湖北师范学院2010年“专升本”招生考试
《自动控制原理》试题答案
一、选择题(每题2分，共计20分)
1～5 CBBDA 6～10 BCDCA
二、简答题(每题5分，共计 20 分)
1、答：采样定理的内容是要求采样角频率s 必须满足如下关系：s 2max 。

max 是e(t)中含有的最高次谐波角频率。

2、答：绘制根轨迹的基本条件是幅值条件：G(s)H(s) = 1
相值条件G(s)H(s)=1800+K3600 (K = 0,1,2)
3、答：PID 控制器参数的工程整定方法主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。

4、答：控制系统的频率特性指稳定的线性定常系统的频率特性等于输出量的傅氏变换与输入量的傅氏变换。

三、应用题(12 分)
工作原理：出水量2与进水量一致，系统处于平衡状态，液位高度保持在H0。

当
出水量大于进水量，液位降低，浮子下沉，通过连杆使阀门L1开大，使得进水量增
大，液位逐渐回升；当出水量小于进水量，液位升高，浮子上升，通过连杆使阀门
1 关小，液位逐渐降低。

其中被控对象是水槽，给定值是
液面高度希望值
H0。

被控量是液面实际高度，干扰量是出水量2。

液
位控制系统方框图：
四、计算题(12分)
解：U r(s) = cs I(s)+U c(s)
R
1 +
cs
I(s)=Uc(s)
R2
5 分)
联立上式可解得：U c(s) R2(1+ R1Cs) U ( s) R + R + R R Cs
微分方程为:
du c + dt R + R CRR du
dt 1 CR
u r
7 分）
五、计算题（12 分） 解：（1）绘制根轨迹 （8 分） K *
9 3
s
+1 * G (s ) = s (s K
+3)2
K =K *9 v = 1
- 3 - 3
a =
3 60, 180
1
+ 2 =0 d d + 3 d = -1 K d * = d d +32 =4 D (s ) =
s 3 +6s 2 +9s + K *
=
Im D ( j ) = -3 +9
=0
Re
D ( j ) = -62 +K * =0 绘
制根轨迹如右图所示。

(2)(4分)依题有：
六、
① 渐近线：
② 分离点： 解出：
③ 与虚轴交点： 解： 0K * 计算题（12分）
2 G (s ) = (2s +1)(8s +1)
七、计算题（12分） 解：依题意有：
e (s ) = E (s ) e ( s ) =
X i (s ) -2 54 即： 0
K 6
K * = 54
1-G c (s )G 2(s )H (s )
1 + G 1 ( s ) G
2 ( s ) H ( s ) (6 分) 要使
E ( s ) = 0
G c (s )
=
1 G 2(s )H (s )
6 分）。