自动控制原理复习题及答案分解.docx

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自动控制原理复习题及答案分解

自动控制原理1

一、单项选择题（每小题1分，共20分）

1.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（）

A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计

2.惯性环节和积分环节的频率特性在（）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率

3.通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

4.ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（）

A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线

5.当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（）

A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节

6.若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（）

A.1B.2C.5D.10

7.二阶系统的传递函数，则该系统是（）

A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统

8.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（）

A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间

C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量

9.一阶微分环节，当频率时，则相频特性为（）

A.45°B.-45°C.90°D.-90°

10.最小相位系统的开环增益越大，其（）

A.振荡次数越多B.稳定裕量越大

C.相位变化越小D.稳态误差越小

11.设系统的特征方程为，则此系统（）

A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：

，当k=（）时，闭环系统临界稳定。

A.10B.20C.30D.40

13.设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数有（）

A.0B.1C.2D.3

14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）

A.2B.0.2C.0.5D.0.05

15.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）

A.反馈校正B.相位超前校正

C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正

16.稳态误差ess与误差信号E（s）的函数关系为（）

A.B.

C.D.

17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（）

A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前

18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）

A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线

19.开环传递函数为G（s）H（s）=,则实轴上的根轨迹为（）

A.（-3，∞）B.（0，∞）C.（-∞，-3）D.（-3，0）

20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。

A.电压B.电流C.位移D.速度

二、填空题（每小题1分，共10分）

21.闭环控制系统又称为系统。

22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。

23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为。

24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的　　就可以判断其稳定性。

26.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的明显上升，从而具有较大

的稳定裕度。

28.二阶系统当共轭复数极点位于线上时，对应的阻尼比为0.707。

29.PID调节中的“P”指的是控制器。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越__越好。

三,计算题（第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分）

41.求图示方块图的传递函数，以Xi（s）为输入，X0（s）为输出。

Xi（s）

+

X0（s）

+

G4

+

G3

G2

G1

+

+

H3

-

-

-

H1

H2

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

x0

k1

k2

fi

M

D

43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2秒，试确定K和

K1值。

+

Xi（s）

X0（s）

K

1+K1s

44.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。

试求该系统的开环传递函数。

（设系统是最小相位系统）。

自动控制原理2

一、单项选择题（每小题1分，共20分）

1.系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（）

A.最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计

2.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量

3.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。

A.允许的峰值时间B.允许的超调量

C.允许的上升时间D.允许的稳态误差

4.主要用于产生输入信号的元件称为（）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

5.某典型环节的传递函数是，则该环节是（）

A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节

6.已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是（）

A.B.

C.D.

7.引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（）

A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数

C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数

8.设一阶系统的传递，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为（）

A.7B.2C.D.

9.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（）

A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量

10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（）

A.谐振频率B.截止频率C.最大相位频率D.固有频率

11.设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数为（）

A.0B.1C.2D.3

12.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（）

A.0～15B.15～30C.30～60D.60～90

13.设一阶系统的传递函数是，且容许误差为5%，则其调整时间为（）

A.1B.2C.3D.4

14.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（）

A.B.C.D.

15.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（）

A.0B.0.25C.4D.

16.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）

A.相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正

17.确定根轨迹大致走向，一般需要用（）条件就够了。

A.特征方程B.幅角条件C.幅值条件D.幅值条件+幅角条件

18.某校正环节传递函数，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（）

A.（0，j0）B.（1，j0）C.（1，j1）D.（10，j0）

19.系统的开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为（）

A.（-2，-1）和（0，∞）B.（-∞，-2）和（-1，0）

C.（0，1）和（2，∞）D.（-∞，0）和（1，2）

20.A、B是高阶系统的二个极点，一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于（）时，分析系统时可忽略极点A。

A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍

二、填空题（每小题1分，共10分）

21.“经典控制理论”的内容是以为基础的。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度。

23.某典型环节的传递函数是，则系统的时间常数是　　。

24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。

25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。

26.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是和反馈校正

29.已知超前校正装置的传递函数为，其最大超前角所对应的频率。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有，则该系统称作最小相位系统。

三、计算题（第41、42题每小题5分，第43、44题每小题10分，共30分）

41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C（s）/R（s）。

C（s）

+

R（s）

−

G2（s）

G1（s）

+

+

−

G3（s）

-

H3（s）

H1（s）

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

y0（t）

43.已知系统的传递函数，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。

44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：

（1）若，对应最佳响应，问起搏器增益K应取多大。

（2）若期望心速为60次/min，并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多少？

瞬时的最大心速多大。

自动控制原理3

1.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）

A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统

2.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量

3.直接对控制对象进行操作的元件称为（）

A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件

4.某典型环节的传递函数是，则该环节是（）

A.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节

5.已知系统的单位脉冲响应函数是，则系统的传递函数是（）

A.B.C.D.

6.梅逊公式主要用来（）

A.判断稳定性B.计算输入误差

C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹

7.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（）

A.0.6B.0.707C.0D.1

8.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。

A.允许的稳态误差B.允许的超调量

C.允许的上升时间D.允许的峰值时间

9.设一阶系统的传递，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为（）

A.7B.2C.D.

10.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作（）

A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统

11.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（）

A.0～15B.15～30C.30～60D.60～90

12.某系统的闭环传递函数为：

，当k=（）时，闭环系统临界稳定。

A.2B.4C.6D.8

13.开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为（）

A.（－4，∞）B.（－4，0）C.（－∞，－4）D.（0，∞）

14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（）

A.0B.0.25C.4D.

15.系统的传递函数，其系统的增益和型次为（）

A.5，2B.5/4，2C.5，4D.5/4，4

16.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）

A.相位滞后校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正

17.进行串联超前校正前的穿越频率与校正后的穿越频率的关系，通常是（）

A.=B.>C.