西南交大18秋《自动控制原理A》离线作业
自动控制原理A第1次作业一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)
1. 自动控制的基本控制方式包括: [不选全或者选错，不算完成]
(A) 开环控制
(B) 闭环控制
(C) 复合控制
(D) 手动控制
2. 以下不属于闭环控制系统的特点是: [不选全或者选错，不算完成]
(A) 采用了反馈
(B) 系统的响应对扰动不敏感
(C) 构造简单
(D) 存在稳定性问题
3. 闭环控制系统中，测量元件的输入信号是该控制系统的： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 输入信号
(B) 输出信号
(C) 偏差信号
(D) 反馈信号
4. 自动控制系统按输入特征分类，可分为: [不选全或者选错，不算完成]
(A) 恒值系统和随动系统
(B) 线性系统和非线性系统
(C) 连续系统和离散系统
(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统
三、主观题(共4道小题)
5. 对控制系统的基本要求主要包括 、 和 。
6. 自动控制系统的偏差是指系统的 和 的差值。
7. 简述反馈控制系统的工作原理。
8. 直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？
自动控制原理A第2次作业
一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)
1. 在经典控制理论中，常用的数学模型包括： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 微分方程
(B) 传递函数
(C) 结构图
(D) 频率特性函数
2. 下列对传递函数描述正确的是： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 它是频率域中的数学模型，包含了系统有关动态性能的信息。
(B) 它是在零初始条件下得到的。
(C) 它反映了输入量与输出量之间的关系。
(D) 物理结构不同的系统，可能有相同的传递函数。
3. 在经典控制理论中，采用的频域数学模型为： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 微分方程
(B) 传递函数
(C) 结构图
(D) 频率特性函数
4. 控制系统的传递函数取决于： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 输入信号
(B) 输出信号
(C) 系统的结构和参数
(D) 扰动信号
三、主观题(共5道小题)
5. 线性定常系统的传递函数定义为： 。
6. 若某反馈控制系统前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其开环传递函数为 。
7. 系统的方框图如下图所示，计算传递函数Y(s)/R(s)。
8. 假设下图中所示的运算放大器是理想的，各个参数取值为C=1F，R1=167kΩ，R2=240kΩ，R3=1kΩ， R4=100kΩ，试计算运算放大器电路的传递函数G(s)=Vo(s)/V(s)。
9. 假设以下两个系统的传递函数分别为：
试写出上述系统的微分方程（初始条件为零）。
自动控制原理A第3次作业
一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)
1.根据系统结构和参数选择情况，系统动态过程可以表现为： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 衰减
(B) 发散
(C) 等幅振荡
(D) 保持
2. 可以降低系统稳态误差的方法有： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 增大系统开环总增益
(B) 增加系统前向通路中积分环节的个数
(C) 降低系统开环总增益
(D) 减少系统前向通路中积分环节的个数
3. 若某控制系统闭环特征方程的根为-2，-5和-1±j5，则该系统： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 临界稳定
(B) 稳定
(C) 不稳定
(D) 不能判断其稳定性
4. 某控制系统为1型系统，当输入为单位斜坡信号时，其输出的稳态误差为： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 不能确定
(B) 零
(C) 常数
(D) 无穷大
三、主观题(共7道小题)
5. 单位负反馈控制系统稳态误差的计算公式为 。
6. 线性定常系统稳定的充分必要条件是，系统的所有 都具有负实部,即都位于S平面的左半部。
7. 某负反馈控制系统的闭环传递函数为Gc(s)=9/(s2+3s+9)，则系统的无阻尼自然频率为 ，阻尼比为 ，系统单位阶跃响应的调节时间为 。
8. 若某单位负反馈控制系统的开环传递函数是G(s)=100/，则该系统为 型系统，其静态位置误差系数Kp= 。
9. 设某控制系统的结构图如图E1.1所示，试计算该系统的暂态性能： 超调量σ%，峰值时间Tp，上升时间 Tr和调整时间Ts。
10. 单位反馈系统如图E2所示，受控对象传递函数为：
试确定系统单位阶跃响应和斜坡响应的稳态误差。
11. 某系统的特征方程为
试确定使该系统稳定的K 的取值范围。
自动控制原理A第4次作业
一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)
1. 以下关于控制系统根轨迹法描述正确的是： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 根轨迹法是求解闭环系统特征方程根的一种图式法。
(B) 在已知系统开环零、极点在s平面分布的情况下，绘制系统闭环极点在s平面随某一参数变化时的运动轨迹。
(C) 绘制根轨迹时，凡是满足幅值条件的点都在根轨迹上。
(D) 根轨迹起始于系统开环极点终止于系统开环零点。
2. 以下关于控制系统根轨迹法描述错误的是： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 根轨迹法的分支数与开环有限零点数m和开环有限极点数n中的大者相等。
(B) 当开环有限零点数m小于开环有限极点数n时，有n-m条根轨迹分支终止于无穷远处。
(C) 实轴上某区域，若其右侧开环实数零、极点个数之和为偶数，则该区域具有根轨迹。
(D) 一部分根轨迹分支向右移动则必定有一部分根轨迹分支向左移动。
3. 下列系统中无论增益K*为何正值，系统均不稳定的是： [不选全或者选错，不算完成]
(A)
(B)
(C)
(D)
4. 两条或两条以上的根轨迹分支在复平面上相遇又立即分开的点，称为根轨迹的： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 与虚轴的交点
(B) 起始点
(C) 渐近线与实轴的交点
(D) 分离点
三、主观题(共5道小题)
5. 在控制系统中，除根轨迹增益K*以外，系统其它参数变化时的根轨迹称为 。
6. 在根轨迹的条件方程中， 条件是决定根轨迹的充分必要条件。
7. 根轨迹是开环系统某一参数从 变化到 时，闭环系统特征方程的根在s平面上变化的 。
8. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数为：
(1) 确定实轴上的根轨迹；
(2) 确定根轨迹的分离点；
(3) 确定根轨迹的渐近线；
(4) 求系统临界稳定的K*值；
(5) 在下图中绘制系统的根轨迹。
9. 某单位反馈系统的开环传递函数为：
试求：
(1) 实轴上的分离点和与该点对应的增益K；
(2) 当有两个闭环特征根位于虚轴上时，系统的增益值和特征根；
(3) K=6时的闭环特征根；
(4) 画出根轨迹图。
自动控制原理A第5次作业
一、不定项选择题(有不定个选项正确，共3道小题)
1. 控制系统频率特性的图示表示方式有： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 根轨迹图
(B) Bode图
(C) Nyquist图
(D) 信号流图
2. 如果已知一系统G(s)，p是开环极点在s右半平面的个数，当w从-∞变化到∞时，下列关于该系统奈奎斯特（Nyquist）曲线描述正确的是： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点，且p=0，则闭环系统稳定。
(B) 奈奎斯特曲线按逆时针方向包围(-1,j0)点p周，则闭环系统稳定。
(C) 奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1,j0)点p周，则闭环系统稳定。
(D) 奈奎斯特曲线按顺时针方向包围(-1,j0)点p周，无论p为何值，闭环系统不稳定。
3. 在一阶惯性环节的伯德图中，当ω→∞ 时，其相位为： [不选全或者选错，不算完成]
(A) 45°
(B) -45°
(C) 90°
(D) -90°
三、主观题(共6道小题)
4. 是依据开环频率特性来判断闭环系统稳定性的一种准则，其数学基础是复变换数中的幅角原理。
5. 开环频率特性的幅值等于１所对应得频率称为 ；在开环频率特性的相角等于-180度的角频率上，开环频率特性的幅值的倒数称为系统的 。
6. 根据奈奎斯特稳定判据，若N=-2，P=2，则Z= ，可判断该系统为闭环 。
7. 某控制系统的开环传递函数为：
试在下图中绘制该系统开环频率特性的对数幅频特性曲线。
8.
某条件稳定的系统的极坐标图如下图所示。
(1) 已知系统的开环传递函数在s右半平面上无极点，试判断闭环系统是否稳定；
(2) 当图中圆点处表示-1时，请判断系统是否稳定。
9.
某集成电路的Bode 图如下图所示：
(1) 读图求出系统的幅值裕度和相角裕度；
(2) 为了使相角裕度达到60度，系统的增益应该下降多少dB？
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