自动控制原理基本知识测试题.docx
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自动控制原理基本知识测试题
自动控制原理基本知识测试题
第一章自动控制的一般概念
A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是
三、简答题
1.什么是自动控制？
什么是自动控制系统？
2.自动控制系统的任务是什么？
3.自动控制的基本方式有那些？
4.什么是开环控制系统？
什么是闭环控制系统？
各自的优缺点是什么？
5.简述负反馈控制系统的基本原理及基本组成。
6.自动控制系统主要有那些类型？
7.对控制系统的基本要求是什么？
请加以说明。
8.什么是自动控制系统的过度过程？
主要有那些种？
四、名词解释
1.被控对象2.被控变量3.给定值4.扰动量5.定值控制系统6.随动控制系统7.程序控制系统
参考答案
一、填空题
1.稳定性、快速性、准确性2.叠加3.定值、随动、程序4.开环、闭环、复合
5.被控对象、测量变送器、控制器、执行器6.单调、衰减振荡、等幅振荡、发散振荡
二、单项选择题
1.C2.D3.C4.B5.B6.C7.B8.C9.B10.A
第二章自动控制系统的数学模型
一、填空题
1.数学模型是指描述系统（的数学表达式。
2.常用的数学模型有（）、（）以及状态空间表达式等。
3.（）和（），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4.线性定常系统的传递函数定义为，在（
（）量拉氏变换之比。
5.系统的传递函数完全由系统的（
6.传递函数的拉氏变换为该系统的（
7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，
8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，
9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，
10.方框图的基本连接方式有（
二、单项选择题
1.以下关于数学模型的描述，错误的是（
A.信号流图不是数学模型的图示
B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式
C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等
D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类
2.以下关于传递函数的描述，错误的是（）
A.传递函数是复变量s的有理真分式函数
B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关
C.传递函数是一种动态数学模型
D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应
3.以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（
A.仅适用于线性定常系统
B.只能研究单入、单出系统
C.只能研究零初始状态的系统运动特性
D.能够反映输入变量与各中间变量的关系
4.典型的比例环节的传递函数为（
11
A.KB.-C.D.
sTs+1
5.典型的积分环节的传递函数为（
11
A.KB.-C.D.
sTs+1
6.典型的微分环节的传递函数为（
）变量以及系统内部各变量之间（
）条件下，系统的（
）决定，与（
）函数。
则可得到系统的（
则可得到系统的（
则可得到系统的（
）连接和（
）连接、（
）量的拉氏变换与
）的形式无关。
）点。
）点。
）方程。
）连接。
11
A.KB.-C.D.s
sTs+1
7.典型的一阶惯性环节的传递函数为（
D.
Ts+1
A.B.1C.
Ts2+2ETs+1s
8.典型的二阶振荡环节的传递函数为（
9.常用函数1（t）拉氏变换
D.1
Ac1C1
A.sB.-C.—
ss2
10.以下关于系统结构图的描述，错误的是（
A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法
B.同一系统的结构图形式是唯一的
C.利用结构图可以直观地研究系统的运动特性
D.对应于确定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的
11.方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的（
A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值
12.方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（
A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值
13.系统的开环传递函数为G（S）=M（s），则闭环特征方程为（
N（s）
与是否单位反馈系统有关
A.N（S）=OB.N（S）+M（s）=OC.1+N（S）=0D.
14.系统的闭环传递函数为0（K（s+3），则系统的极点为（
（s+^s+H
A.s=—3B.s=—2C.s=0D.
15.系统的闭环传递函数为①（s戶一K（s+3），则系统的零点为（
（s+ZXsT）
S=1
A.s=—3B.s=—2C.s=0D.
三、简单题
1.建立数学模型的方法有那些？
2.简述建立微分方程的一般步骤。
3.传递函数有那些性质？
4.传递函数有那些局限性？
5.写出典型环节及其传递函数。
6.系统结构图有那些特点？
7.什么是结构图的等闲变换？
8.写出梅逊公式并进行说明。
四、名词解释
1.数学模型2.传递函数参考答案
一、填空题
1.输入、输出、动态关系
5.结构和参数、输入信号
二、单项选择题
1.A2.B3.D4.A5.B6.D
3.闭环特征方程4.结构图
2.微分方程、传递函数
6.脉冲响应
7.C8.A9.B
第三章
5.信号流图6.前向通道7.回路
3.
7.零8.极9.
结构图、信号流图4.零初始、输出、输入特征10.串联、并联、反馈
10.B11.A12.B13.B14.B15.A
自动控制系统的时域分析
一、填空题
1.系统的瞬态性能通常以系统在（）
2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的加在该系统的（
初始条件下，对（
（），而且还与系统的（
）输入信号的响应来衡量。
）以及
）有关。
3.系统瞬态性能通常用（）、上升时间、
4.一阶系统的时间常数为系统响应达到稳态值的速度增加，达到稳定值所需时间。
5.—阶系统G（s）的时间常数T越大，系统的输出响应达到稳定值的时间（
Ts+1
6.—阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（）周期、（）振荡的，且cr%=（
、（）和衰减比等指标来衡量。
）所需时间。
或，若系统响应曲线以
7.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应达到稳态值的95%所用的时间是（），达到稳态值的
所用时间是（），达到稳态值的（）所用的时间是T。
8.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是（）和（
9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将©=0、0vEv1、E=1和©>1称为（）阻尼、
）阻尼过程。
98%
阻尼、（）阻尼和（）阻尼。
工程上习惯于把过渡过程调整为（
10.超调量仅由（）决定，其值越小，超调量（
11.调节时间由（）和（）决定，其值越大，调节时间（
12.在零初始条件下，当系统的输入信号为原来的输入信号的导数时，系统的输出为原来输出的（
13.如果要求系统的快速性好，则（）应距离虚轴越远越好。
14.利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有（）和赫尔维茨判据。
15.系统特征方程式的所有根均在s平面的左半部分是系统稳定的（
16.系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的全部极点都具有（
17.线性系统的稳定性仅由系统本身的（）决定，而与系统的（
无关。
18.在某系统特征方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为（
）条件。
）。
）以及加在该系统（
19.若系统的特征方程式为S3+4s+1=0,此系统的稳定性为（
20.若系统的特征方程式为S3-2s2+4s+1=0，则此系统的稳定性为（
21.分析稳态误差时，将系统分为
（）环节个数来分类的。
0型系统、I型系统、n型系统”这是按开环传递函数的
10
22.设控制系统的开环传递函数为G（S）=，该系统的型数为（
s（s+1XS+2）
23.在单位阶跃输入信号作用下,
I型系统的稳态误差
24.在单位斜坡输入信号作用下,
0型系统的稳态误差eSs=
25.在单位斜坡输入信号作用下,
n型系统的稳态误差
ess=
26.如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的
可以增强系统对参考输入的跟随能力，
），且其附近没有（）的极点将起到主导作用。
4.一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其（）。
A.响应速度越慢B.响应速度越快C.准确度越高D.准确度越低
5.下列性能指标中的（）为系统的稳态指标。
A.CT%B.tsC.tpD.eSs
A.无阻尼（或临界稳定）
B.欠阻尼
C.
临界阻尼（或临界振荡）
D.
过阻尼
7.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将
0V©V1称为（
）
。
A.无阻尼（或临界稳定）
B.欠阻尼
C.
临界阻尼（或临界振荡）
D.
过阻尼
8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将
匕=1称为（
）。
A.无阻尼（或临界稳定）
B.欠阻尼
C.
临界阻尼（或临界振荡）
D.
过阻尼
9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将
匕＞1称为（
）。
A.无阻尼（或临界稳定）
B.欠阻尼
C.
临界阻尼（或临界振荡）
D.
过阻尼
10.工程上习惯于把过度过程调整为（
）过程。
A.无阻尼（或临界稳定）
B.欠阻尼
C.
临界阻尼（或临界振荡）
D.
过阻尼
11.二阶系统当0＜匕＜
1时，如果增加
-,
则输出响应的最大超调量
b%
将（
匕=0称为（
6.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将
）。
A.增大B.减小C.不变D.不定
12.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比E保持不变时，（
A.无阻尼自然振荡频率
©n越大，系统的峰值时间
tp越大
B.无阻尼自然振荡频率
©n越大，系统的峰值时间
tp越小
C.无阻尼自然振荡频率
%越大，系统的峰值时间
tp不变
D.无阻尼自然振荡频率
%越大，系统的峰值时间
tp不定
13.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（
A.无阻尼自然振荡频率
国n越大，系统的峰值时间
ts越大
B.无阻尼自然振荡频率
时n越大，系统的峰值时间
ts越小
C.无阻尼自然振荡频率
时n越大，系统的峰值时间
ts不变
D.无阻尼自然振荡频率
叫越大，系统的峰值时间
ts不定
14.对于欠阻尼的二阶系统，阻尼比©越小,
超调量将（
21.设G（s）H（s）=，当K增大时，闭环系统（
（s+1）（s+2）（s+3）
始终不稳定
始终不稳定
A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定C.始终稳定D.
K
22.设G（S）H（S）=K，当K增大时，闭环系统（
（s+1）（s+2）
A.由稳定到不稳定B.
23.如果增大系统的开环放大倍数
A.变好B.变差C.不变
24.如果增加开环系统积分环节数,
A.变好B.变差C.不变
由不稳定到稳定C.始终稳定D.
K,则其闭环系统的稳定性将（
D.不定
则其闭环系统的稳定性将（
D.不定
4
Kp=40,贝yK=（
K
25.设一单位负反馈控制系统的开环传递函数为G（s）=，要求
5+2
A.10B.20C.30D.40
26.单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是（
A.在r（t）=Rxl（t）时，输出速度与输入速度的稳态误差
B.在r（t）=Rx1（t）时，输出位置与输入位置的稳态误差
C.在r（t）=Vxl（t）时，输出位置与输入位置的稳态误差
D.在r（t）=Vxl（t）时，输出速度与输入速度的稳态误差
，则系统稳态误差为零的条件是
27.已知其系统的型别为V,输入为r（t）=tn（n为正整数）
（）A.v>nB.V>nC.V28.若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的（
A.稳定性提高B.动态性能越好C.无差度降低D.无差度越高
29.为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈回到干扰作用点之前（
A.增加积分环节B.减少积分环节C.增加放大环节D.减少放大环节
2
30.某单位反馈系统开环传递函数G（sH100^0（^1）（2^1），当输入为-时，系统稳态误差为
s（s+10S+1000）2
（）。
A.0B.处C.1D.10
31.决定系统静态性能和动态性能的系统的（
A.零点和极点B.零点和传递系数C.极点和传递系数D.零点、极点和传递系数
三、简答题
1.什么是时域分析法？
2.什么是系统的时间响应？
3.什么是系统的瞬态响应？
4.什么是系统的稳态性能指标？
5.什么是系统的动态性能指标？
6.什么是一阶系统的时间常数？
7.对于单位阶跃响应，欠阻尼二阶系统的性能指标有那些？
8.线性系统稳定的充要条件是什么？
9.什么是系统的稳定性？
10.线性系统稳定的充要条件是什么？
11.简述劳斯稳定判据。
12.什么是控制系统的误差和稳态误差？
13.计算稳态误差一般有那些方法？
14.
用静态误差系数计算稳态误差的应用条件是什么?
四、名词解释
第四章根轨迹分析法
2.已知系统开环传递函数为G（s）=，则该闭环系统的稳定状况为（
（s+0.5；（S+0.1）
A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.稳定状态无法确定
3.设G（s）H（s）=，当k增大时，闭环系统（
（S+2XS+1XS+3）
A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定C.始终稳定D.始终不稳定
4.开环传递函数为G（s）H（s）
，则实轴上的根轨迹为（
（s+^sP）
A.[―1严]B.[-3,-1]
c.（亠3]D.[0严）
5.设开环传递函数为G（s）=
k
一-一，在根轨迹的分离点处，其对应的
s（s+2）
k值应为（
A.0.25B.0.5C.1D.4
6.设G（s）H（s）=，当k增大时，闭环系统（
（s^xs+G
A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定C.始终稳定D.始终不稳定
k
7.设开环传递函数为G（s）=—-一，在根轨迹的分离点处，其对应的
s（s+1）
k值应为（
A.0.25B.0.5C.1D.4
k
8.开环传递函数为G（s）=，则根轨迹上的点为（
S+2
A.—1B.—3+jC.—5D.-2+j0
9.确定根轨迹与虚轴的交点，可用（
A.劳斯判据B.幅角条件C.幅值条件
）。
dkCD.=0
ds
10.开环传递函数为G（s）H（S）=k（S+5）的根轨迹的弯曲部分轨迹是（
s（s+2）
A.半圆B.整圆C.抛物线D.不规则曲线
11.系统开环传递函数为两个“s”多项式之比G（沪器，则闭环特征方程为（
A.N（s）=0B.N（s）+M（s）=0C.1+N（s）=0D.与是否为单位反馈系统有关
12.已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是（
A.gi
s（s+1）
B.
s（sT）（s+5）
C.S（S2-3s+1）
三.名词解释
1.根轨迹2.广义根轨迹3.零度根轨迹4.最小相位系统5.非最小相位系统6.主导极点7.偶极子
四.简答题
1.根轨迹的方程是什么？
幅角方程是什么？
幅值方程是什么？
2简述确定根轨迹与虚轴的交点的两种方法。
习题答案：
一、填空题1.鱼kJ!
、零度根轨迹
6.37.实轴8.出射角（起始角）
二、单项选择题1.A2.A3.A
2.开环极点、开环零点或无穷远点
9.入射角（终止角）10.不在
4.B5.C6.C7.A8.C9.A
3.虚轴左半4.闭环极点5.2
10.B11.B12.A
、填空题
第五章频率分析
1.设系统的频率特性为G（j0））=R（©）+jl（©），则I©）称为（
2.设系统的频率特性G（j©）=R（©）+jl（©），则相频特性NG（jG））=（
10
3.设某系统开环传递函数为G（s）=（s2+s+10）（s+1），则其频率特性奈氏图起点坐标为（
4.用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（）°
5.开环最小相位系统的对数幅频特性向右移5倍频程，则闭环系统的调节时间将（增加，不变，
减小），超调量将（增加。
不变，减小），抗高频噪声干扰的能力将（增加，不变，减小）°
1、
6.系统的递函数①（s）=，若输入信号为r（t）=sint，则系统的稳态输出c（t）=（
s+1
7.比例环节的相频特性为（
8.积分环节的幅频特性为（
9.二阶微分环节是相位超前环节，
10.二阶振荡环节是相位滞后环节，最大滞后角为
二、单项选择题
1.积分环节的幅频特性，其幅值和频率成（
a.指数关系B.正比关系C.反比关系
2.—阶系统的闭环极点越靠近s平面原点，其
a.响应速度越慢B.响应速度越快C.
3.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是（
a.幅频特性B.相频特性C.传递函数
K
4.设积分环节的传递函数为G（s）=，则其频率特性幅值M（00）=（
s
1
D.P
）。
）。
最大超前角为（
）。
D.不定关系（）°准确度越高
D.准确度越低）。
D.频率响应函数
K
a.—
K
B.y
1
c.—
5.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比
匕的值为（
A.OvE<0.707B.0۩<1C^>0.707D.E>1
3
6.开环系统频率特性G（j©）=3，当⑷=1rad/s时，其频率特性相角9
（1）=（
（1j）
A.-45°
B.—90°
C.-135°
D.-270°
2
7.设开环系统频率特性为G（j©）=2，则其频率特性的奈奎斯特图与负实轴交点的频率值
jx+血）
A.返rad/s
2
B.1rad/s
C.插ad/s
D.2rad/s
8.某环节传递函数
A.（0,jO）
100s+1
G（s）=1，则其频率特性的奈奎斯特图终点坐标为（
10S+1
（1,j0）
B.
C.（1,j1）
D.（10,jO）
9.设开环系统频率特性为
G（j3）
-j3（j3+1）（j23+1）
，则其频率特性的极坐标图与负实轴交点的频
A.rad/s
2
B.
1rad/s
C.J2rad/s
D.2rad/s
10.设积分环节的频率特性为
G（j3）=1/（j3），当频率
©从Ot处时，其坐标平面上的奈奎斯特曲
线是（
A.正虚轴B.负虚轴
3.名词解释
1.频率特性2.转折频率
4.简答题
1.奈奎斯特稳定判据的内容是什么？
2.系统开环对数幅频率渐近特性曲线的三个频段是如何划分的?
参考答案
C.正实轴
D.负实轴
3.伯德图4.极坐标图5.相位裕量6.幅值裕量
一、填空题1.虚频特性
2.arcta
R俾）
3.（1,jO）4.正弦信号5.减小、不变、减弱
6.晅Sin（t—45$7.0
2
1
8-,-90c
9.18010.180
二、单项选择题1.C2.A3.B4.A
5.A6.C7.B8.D9.A10.B
第六章校正
3.
）。
采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率
A.减少B.不变C.增大D.可能增大,也可能减少
S+1
）。
4.某串联校正装置的传递函数为Gc（s）=S'，则它是一种（
0.1S+1
A.滞后校正B.超前校正C.超前-滞后校正D.比例校正
3.名词解释
1.系统校正
2.系统设计
4.简答题
1.控制系统的校正方式有哪些？
2.校正设计的方法有哪些？
3.超前校正和滞后校正特点是什么？
4.PID校正表达式是什么？
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