自动控制原理习题.docx
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自动控制原理习题
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
二、单项选择题
1.下列系统中属于开环控制的为（
）。
A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车
C.普通车床
D.家用空调器
2.下列系统属于闭环控制系统的为（
）。
A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制
C.
普通车床
D.家用电冰箱
3.下列系统属于定值控制系统的为（
）
。
A.自动化流水线B.自动跟踪雷达
C.
家用电冰箱
D.家用微波炉
4.下列系统属于随动控制系统的为（
）。
A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统
C.
家用空调器
D.家用电冰箱
5.下列系统属于程序控制系统的为（
）。
A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制
C.
普通车床
D.火炮自动跟踪系统
6.（）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统
7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（）。
A.稳定性B.复现性C.快速性D.准确性
8.下列不是自动控制系统基本方式的是（）。
A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制
9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（）。
A.被控对象B.被控变量C.控制器D.测量变送器
10.自动控制系统不稳定的过度过程是（）。
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（）、（）变量以及系统内部各变量之间
（）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（）条件下，系统的（）
的拉氏变换与（）量拉氏变换之比。
5.系统的传递函数完全由系统的（）决定，与（）的形式无关。
6.传递函数的拉氏变换为该系统的（）函数。
7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（）点。
8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）点。
9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）方程。
10.方框图的基本连接方式有（）连接、（）连接和（）连接。
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.
C.
D.
2.
A.
B.
C.
D.
3.
A.
B.
C.
D.
4.
1
A.KB.丄C.
s
5.
1
A.KB.丄C.
s
6.
1
A.KB.-C.
s
7.
1
Ts1
Ts1
1
Ts1
1
Ts22Ts1
B.
8.
1
Ts22Ts1
B.
D.s
D.s
D.s
C.
C.
1
Ts1
1
Ts1
9.
1（t）
L[1（t）]
A.s
1
B.丄C.
AD.1
s
s
10.
A.
B.
C.
D.
11.
A.
B.
C.
D
12.
A.
B.
C.
D
s
D.
D.
13.系统的开环传递函数为Gs=M-S，则闭环特征方程为（）
N（s）
A.NS=0B.NSMs=0C.1NS=0D.与是否单位反馈系统有关
14.系统的闭环传递函数为①s=—KS3，则系统的极点为（）
（s+2j（s+1）
A.s--3B.s一-2C.s=0D.s二K
15.系统的闭环传递函数为①s=Ks3，则系统的零点为（）
{s+2J（s+1）
A.s=—3B.s二—2C.s二0D.s二1
参考答案
—、填空题
1.输入、输出、动态关系2.微分方程、传递函数3.结构图、信号流图4.零初始、
输出、输入
5.结构和参数、输入信号6.脉冲响应7.零8.极9.特征10.串联、并联、反馈二、单项选择题
1.A2.B3.D4.A5.B6.D7.C8.A9.B10.B11.A12.B13.B14.B
15.A
第三章自动控制系统的时域分析
—、填空题
1.系统的瞬态性能通常以系统在（）初始条件下，对（）输入信号的响
应来衡量。
2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的（），而且还与系统的
）以及加在该系统的（）有关。
3.系统瞬态性能通常用（）、上升时间、（）、（）和衰减比等指标来
衡量。
4.一阶系统的时间常数为系统响应达到稳态值的（）所需时间。
或，若系统响应曲
线以（）速度增加，达到稳定值所需时间。
5.一阶系统G（s）K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
（）。
6.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（）周期、（）振荡的，且二％=（）。
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98%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>0<<1、•=1和•>1称为（）
阻尼、（）阻尼、（）阻尼和（）阻尼。
工程上习惯于把过渡过程调整为（）
阻尼过程。
10.超调量仅由（）决定，其值越小，超调量（）O
11.调节时间由（）和（）决定，其值越大，调节时间（）o
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（）o
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（）条件。
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（）以及加在该
系统（）O
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
（）。
19.若系统的特征方程式为s4s0，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0型系统、I型系统、U型系统,,这是按开环传递函
数的（）环节个数来分类的。
22.设控制系统的开环传递函数为Gs二10，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ess二（）
24.在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差怎二（）
25.在单位斜坡输入信号作用下，U型系统的稳态误差ess二（）o
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（）将提高，稳定
性将（）。
27.（）系统的开环放大系数，可以增强系统对参考输入的跟随能力，但会使稳定
性（）。
28.在高阶系统响应中，距离虚轴（），且其附近没有（）的极点将起到主导
作用。
二、单项选择题
1.系统时间响应的瞬态分量（）o
A.是某一瞬时的输出B.反映系统的准确度C.反映系统的动态特性D.只取决
于开环极点
2.一阶系统G（s）二K的放大系数K越小，贝療统的输出响应的稳态值（）。
Ts+1
A.不变B.不定C.越小D.越大
A.；「％
6.
B.tsC.tp
Dts
=0
A.
B.
C.
D.
7.
0t1
A.
B.
C.
D.
8.
-=1
A.
B.
C.
D.
9.
匕1
A.
B.
C.
D.
10.
A.
B.
C.
D.
11.
0
t1
厂%
A.
B.C.
D.
12.
A.
-'n
tp
B.
-'n
tp
C.
'n
tp
D.
■n
tp
13.
A.
'■n
ts
B.
■n
ts
C.
'n
ts
D.
n
ts
14.
A.
B.C.
D.
15.
n
A.越大B.越小C.不变D.不定
16.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率,保持不变时（
A.•越大，调整时间ts越大
B.
•越大，调整时间ts越小
C.越大，调整时间ts不变
D.
•越大，调整时间ts不定
17.线性定常二阶系统的闭环增益越大，A.系统的快速性越好B.超调量越大
有影响
（
C.
。
0
峰值时间提前
D.对系统的动态性能没
18.已知系统开环传递函数为G（s）=
（s0.5）（s0.1）
，则该闭环系统的稳定状况为
（）0
A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.无法确定
19.已知系统开环传递函数为G（s），则该闭环系统的稳定状况
（0.4s—1）（0.5s+1）
（）0
A.稳定B.不稳定C.
稳定边界D.无法确定
20.若系统的特征方程式为s3s20，则此系统的稳定状况为（
A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.无法确定
21.设G（s）H（s）=（s1）（s'、2）（s・3），当K增大时，闭环系统（
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
22.设G跖恥芦A，当K增大时,
闭环系统（
C.始终稳定D.
A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定
23.如果增大系统的开环放大倍数K，则其闭环系统的稳定性将（
A.变好B.变差C.不变D.不定
24.如果增加开环系统积分环节数，则其闭环系统的稳定性将（
A.变好B.变差C.不变D.不定
始终不稳定
0
25.设一单位负反馈控制系统的开环传递函数为
G（s）=：
K2，要求
（）。
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）二R1（t）时，输出速度与输入速度的稳态误差
B.在r（t）二R1（t）时，输出位置与输入位置的稳态误差
C.r（t）=V>d（t）
D.r（t）二V1（t）
27.
28.A.
29.
A.
30.
31.A.
v
r（t）"n
n
A.v_n
B.v
nC.v岂n
D.vn
B.
C.
D.
B.
C.
D.
G（sx1000
G（s）22
（s1）（2s1）
s（s
10s1000）
2
A.0B.
血C.1
D.10
B.
C.
D.
1.
2.
4.63.2%
5.6.
3.
07.3T
4T63.2%8.
■n9.
10.
11.尬n
12.13.
14
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.0
24.
25.026.
27.
28.
1.C2.C3.D4.A5.D6.A7.B8.C9.D10.B11.B12.B13.B14.A
15.C16.B
17.D18.A19.B20.C21.A22.C23.B24.B25.B26.C27.B28.D29.A
30.C31.D
1.
2.
3.
G（s）H（s）=
k
（s4）（s1）
4.
3._2+j0
4.系统开环传递函数有3个极点，2个零点，则有（）支根轨迹。
5.根轨迹是连续的且关于（）对称。
6.根轨迹离开复数极点的切线方向与正实轴间夹角为（）。
7.根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为（）。
8.已知系统的开环传递函数为G（s）H（s）二上，则（一2,jO）点（）根轨迹上
s+3
二、单项选择题
k
1.开环传递函数为G（s）H（s）二——，则实轴上的根轨迹为（）。
s+1
A.（-：
：
，-1]B.[-1,：
：
]C.（-：
：
0]D.[0,：
：
）
2.已知系统开环传递函数为G（s）二
k
s0.5s0.1
则该闭环系统的稳定状况为
（）。
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（
s2s1s3
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
4.开环传递函数为G（s）H（s）-，则实轴上的根轨迹为（）
（s+1Xs+3）
A.[-1＜：
]B.[-3,-1]C.（-：
：
，-3]D.[0,：
：
）
5.设开环传递函数为
G（s）二
E，在根轨迹的分离点处，其对应的
k值应为（
A.0.25B.0.5C.1D.4
6.设G（s）H（s）二于百亍），当k增大时，闭环系统（）。
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
7.设开环传递函数为G（s）k，在根轨迹的分离点处，其对应的k值应为（）
s（s+1）
A.0.25B.0.5C.1D.4
k
8.开环传递函数为G（s）二一，则根轨迹上的点为（）。
s+2
A.—1B.-3jC.—5D.—2j0
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D.鱼=0
ds
10.开环传递函数为G（s）H（s）=95）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（s）=M（s），则闭环特征方程为（）
N（s）
A.N（s）=OB.N（s）M（s）=OC.1N（s）=OD.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.k^lB.k_C.D.^2
s（s1）s（s-1）（s5）s（s-3s1）s（2-s）
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._2k二、零度根轨迹2.开环极点、开环零点或无穷远点3.虚轴左半4.
闭环极点5.26.37.实轴8.出射角（起始角）9.入射角（终止角）10.不在
二、单项选择题1.A2.A3.A4.B5.C6.C7.A8.C9.A10.B11.B
12.A
第五章频率分析
一、填空题
1.设系统的频率特性为G（T'）=RC）jIC），则IC）称为（）
2.设系统的频率特性G（^）=RC）jIC），则相频特性.G（j0=（）
3.设某系统开环传递函数为G（s）2，则其频率特性奈氏图起点坐标为
（s+s+10）（s+1）
（）。
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）。
6.系统的递函数①（s）二丄，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，最大超前角为（）。
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
6.
G（jJ3
（1j）
=1rad/s
^
（1）=
A
-45。
B.
-90。
C.-135。
D.-270。
7.
-■
G（j）=
j①（1
2
j）2
A.
&d/
rad/s
2
B.1rad/sC.
、2rad/sD.
2rad/s
8.
G（s）-10°s1
G（S）-
10s+1
A.
0j0
B.1j0C.
1j1
D.10j0
9.
G（j"•厂j（j
1
+1）（j2+1）
A.
恵d/
rad/s
2
B.1rad/sC.
2rad/sD.
2rad/s
C.0.707D.1
10.
G（j）=1/（j）⑷0t闵
A.
B.
C.
D.
2.
s
A.
B.
C
3.
A.
B.
C.
D
4.
G（s）
K
s
a.K
B.
K2C.
1D.
1
2
o
1.
5.
D.
MO）=
A.0「：
：
：
0.707B.0<:
：
:
1
A.B.
C.D.
1.2.
3.4.5.
6.
、填空题1.虚频特性2.arctan[]3.（1,jO）4.正弦信号5.减小、不变、
R（⑷）
一•填空题
1.比例控制规律的表达式是（
2.比例-积分控制规律表达式是（
3.比例-微分控制规律表达式是（
二.单项选择题
1.PI控制规律指的是（）。
A.比例、微分B.比例、积分C.
2.PD控制器的传递函数形式是（
15s
A.5B.54sC.1-
3s4s+1
第六章校正
）。
）。
）。
积分、微分D.比例、积分、微分
。
1
D.1—
3s
减弱
6.-sin（t一45：
）7.
2
■*1
1”
8.-，-90
9.180
10.
180；
二、单项选择题
1.C
2.A3.B4.A
5.A6.C
7.B
8.D9.A
10.B
3.采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率c（）。
A.减少B.不变C.增大D.可能增大,也可能减少
4.某串联校正装置的传递函数为Gc（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
三.名词解释
1.系统校正
2.系统设计
参考答案
二.单项选择题
1.B2.B3.C4.B
第七章非线性系统
一.填空题
）时，这样的
1.在构成自动控制系统的环节中，有一个或一个以上的环节具有（系统便是非线性控制系统。
2.线性系统可用线性微分方程来描述，而非线性系统则要用（）来描述，线性系统
中经常应用的（），在非线性系统中不适应。
3.非线性系统有时会产生（）的周期震荡现象，因为此时无外加信号，故称为
）°
4.一个非线性环节的描述函数只是描述环节在正弦信号作用下，其输出（）与输入
）的关系。
5.求出非线性环节（）后，就可用它代替非线性环节，从而建立起非线性系统的数
学描述。
6.相平面法是一种用（）来求解二阶非线性微分方程的分析方法。
7.相平面法适用于任意非线性，但只能用来分析（）非线性系统。
8.平衡点附近的（）最能反映系统的运动特性，通常把平衡点又称为奇点。
9.极限环是相平面上一条孤立封闭的（），反映了系统的（）状态。
10.极限环有稳定的，不稳定的和半稳定的之分，其中稳定的极限环对应一种稳定的
）运动。
二.单项选择题
1.线性系统的稳定性只与系统的（）有关。
A.输入B.输出C.初始条件D.参数
2.没有外界周期变化信号的作用时，系统内产生的（）的稳定周期运动称为自激振
荡。
A.单调B.衰减C.具有固定振幅和频率D.渐扩
3.描述函数法是一种研究（）的近似方法。
A.单调过程B.衰减震荡过程C.简谐型自振荡D.渐扩振荡过程
4.描述函数定义为非线性环节输出的基波分量与输入（）的复数比。
A.阶跃信号B.斜坡信号C.脉冲信号D.正弦信号
5.相平面上半平面x>0,相轨迹的走向是x增加的方向，即（）。
A.向上B.向下C.向左D.向右
6.相平面下半平面x<0，相轨迹的走向是x减小的方向，即（）。
A.向上B.向下C.向左D.向右
参考答案
1.填空题
1.非线性特性2.非线性微分方程、叠加原理3.不衰减，自振荡4.基波分量，正
弦信号
5.描述函数6.图解法7.一阶和二阶8.相轨迹9.相轨迹，自激振荡10.自
振
2.单项选择题
1.D2.C3.C4.D5.D6.C
第八章采样系统
一.填空题
1.采样过程是一个脉冲（）过程，（）信号经采样后变为（）信号。
2.描述线性离散系统常用的数学模型是（）、（）和离散状态空间描述。
3.z变换与拉式变换的关系是z二（）°
4.零阶保持器的传递函数Gh（s）二（），它具有（）滤波作用。
5.脉冲传递函数是在（）条件下，线性离散系统的（）变量z变换与（）
变量z变换之比。
6.线性离散闭环系统特征方程的根的摸小于1,则此控制系统是（）的。
二.单项选择题
1.常用函数1（t）的z变换为（）。
A.1B.
1
z-1
D.
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