大工11春《自动控制原理》在线作业.docx

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大工11春《自动控制原理》在线作业

大工11春《自动控制原理》在线作业1

一、单选题（共10道试题，共50分。

）

1.判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括（）。

A.劳斯判据法B.奈奎斯特判据法C.李雅普诺夫第二方法D.信号流图法

2.当二阶系统为（）响应时，系统的特征根为共轭虚根。

A.欠阻尼B.过阻尼C.无阻尼D.临界阻尼

3.若系统劳斯阵列表的第k行所有系数（），则系统要么不稳定，要么处于临界稳定状态。

A.均为零B.均为1C.不为零D.恒定

4.测速发电机属于（）。

A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.振荡环节

5.下列哪种输入信号属于斜坡函数（）。

A.突然转换B.突然合闸C.负荷突变D.数控机床加工斜面的进给指令

6.电枢控制的直流电动机属于（）。

A.一阶系统B.二阶系统C.三阶系统D.四阶系统

7.（）是经典控制理论中最基本也是最重要的概念。

A.传递函数B.频率法C.根轨迹法D.微分方程

8.（）又称为参考输入。

A.给定值B.被控量C.反馈通道D.前向通道

9.高阶系统找到一对（）就可近似地当作二阶系统来分析。

A.主导零点B.主导极点C.共轭复数主导极点D.共轭实数主导极点

10.用（）建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模型。

A.数学法B.差分法C.演绎法D.归纳法

二、判断题（共10道试题，共50分。

）

1.如果系统受到扰动，偏离了平衡点，但当扰动消失后，能回到原平衡点，称这个系统是稳定的。

B.正确

2.一般对有超调的系统常定义响应曲线的上升时间从稳态值10%-90%所需时间。

A.错误

3.传递函数的零点、极点分布图表征了系统的动态性能。

B.正确

4.过阻尼系统反应迟钝，动作缓慢，所以一般控制系统都不设计成过阻尼系统。

B.正确

5.前向通路的各增益乘积称为前向通路增益。

B.正确

6.静态条件是指变量的各阶导数为零。

B.正确

7.差动放大器属于计算装置。

A.错误

8.采用消元处理后能形象直观地表明输入信号以及各中间变量在系统的传递过程。

A.错误

9.在工程实际中机械动力系统可以近似为一阶系统。

A.错误

10.任何复杂系统的结构图都不外乎由串联、并联和反馈3种基本结构交织组成。

B.正确

大工11春《自动控制原理》在线作业2

一、单选题（共10道试题，共50分。

）

1.在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为（）。

A.相位差B.信号差C.频率差D.相差

2.如果开环零点数目m小于开环极点数目n，则有（）条根轨迹终止于无穷远处。

A.nB.MC.n-mD.m-n

3.（）是用来确定根轨迹上某点的相应增益值。

A.辐角条件B.幅值条件C.开环增益D.开环零点

4.当根轨迹分支在实轴上某点相遇又向复平面运动时，该交点称为根轨迹的（）。

A.会合点B.分离点C.相遇点D.分离极点

5.一阶滞后环节的最大滞后相角为（）。

A.0°B.60°C.90°D.180°

6.PID调节器中的D指的是（）。

A.比例B.积分C.微分D.比例积分

7.（）是相位滞后环节，它的低通性能好。

A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.振荡环节

8.用直接求解闭环特征根绘制根轨迹的办法，对于（）是不适用的。

A.一阶系统B.二阶系统C.三阶系统D.高阶系统

9.为了减少校正装置的输出功率，以降低成本和功耗，（）装置通常被安置在前向通道的前端。

A.串联校正B.反馈校正C.并联校正D.前馈校正

10.（）的对数相频特性恒为0°。

A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.振荡环节

二、判断题（共10道试题，共50分。

）

1.以开环根轨迹增益为可变参数绘制的根轨迹称做参变量根轨迹。

A.错误

2.根轨迹上的箭头表明当开环增益K增大时，特征根移动的方向。

B.正确

3.线性系统的频率特性可以非常容易地由解析法得到。

B.正确

4.利用超前网络进行串联校正的基本原理是利用其相角的超前特性。

B.正确

5.时域性能指标和频域性能指标之间可以相互换算。

B.正确

6.两个极点间的根轨迹上只有一个分离点。

A.错误

7.不稳定环节的相频特性与稳定环节的完全相同。

A.错误

8.积分环节的频率特性与惯性环节互为倒数。

A.错误

9.对数坐标图可以扩大所表示的频率范围，而又不降低低频段的准确度。

B.正确

10.每个闭环特征根的变化轨迹都是整个根轨迹的一个分支。

B.正确

大工11春《自动控制原理》在线作业3

一、单选题（共10道试题，共50分。

）

1.二次函数型外推规律的保持器称为（）。

A.零阶保持器B.一阶保持器C.二阶保持器D.高阶保持器

2.控制电机的转速与控制电压间的关系呈现（）特性。

A.饱和非线性B.死区C.间隙D.继电器

3.如果极限环内外的相轨迹曲线都收敛于该极限环，则该极限环称为（）。

A.稳定极限环B.不稳定极限环C.半稳定极限环D.振荡极限环

4.在离散系统中，通过控制器对（）进行控制的直接作用的偏差信号仍是离散信号。

A.控制量B.被控对象C.离散信号D.数字量

5.稳定的自激振荡是振幅固定不变，（）固定不变的周期振荡，具有抗干扰性。

A.效率B.周期C.频率D.相角

6.如果采样开关以相同的（）动作，则称为等速采样。

A.采样时间B.采样周期C.采样速度D.采样效率

7.如果遇到Z变换函数是超越函数，则只能用（）来求取Z反变换。

A.部分分式法B.反演积分法C.幂级数法D.延迟法

8.通过级数求和法求取已知函数Z变换的缺点在于需要将（）写成闭合形式。

A.无穷级数B.有穷级数C.有理函数D.无理函数

9.（）是运用内环非线性反馈控制，构造伪线性系统。

A.相平面法B.相轨迹法C.描述函数法D.逆系统法

10.理想继电器又称为（）。

A.单位继电器B.双位继电器C.三位继电器D.滞环继电器

二、判断题（共10道试题，共50分。

）

1.不稳定的自激振荡实际上是不存在的。

B.正确

2.研究非线性系统的稳定性时，只需要明确给定系统的初始状态即可。

A.错误

3.在实际应用中理想单位脉冲面积为1。

B.正确

4.叠加原理不适用于描述非线性系统运动的数学模型。

B.正确

5.模数转换器与数模转换器为数字计算机的接口。

B.正确

6.极限环可以使系统性能变好。

A.错误

7.等倾斜线法是一种常用的绘制相平面图的图解法。

B.正确

8.数模转换器不可以用采样开关来表示。

A.错误

9.信号恢复是指将连续时间信号变成离散时间信号。

A.错误

10.Z变换只能表征连续时间信号在采样时刻上的信息。

B.正确

自动控制原理》课程考试

模拟试卷

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括（）。

A．劳斯判据法

B．奈奎斯特判据法

C．李雅普诺夫第二方法

D．信号流图法

2、下列哪种输入信号属于斜坡函数（）。

A．突然转换

B．突然合闸

C．负荷突变

D．数控机床加工斜面的进给指令

3、系统开环传递函数为，则系统的开环零点为（）。

A．

B．

C．

D．1

4、在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为（）。

A．相位差

B．信号差

C．频率差

D．相差

5、控制系统开环传递函数为，则该系统根轨迹有（）条渐近线。

A．1

B．2

C．3

D．4

6、为了减少校正装置的输出功率，以降低成本和功耗，（）装置通常被安置在前向通道的前端。

A．串联校正

B．反馈校正

C．并联校正

D．前馈校正

7、如果采样开关以相同的（）动作，则称为等速采样。

A．采样时间

B．采样周期

C．采样速度

D．采样效率

8、（）是运用内环非线性反馈控制，构造伪线性系统。

A．相平面法

B．相轨迹法

C．描述函数法

D．逆系统法

9、（）是闭环系统幅频特性出现谐振峰值时的频率。

A．剪切频率

B．谐振频率

C．截止频率

D．带宽频率

10、（）是指阶跃响应曲线超过稳态值而到达第一个峰值所需要的时间。

A．调节时间

B．延滞时间

C．上升时间

D．峰值时

二、选择判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、采用消元处理后能形象直观地表明输入信号以及各中间变量在系统的传递过程。

A．正确

B．错误

2、任何复杂系统的结构图都不外乎由串联、并联和反馈3种基本结构交织组成。

（）

A．正确

B．错误

3、在工程实际中机械动力系统可以近似为一阶系统。

（）

A．正确

B．错误

4、过阻尼系统反应迟钝，动作缓慢，所以一般控制系统都不设计成过阻尼系统。

（）

A．正确

B．错误

5、闭环零点的分布决定了瞬态响应曲线的形状及指标。

（）

A．正确

B．错误

6、在s平面上，凡能满足幅值条件的点都是系统的特征根。

（）

A．正确

B．错误

7、Z变换只能表征连续时间信号在采样时刻上的信息。

（）

A．正确

B．错误

8、研究非线性系统的稳定性时，只需要明确给定系统的初始状态即可。

（）

A．正确

B．错误

9、等倾斜线法是一种常用的绘制相平面图的图解法。

（）

A．正确

B．错误

10、极限环可以使系统性能变好。

（）

A．正确

B．错误

三、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

1、简述衡量控制系统的稳定裕量的方法。

幅值裕量、相角裕量。

2、简述线性系统的定义。

当系统的运动规律可以用线性微分方程来描述时，则这类系统称为线性系统。

四、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

1、设一单位负反馈系统的开环传递函数为

试用劳斯判据判别系统的稳定性。

解：

系统的闭环传递函数为：

因此，系统的特征方程为：

列写劳斯阵列表如下：

第一列系数有负数，故系统是不稳定的。

2、二阶系统单位阶跃响应如下图所示，试根据已知的单位阶跃响应计算系统参数及。

解：

由图单位阶跃响应曲线，结合性能指标的定义，可得

超调量为：

，

峰值时间为：

则由二阶欠阻尼情况下的性能指标公式，可得：

解得

五、作图题（本大题1小题，共12分）

某系统方框图如下图所示，试绘制该系统的根轨迹图。

解：

系统开环传递函数为

其中，。

系统为负反馈系统且开环传递函数为标准形式，属于根轨迹

1）开环极点数目

开环零点数目

2）实轴上根轨迹分布在和。

3）渐近线条数

渐近线与实轴夹角

4）求分离点公式

即

解得（会合点），（分离点）

该系统根轨迹为圆，是以为圆心，半径为的圆。

六、综合题（本大题1小题，共18分）

设负反馈系统的开环传递函数为。

画出系统开环频率特性的极坐标图，并用奈奎斯特判据判断其闭环系统的稳定性。

解：

由得，求得。

因为

画出极坐标图如下：

由图知，奈氏曲线包围（-1，j0）点2周。

因为P=0，N=2，所以Z=P+N=2，系统闭环不稳定。

《自动控制原理》课程考试

模拟试卷

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）