自动控制原理第六版复习题doc.docx

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自动控制原理第六版复习题doc

A.有分离点行会合点

B.何分离点无会合点

C•无分离点有会合点

D.无分离点无会合点

4如果输入信号为单位斜坡两数时，系统的稳态谋差匚为无穷大，则此系统为（）

A・0型系统

B.I型系统

C.II型系统

III型系统

5信号流图中，信号传递的方向为（

A.支路的箭头方向

支路逆箭头方向

C-任意方向

源点向陷点的方向

）

7方框图的转换，所遵循的原则为（

《白动控制原理》考试说明

一、题型

1填空题（垂点考查对慕本概念的掌握情况）18%

2选择题（重点考查学牛对课程基本知识点的掌握情况）20%

3简答题（考查学生对口动控制系统进行定性分析的能力）20%

4计算分析题（考查学生对自动控制系统进行定量分析的能力，重点考查系统的数学模型、二阶系统的时域分析、根轨迹分析、频域分析、PID控制算法、离散控制系统的稳定性分析等内容）42%

二、复习题

（一）选择题

1单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态课差与系统开坏传递函数屮的卜列哪个环节的个数有关?

（）

A.微分坏节B.惯性环节

C.积分坏节D.振荡环节

2设二阶微分环节G（s）=s2+2s+4,则其对数幅频特性的高频段渐近线斜率为（）

A.-40dB/decB.-20dB/dec

C.20dB/decD.40dB/dec

s（s+2）（s+3）

3设开环传递两数为G（s）H（s）=产31）,其根轨迹（）

A.结构不变B.等效

C.环节个数不变D.每个环节的输入输出变量不变

8阶跃输入函数厂⑴的定义是（）

A./*（/）=l（/）B.r（Z）=xo

C.7\/）=x0*l（/）D.r（f）=xo.5（/）

9设单位负反馈控制系统的开环传递函数为型，则系统的特征方程为（）

恥）

A.Go（s）=OB.A（s）=O

C.B（s）=OD.A（s）+B（s）=O

10改善系统在参考输入作用下的稳态性能的方法是增加（）

A.振荡环节B.惯性环节

C.积分环节D.微分环节

11当输入信号为阶跃、斜坡函数的组合时，为了满足稳态课差为某值或等于零，系统开环传递函数中的积分环节数N至少应为（）

A.N>0B.N>1

C.N>2D.N>3

点的幅值|G伽）|=（

A.2.0

C.0.8

12设开环系统的传递函数为酸迪”心山），则其频率特性极朋标图与实轴交

）

B.1.0

D.0.16

13设某开环系统的传递函数为

10

（0.25$+1）（0.25疋+0.4$+1）

则其相频特性

0（CO）=（）

A.-tg"10.2569-tg'1

1-0.25”

0.2567+tg_,

0.40

1—0.250?

C.—tgT（）.25Q+tgT

0.469

1+0.25"

0.469

1+0.25”

14设某校正环节频率特性C

rc（丿0）-丿1°血+1,则其对数幅频特性渐近线高频段斜率为

M+1

D.-tg'10.25^7-tg'1

（）

A.OdB/decB.-20dB/dee

C.-40dB/decD.-60dB/dec

15二阶振荡环节的対数幅频特性的低频段的渐近线斜率为（）

A.OdB/decB.-20dB/dec

C.-40dB/deC

D.-60dB/dec

16根轨迹法是一种（）

A.解析分析法

B.时域分析法

C.频域分析法

D.时频分析法

17PID控制器是一种（）

A.超前校正装置

B.滞后校正装置

C.滞后一超前校止装置

D.超前一滞后校正装置

18稳态位直谋差系数©为（

）

A.lim

stoG⑸H（s）

B.limsG（s）H（s）

stO

C.lims2G⑸H（s）

ST（）

D.limG（s）H（s）

ST（）

19若系统存在临界稳定状态，

则根轨迹必定与之相交的为（

A.实轴

B.虚轴

C.渐近线

D.阻尼线

）

）

20

下列开环传递函数中为最小相位传递函数的是（

1B.丄

s—2

A./2c小

（s+l）（s+2s+2）

—~~!

D.

s2-4s+16s-10

当二阶系统的阻尼比£在0<^<1吋，特征根为（一对实部为负的共轨复根

一对共轨虚根

二阶振荡环节对数幅频特性高频段的渐近线斜率为（

C.

21

A.

C.

22

）

B.一对实部为正的共轨复根

D.一对负的等根

）

A--40dB/dec

B.-20dB/dec

C-OdB/dec

D.20dB/dec

23

49

已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为G（s）=¥，则该闭环系统为（

A.

C.

稳定临界稳定

24

B.条件稳定

D.BIBO稳定

设系统的开环传递函数为G（s）H（s）二K（2s+3），其在根轨迹法中用到的开环放大系数

（s+2）（s+4）

（）

A.K/2B.

C.2KD.

25PI控制器属于下列哪一种校正装置的特例超前B.

滞后一超前D.

A.

C.

K

4K

（）

滞后

超前一滞后

设系统的G（s）=—」，则系统的阻尼比g为（

25s2+5s+l

A.

C.

1

25

J_

2

D.1

27设某系统开环传递函数为G（s戶，则其频率特性的奈氏图起点坐标为

（s+l）（s+2）（s+5）

（）

A.（0,jlO）B.（1,j0）

C.（10,jO）D・（0,jl）

28单位负反馈系统的开环传递函数G（s）=K（2j+l）（s+1）,©o’T>0,则闭环控制系统稳s2（Ts+1）

定的条件是（）

A.（2K+1）>TB.2（2K+2）>T

C.3（2K+1）>TD.K>T+1,T>2

29设积分环节频率特性为G0co）=丄，当频率3从0变化至s时，其极处标中的奈氏曲线j3

是（）

A.正实轴B.负实轴

C.正虚轴

30控制系统的最人超调量外反映了系统的（

A.相对稳定性

C.快速性

31当二阶系统的阻尼比？

1时，特征根为（

A.两个不等的负实数

C.两个和等的正实数

32稳态加速度误差数Ka=（）

A.limG⑸H（s）

stO

C.lims2G（s）H（s）

stO

33信号流图中，输出节点又称为（）

A.源点

C.混合节点

34设惯性环节频率特性为G（jco）=—!

—

O.ljco+1

D.负虚轴

）

B.绝对稳定性

D.稳态性能

）

B.两个相等的负实数

D.两个不等的正实数

B.limsG（s）H（s）

stO

D.lim—!

—stOG（s）H（s）

B.陷点

D.零节点

，则其对数幅频渐近特性的转角频率为CO=

（）

B.0.1rad/s

A.0.01rad/s

C・lrad/sD.1Orad/s

35下列开环传递函数中为非最小相位传递函数的是（）

D.

s"+2s+2

10（s-l）

s（5s+1）

36利用开环奈李•斯特图nJ以分析闭环控制系统的（）

A.稳态性能B.动态性能

C.精确性D.稳定性

37耍求系统快速性好，则闭环极点应距（）

A.虚轴远B.虚轴近

C.实轴近D.实轴远

38已知开环传递函数为叫叽+。

.2”）

（?

0）的单位负反馈系统，则闭环系统

稳定时k的范围为（）

A.0

C.020©

39设单位反馈控制系统的开环传递函数为G0（s）=—1—,则系统的阻尼比〈等于（

s（s+4）

A.丄B.1

2

C・2D.4

40开环传递函数G（s）H（s）=—,当k增大时，闭坏系统（）

（s+2）（s+10）

A.稳定性变妬快速性变差B.稳定性变差，快速性变好

C.稳定性变好，快速性变好D.稳定性变羌，快速性变羌

41一阶系统G（s）=K的单位阶跃响应是y（t）=（）

Ts+1

t

A.K（1-e"7）B」弋一〒

D.Kc一亍

42当二阶系统的根为一对相筹的负实数时，系统的阻尼比<为（）

A.匚=0B.©=・1

C.g=lDgvl

43当输入信号为阶跃、斜坡、抛物线函数的组合时，为了使稳态谋差为某值或等于零，系统开环传递函数中的积分环节数N至少应为（）

A.N>0B.N>I

C.N>2D.N>3

44设二阶振荡环节的频率特性为G（jo））=—厂，，则其极坐标图的奈氏曲线与负虚

（jco）~+j4o）+16

轴交点频率值co=（）

A.2

B.4

C.8

D.16

45设开环系统频率特性为G（jco）=

JC0（JC0+l）（j4CD+l）化范围为（）

当频率3从0变化至00时，其相角变

A.0。

〜-180°

C.-900〜・270。

B.-90°-180°

D.-900〜90。

46幅值条件公式可写为（）

fjs+Pjl

A.K二

mn|s+ziI

JJ|s+Pj|

B.K=

mn|s+zi1i=l

n,s+zi1

C.K=

fjs+pjlj=i

m

IJ|s+ZiI

D.K二

fjs+pj|j=i

47当系统开环传递函数G（s）H（s）趋向s平面的无穷远处的根轨迹有（A.n一m条

Cm条

的分母多项式的阶次n大于分了多项式的阶次m时,）

B.n+m条

D.m条

48设开环传递函数为G（s）H（s）=KG+9）,其根轨迹（

（s+3）（s+5）

B.无会合点，有分离点

D.有会合点，有分离点

）

A.有会合点，无分离点

C.无会合点，无分离点

49采用超前校正对系统抗噪声干扰能力的影响是（

A.能力上升

C.能力不变

50单位阶跃函数r（t）的定义是（

A.r（t）=1

C.r（t）=A（t）

51设惯性环节的频率特性G（jco）=

B.能力下降

D.能力不定

）

B.r

D.r

1

jlOty+1，

（t）=1（t）

（t）=S（t）

则其对数幅频渐近特性的转角频率为

（）

BOlrad/s

D.lOrad/s

A.O.Olrad/s

CJrad/s52迟延环节的频率特性为G（〃y）=e—0,其幅频特性M（^）=（

B.

A.1

2

C.3D.4

53计算根轨迹渐近线的倾角的公式为（）

A+（2/+1）龙

X・（p=—

n+tn

C“⑵+1）龙

C.（p=

n+m

B.

D.

-（2/+1）龙

（P=

n+tn

“刊2/+1）龙

0=

n-m

54已知开环传递函数为G"s）二空辺的单位负反馈控制系统，若系统稳定，k的范围应s（s-1）

为（）

A.k<0

C.

B.k>0

D.k>l

55设二阶系统的G（s）

.宀T则系统的阻尼比川自然振荡频率以八

A11

A・一、一

92

C.丄、2

39

B.-

4

D.-

2

2

3

]_

4

56一阶系统G（s）

=右的单位斜坡响应y

（t）=（

C.t-T+TcLT

57根轨迹与虚轴交点处满足（

A.GC/e）H（.M）=0G（jco）H（jco）=_\开环传递函数为一-—,讨论p从0

S（S+p）

B.丄尹

T

D.cvT

C.

58

变到oo时闭环根轨迹，可将开环传递函数化为

PS

5+4

k

C.4

5-4

59对于一个比例环节，当其输入信号是一个阶跃函数时，其输岀是（）

A.同幅值的阶跃函数B.与输入信号幅值成比例的阶跃函数

C.同幅值的正弦函数D.不同幅值的正弦函数

60

对超前校正装置Gc（s）=匕迦

1+Ts

A.

2.5

B.

C.

4.17

D.

61

决定系统传递函数的是系统的

A.结构

B.

参数

C•输入信号

D.

结构和参数

x（8）二limx（t）=lim%（.?

）

5—>0

x（oo）=limx（r）=limsX（s）

/tOXT®

梅森公式为（）

B•x（8）=limx（Z）=limX（s）

/—>8ST8

D.x（c«）=limx（t）=limsX（s）

/T8$tO

Da

jt=l

A人

△A=1

斜坡输入函数r（t）的定义是（

r（/）=/

r（/）-at1

B・~T^jPk^k△A-=l

D・+工"4

）

B.r（/）=x（）-l（r）

D.r（r）=vt

-阶系统G（X希的时间常数T越小,

则系统的响应曲线达到稳态值的时间

越短

不变

设微分环节的频率特性为G（M）=jco,

当频率®从0变化至oc时，具极坐标平面上的奈

B.越长

D.不定

氏曲线是（）

B.

正虚轴

负虚轴

正实轴D.负实轴

设某系统的传递函数G（s）=—，则其频率特性G（〃y）的实部R（a））=（）

5+1

旦E•亠

1+6?

1+少

旦D._旦

]+曲1+coT

若劳斯阵列表中第一列的系数为（3,1,E,2■丄，12）T,则此系统的稳定性为（）

£

稳定

不稳定

设惯性环节的频率特性为G（丿0=』一

丿Q+1

性曲线是一个半圆，位于极坐标平而的（

第一象限

第三象限

B.临界稳定

D.无法判断

当频率®从0变化至oo时，则其幅相频率特

）

B.第二象限

D.第四象限

70开环传递函数为G⑸H（s）=0g~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III］线

k

71开环传递函数为G（s）H（s）=；,其根轨迹渐近线与实轴的交点为

（5-1）（52+65+10）

A.

—

B.

—

3

5

C.

3

D.

5

5

3

72

频率法和根轨迹法的基础是（

）

A.

正弦函数

B.

阶跃函数

C.

斜坡函数

D.

传递函数

A.乘积

B.代数和

C.加权平均

D.平均值

74求取系统频率特性的方法有（

）

A.脉冲响应法

B.根轨迹法

C.解析法和实验法

D.单位阶跃响应法

75设开环系统频率特性为G0®）-

1，则其频率特性的奈氏图弓负实轴

73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（）

丿X/Q+1）（丿20+1）

交点的频率值⑵为（

）

A.

C.a/2rad/s

B•1rad/s

D.2rad/s

76某单位反馈控制系统开环传递函数,若使相位裕M/=45°,a的值应为多少?

S

A.

C.

B.

77已知单位负反馈系统的开环传递函数为G（Q=—，若系统以con=2rad/s的频

s+as"+2s+1

率作等幅振荡，则a的值应为（）

A-0.4

B-0.5

设弼时為龄增大时’闭环系统（）

由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定

始终稳定D.始终不稳定

设开环传递函数为G（s）=—在根轨迹的分离点处，其对应的k值应为（）

s（s+1）

1B.1

42

D.4

单位抛物线输入函数r（t）的数学表达式是r（t）=（）

at2B.-Rt2

2

2

当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（）

区0B.匚=0

0<^<1D.01

已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差％为常数，则此系统为（）

0型系统B.I型系统

II型系统D.III型系统

设某环节的传递函数为G（s）=—5—，当co=0.5rad/s时，其频率特性和位移0（0.5）=2s+1

71

7

兀

B.

71

D.

超前校止装置的最大超前相角对趋近（）

-90°

B.-45°

45°

单位阶跃函数的拉氏变换是（

丄

7

1

D.90°

）

D.1

同一系统，不同输入信号和输出信号Z间传递函数的特征方程（）

相同B.不同

不存在D.不定

A-

—60dB/dec

B.-40dB/dec

C-

-20dB/dec

D.OdB/dec

88

已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=語，则相位裕量7的值为（

A.

30°

B.45°

C.

60°

89

D.90°

设开环传递函数为G（s）%）="+D,其根轨迹渐近线与实轴的交点为（

s（s+2）（5+3）

A.

B-

C.

D.—3

90

惯性环节又称为（

A.

积分环节B.微分环节

C.

•阶滞麻环节D.振荡环节

91

没有稳态误差的系统称为（

A.

恒值系统B.无差系统

C-

有差系统D.随动系统

92

根轨迹终止于（

A.

闭环零点B•闭环极点

C.

开环零点D.开环极点

93

若某系统的传递函数为G（s）=s（Te+l），贝ij相应的频率特性g（jeo）为（

A.

K

co（jcoTj+1）

B.

K

jeCjcoT]+1）

C.

K

a）（ju）T|+1）

D.

jo）Oo）T1+l）

94

若劳斯阵列表中某一行的参数金为零，或只有等于零的一项，则说明在根平而内存在的

共轨虚根或共轨复根对称于（

A.实轴B.虚轴

C.原点D.45。

对角线

7p

96已知ct+j卩是根轨迹上的一点，则必在根轨迹上的点是（）

A.-a+jpB.a-jp

C.-a-jpD.p+ja

97当原有控制系统已具冇满意的动态性能，但稳态性能不能满足要求时，可采用串联

（）

A.超前校正B.滞后校正

C.反馈校正D.前馈校正

98设1型系统开环频率特性为G（jco）=j碗1°3+1）,则其对数幅频渐近特性低频段（3T0）的L（3）为（）

A.-20-201gcoB.20-201gco

C.40-201gcoD.20+201g（o99设某开环系统的传递函数为G（s）=（0・25s+l）（0.25s2+0.4s+l）,频率特性的相位移

（Gw）为（）

C.tg-10.25co-tg-l1-0.25（0*-D.-tg-10.25co+tg-l1-0.25cd^100线性定常系统传递函数的变换基础是

A.齐次变换B.拉氏变换

C.富里哀变换D.Z变换

101在电气环节屮，可直接在复域屮推导岀传递函数的概念是

A.反馈B.负载效应

C.复阻抗D.等效变换

102不同的物理系统，若可以用同一个方框图表示，那么它们的

A.元件个数相同B.环节数相同

C.输入与输出的变量相同D.数学模型相同

103设某函数兀⑴的数学表达式为x（/）=

0，Z<°，式小勺为常数，则或）是

%昇n0

A.单位阶跃函数B.阶跃函数

C.比例系数D.常系数

104通常定义当以后，系统的响应曲线不超岀稳态值的范围是

A.±l%或±3%B.±l%或±4%

C.±3%或±4%D.±2%或±5%

105若要改善系统的动态性能，可以增加

A.微分环节B.积分环节

C.振荡环节D.惯性环节

106当输入信号为阶跃、抛物线函数的组合时，为了使稳态谋差为某值或等于零，系统开环传递函数屮的积分环节数N至少应为

B.N>1

D.N>3

0.5

A.N>0

107设开环系统传递函数为G（s）=

讥+阿山）’则其频率特性的奈氏图与负实轴交点

C.N>2

B.0.5Fadis

的频率值<0=

A・0・ls必

C.lrad/sD.10rad/s

108设某开环系统的传递函数为G（s）二4（心+1）,其频率特性的和位移

"（S+I）

A.・90°+/g"co・/g'lO®B.・90。

+/g%+/g_110co

C.-180°-Zg_1lOco+/g^coD.-180°+/g_110cD-/g_1co

109设II型系统开环幅相频率特性为G（M）=而晋影而,则其対数幅频渐近特性与0）

轴交点频率为

A.0.01rad/sB.0.1rad/s

C.lrad/s

D.10rad/s

1100型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为

A.-60dB/dec

C.-20dB/dec

111系统的根轨迹关于

A.虚轴对称

C.实轴对称

112PD控制器具冇的相位特征是

B.-40dB/dec

D.OdB/dec

B.原点对称

D.渐近线对称

A.超前

C.滞后•超前

B.滞后

D.超前一滞后

113控制系统采用负反馈形式连接后，下列说法正确的是（）

A一定能使闭环系统稳定B系统的动态性能一定会提高

C一定能使T扰引起的误差逐渐减少，最后完全消除

D一般需要调整系统的结构和参数，才能改善系统的性能

114单输入单输出的线性系统其传递函数与下列哪些因素有关（）

A系统的外作用信号

C系统的初始状态

B系统或元件的结构和参数

D作用于系统的干扰信号

115一阶系统G（5）=-^―的放人系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（）

Ts^l

A不变B不定C愈小D愈大

116当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，则系统的阻尼比g为（）

Ag<0B0l

117高阶系统的主导极点越靠近虚轴，则系统的（）

A准确度越高B准确度越低

C响应速度越快D响应速度越慢

118下列哪种扌音施达不到捉高系统控制精度的冃的（）

A增加积分环节B提高系统的开环增益K

C增加微分环节D引入扰动补偿

119若二个系统的根轨迹相同，则二个系统冇相同的（）

A闭环零点和极点B开环零点C闭环极点D阶跃响应

120若某最小相位系统的相角裕度Y>0°，则下列说法正确的是（）

A系统不稳定B只冇当幅值裕度绻>1时系统才稳定

C系统稳定D不能用相角裕度判断系统的稳定性

/

121进行串联超前校正示，校正前的穿越频率g与校正示的穿越频率0.

的关系，通常是（）

////

Acoc=CDcB（oc>COcCC0c

（二）简答题

1-3题1・3图为工业炉温H动控制系统的工作原理图。

分析系统的工作原理，指出被

控对象、被控虽和给定