天津中德职业技术学院电气与能源学院 《自动控制原理》题库—试卷2答案
注意事项：1、本试卷共 4 页，满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。
2、答题时请使用蓝、黑钢笔或圆珠笔，不得使用红颜色墨水笔。除特
殊要求外不得使用铅笔。 题 目 得 分 阅卷人 一、单选题：（每题 2分，共16分）
1、在调温设备中，如果要满足条件：当温度低于18℃时加热器接通， 当温度高于22℃时加热器关断时，选用哪种控制器？（ D ） A、P调节器 B、PI调节器 C、PD调节器 D、两点调节器 2. 开环控制系统的的特征是没有（ C ）
A、执行环节 B、给定环节 C、反馈环节 D、放大环节 3、关于传递函数的特点，下列说法错误的是（ D ）
A、传递函数只取决于系统的内部结构和参数，与其他无关。 B、通过对传递函数的推导，可以研究系统的动态特性。 C、传递函数的表达式为：
。
分数 一 二 三 四 五 六 总 分 分数核对 班级 姓名 学号 D、传递函数中输入量与输出量一定为同一物理量。
14、某典型环节的传递函数是G?s??，则该环节是（ C ）
5s?1A、比例环节 B、积分环节 C、惯性环节 D、微分环节 5、某环节的传递函数是G?s??3s?7?1，则该环节可看成由（ B ）环节s?5并联而组成。
A、积分、比例、滞后 B、微分、比例、惯性 C、微分、比例、滞后 D、微分、比例、积分 6、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量?为（ C ） A.0～15? B.15?～30? C.30?～60? D.60?～90? 7、在下列调节器中，哪一个是滞后校正（ A ）
A、PI调节器 B、PD调节器 C、P调节器 D、D调节器 8、在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（ D ）
第 页 （共 页）
A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段 C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善 二、填空题：（每空2分，共24分）
1、衡量系统的标准是：稳定性、准确性、快速性。
分数 班级 2、输出量参与了输入控制的系统为 闭环控制。
3、在采用频率特性法对系统进行分析和设计时，通常以频域指标为依据，开环频域特性指标主要有 剪切频率、相位稳定裕量。
4、对控制系统的校正按相位分有滞后校正、超前校正、滞后超前校正。
5、在开环对数幅频特性的三个频段中，低频段决定了系统的 准确性，中频段决定了系统的 稳定性，高频段决定了系统的_快速性。 三、简答题：（共10分）
1、闭环控制系统的基本结构？（4分）
分数 姓名
2、给出下列系统结构的等效变换（3分）
学号
3、哪种要求下使用PI、PD调节？（3分）
系统精度要求比较高，环境比较好的用PI调节； 如果外界干扰比较多，但对精度要求不高的用PD调节。
分数 四、计算题：（每题 5 分，共 10 分）
2-2t
已知f1（t）=1，f2（t）=t，f3（t）=e。用运算定理及查表 方法，分别求出下列f（t）的象函数F（s）。 1、
2、
第 页 （共 页）
序号 1 1 2 原函数f(t) 象函数F(s) 1 s1 s?ae?at 3 班级 tn n! sn?1
五、求下列电路的传递函数，并写出求解过程（每题 8 分，共 分数 16 分） 1、
姓名
设流过R1、L、R2的电流为I(s)
传递函数：
（2分）
（2分）
学号
第 页 （共 页）
2、
本题中
所以：
六、综合题：（共 24分）
1、判断下列典型电路属于那种典型环节，并分析其输入输出时域特性。 (1)、（6分）
分数
班级 比例环节（2分） 输入：
姓名
输出：
第 页 （共 页）
（2分）
比例环节能成比例的响应输入量的变化，输出跟踪输入变化，既不超前也不滞后，比例系数Kp<1，输出信号相对输入信号缩小；Kp>1，输出信号相对输入信号放大；Kp=1，输出信号保持输入信号。（2分）
(2)、（8分）
微分环节（2分）
Uc(t)
Ur(t)
t
（3分）
标注出那条线是输入，哪条线是输出（2分）此处不限于输入方波的情况。
微分环节输出量与输入量变化率成正比，与Kd常数成正比（与微分时间常数Td成反比）。（3分）
2、画出下列传递函数的频率特性图,并对其性能进行简单分析（10分）。
对数幅频相频特性图如下：
第 页 （共 页）
60 40 20 0 -20 -20dB -40dB 1 10 60 -45° -90° ① ③ -180° （4分）
如图所示，相频特性图中③=①+②
低频段：本系统增益为40dB，放大倍数为100，系统精度较高；中频段：系统工作频率为10rad/s，穿越斜率为-40dB，相位裕量接近0°，因此系统稳定性不好；高频段：系统接近-180°，对应的增益裕量远超-6~-10dB，高频响应比较快，极容易在外界干扰下产生振荡。（6分）
②
命题人（□是否教考分离）： 时间：
教研室审核人： 时间：
二级学院审核人： 时间：
第 页 （共 页）