控制原理1》

课程类别：必修课 适用专业：自动化专业 试卷编号： A

一、简答题（每题4分，共20分）

1、什么是自动控制？

2、什么是线性时变控制系统？

3、什么是控制系统的传递函数？

4、在控制理论分析中，作用于控制系统的典型输入信号有哪几种？

5、什么是离散控制系统？

二、填空题（每空1分，共15分）

1、控制系统的基本控制方式有：

2、根据描述控制系统的变量不同，控制系统的数学模型有： 、 、 。

3、改善二阶系统的性能常用 4、根据根轨迹绘制法则，根轨迹的起点起始于，根轨迹的终点终止于 。

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5、根据对数频率稳定判据判断系统的稳定性，当幅频特性穿越0db线时，对应的相角裕度γ＜0，这时系统是；当相频特性穿越－180。线时，对应的幅频特性h＜0，这时系统是 。

6、在频域设计中，一般地说，开环频率特性的低频段表征了闭环系统的开环频率特性的中频段表征了闭环系统的 ；开环频率特性的高频段表征了闭环系统的 ；

三、作图题（共15分）

1、知己系统开环零、极点分布如图所示，试概略绘出相应的闭环系统根轨迹图。

(每题3分，共9分)

2、试根据奈氏稳定判据，判断图4、图5所示曲线对应的闭环系统的稳定性。

（每题3分，共6分）

(1)　G(s)

k(T1S 1)k

　　　　　　（2）G(s)

ST2 1TS 1

（式中：K＞1；T1、T2 、T＞0） 第 2 页 共 5 页

四、已知系统闭环传递函数为： (s)

18

求系统的增益、2

s 2.4s 9

阻尼比、自然振荡频率，并指出该系统动态过程曲线的特征。(9分)

五、求图6所示控制系统的传递函数 (s)

C(s)

（10分）

R(s)

图6

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六、设单位负反馈系统的开环传递函数为： G(s)

K

，试用劳斯判据确定K为多大

(S 2)(S 4)(S2 6S 25)

值时，将使系统振荡，并求出振荡频率。（10分）

七、图7为某控制系统阶跃单位响应h(t)波形，试根据图中所示，求系统的阻尼系数ξ和自然振荡频率ωn，和系统的闭环传递函数（13分）

2

（提示： % e

100%　　　　tp

n

2

）

图7

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八、用Z变换法求解差分方程：（8分） y(k+2)－2y(k+1)+ y(k)=0

t

T z

y(0)=y(1)=1 （提示：Z a ）

z a

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