期末考试试题集自动控制原理含完整答案.docx
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期末考试试题集自动控制原理含完整答案
期末考试-复习重点
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
10
6.若系统的开环传递函数为,则它的开环增益为()s(5s2)
A.1B.2C.5D.10
5
7.二阶系统的传递函数G(s)2,则该系统是()
s22s5
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
1
9.一阶微分环节G(s)1Ts,当频率时,则相频特性G(j)为()T
A.45
B.-45
C.90
D.-90°
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Dss48s3
2
17s216s50,
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:
Gss(s1)(s5)
,当k=()时,闭环系统临界稳定。
A.10
B.20
C.30
D.40
13.设系统的特征方程为Ds3s410s3
2
5s2s20,则此系统中包含正实部特征的个数有(
A.0
B.1
C.2
D.3
14.单位反馈系统开环传递函数为
Gs2,当输入为单位阶跃时,s26ss
则其位置误差为(
A.2
B.0.2
C.0.5
D.0.05
15.若已知某串联校正装置的传递函数为
s1
Gc(s)10s1,则它是一种(
A.反馈校正
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.esslsim0E(s)
B.esslimsE(s)
C.esslimE(s)
s
D.esslimsE(s)
s
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
K
19.开环传递函数为G(s)H(s)=3
s3(s3)
则实轴上的根轨迹为()
B.相位超前校正
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。
相同。
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。
22.一线性系统,当输入是单位脉冲函数时,其输出象函数与
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
27.
明显上升,从而具有较大
超前校正是由于正相移的作用,使截止频率附近的
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。
3,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。
42.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。
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。
1+K1s
44.
(设系统是最小
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。
相位系统)。
自动控制原理2
、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Gs
1
5s1
,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
A.
2
2
3s26s2
B.
1
2
3s26s2
C.
2
2
2s26s3
D.
1
2
2s26s3
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G(s),其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为()
s2
A.7B.2C.7D.1
22
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Dss42s3s22s10,
则此系统中包含正实部特征的个数为(
A.0
B.1
C.2
D.3
12.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为()
A.0~15
B.15~30
C.30~60
D.60~90
13.设一阶系统的传递函数是
Gs2,且容许误差为s1
5%,则其调整时间为()
A.1
B.2
C.3
D.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.K
Ts1
sd
B.
s(sa)(sb)
C.Ks(sa)
D.s2(sa)
15.单位反馈系统开环传递函数为
Gss2(s23s2)
,当输入为单位斜坡时,其加速度误差
为()
A.0
B.0.25
C.4
D.
16.若已知某串联校正装置的传递函数为
Gc(s)
s1
0.1s1
,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Gc(s)
100s1
10s1
,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
s(s1)(s2)
,则实轴上的根轨迹为()
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。
1
23.某典型环节的传递函数是G(s),则系统的时间常数是。
s2
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2s1
29.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s),其最大超前角所对应的频率
c0.32s1
m。
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)。
H1(s)
42.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。
43.已知系统的传递函数
G(s)
10
s(0.1s1)
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0.5,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
1
4.某典型环节的传递函数是Gs,则该环节是()
Ts
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
yt0.1t2,则系统的传递函数是(
6.
A.0s.32
s
B.0.1
s
0.1
C.2
s
D.0.22
s2
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.0.6
B.0.707
C.0
D.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
7
G(s),
s2
其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为(
)
A.7
B.2
C.7D.1
22
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()
13.开环传递函数为
G(s)H(s)
K
S3(S4)
则实轴上的根轨迹为(
12.某系统的闭环传递函数为:
s2k
GBss33ss224ks2k,当k=()时,闭环系统临界稳定。
A.0~15
B.15~30
C.30~60D.60~90
A.2B.4
C.6D.8
A.(-4,∞)
B.(-4,0)
C.(-∞,-4)
D.(0,∞)
14.单位反馈系统开环传递函数为
Gs
4
22
s2(s23s2)
,当输入为单位斜坡时,
其加速度误差为()
A.0
B.0.25
C.4D.
15.系统的传递函数
Gs
5
2s2(s1)(s4)
其系统的增益和型次为
A.5,2
B.5/4,2
C.5,4D.5/4,4
16.若已知某串联校正装置的传递函数为
s12s1
Gj(s)s12s1,则它是一种()
10s10.2s1
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c与校正后的穿越频率c的关系,通常是()
B.c>c
C.cD.c与c无关
18.已知系统开环传递函数G(s),则与虚轴交点处的K*=()
s(s1)(s2)
A.0B.2C.4D.6
100s1
19.某校正环节传递函数Gc(s)100s1,则其频率特性的奈氏图终点坐标为()
c10s1
A.(0,j0)B.(1,j0)C.(1,j1)D.(10,j0)
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
21.对控制系统的首要要求是系统具有。
22.在驱动力矩一定的条件下,机电系统的转动惯量越小,其越好。
1
23.某典型环节的传递函数是G(s),则系统的时间常数是。
s2
24.延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使发生变化。
25.二阶系统当输入为单位斜坡函数时,其响应的稳态误差恒为
26.反馈控制原理是原理。
2s1
27.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s),其最大超前角所对应的频率
c0.32s1
m。
28.在扰动作用点与偏差信号之间加上能使静态误差降为0。
29.超前校正主要是用于改善稳定性和。
30.一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。
41.
+
求如下方块图的传递函数。
Xi(S)+
G1+
G2
+
G3
Δ
--
H
G4
X0(S)
42.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。
43.设单位反馈开环传递函数为
G(s)
K
s(5s50)
求出闭环阻尼比为
0.5时所对应的K值,并计算此
K值下的ts,tp,tr,Mp。
44.单位反馈开环传递函数为
G(s)
10(sa)
s(s2)(s10)
(1)试确定使系统稳定的a值;
(2)使系统特征值均落在S平面中Re1这条线左边的a值。
1.
自动控制原理4
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.
开环控制系统的的特征是没有(
B.给定环节
D.放大环节
A.执行环节
C.反馈环节
3.
主要用来产生偏差的元件称为(
A.比较元件
B.给定元件
C.反馈元件
D.放大元件
4.
某系统的传递函数是Gs
e
2s1
s,则该可看成由
)环节串联而成。
A.比例、延时
B.惯性、导前
C.惯性、延时
D.惯性、比例
5.
s22s3
已知F(s)s(s25s4),其原函数的终值f(t)
6.
A.0
B.∞
C.0.75
D.3
在信号流图中,在支路上标明的是(
A.输入
B.引出点
C.比较点
D.传递函数
7.设一阶系统的传递函数是Gs
s2
,且容许误差为
2%,则其调整时间为()
A.1
B.1.5
C.2
D.3
8.惯性环节和积分环节的频率特性在(
A.幅频特性的斜率B.最小幅值
9.若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn
A.提高上升时间和峰值时间
C.提高上升时间和调整时间
)上相等。
C.相位变化率D.穿越频率
则可以()
B.减少上升时间和峰值时间
D.减少上升时间和超调量
10.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率
ωd、无阻尼固有频率ωn和谐振频率ωr比较()
11.设系统的特征方程为
Ds3s410s35s2s20,则此系统中包含正实部特征的个数有(
A.0
B.1
C.2
D.3
12.根据系统的特征方程
Ds3s3s23s50,可以判断系统为()
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.稳定性不确定
13.某反馈系统的开环传递函数为:
(2s1)
Gss2(T1s1),当()时,闭环系统稳定。
A.T12
B.T12
C.T12
D.任意T1和2
14.单位反馈系统开环传递函数为Gs2,当输入为单位阶跃时,其位置误差为(
s23s2
A.2
B.0.2
C.0.25
D.3
15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时,对于II型系统其稳态误差为()
A.0B.0.1/k
16.若已知某串联校正装置的传递函数为
A.相位滞后校正B.相位超前校正
C.1/k
D.
Gc(s)2,则它是一
种()
s
C.微分调节器
D.积分调节器
17.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
18.在系统中串联PD调节器,以下那一种说法是错误的()
A.是一种相位超前校正装置
B.能影响系统开环幅频特性的高频段
C.使系统的稳定性能得到改善D.使系统的稳态精度得到改善
19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为()
A.
nm
PjZi
j1i1
B.
m
Zi
i1
n
Pj
j1
nm
n
m
mn
n
m
ZiPj
Pj
Zi
C.
i1j1
D.
j1
i1
nm
n
m
20.直流伺服电动机—测速机机组(型号为70SZD01F24MB)实际的机电时间常数为(
A.8.4ms
B.9.4ms
C.11.4ms
D.12.4ms
21.根据采用的信号处理技术的不同,控制系统分为模拟控制系统和
22.闭环控制系统中,真正对输出信号起控制作用的是。
23.控制系统线性化过程中,线性化的精度和系统变量的有关。
2
24.描述系统的微分方程为dx02t3dx0t2xtxit,则频率特性
dt2dti
G(j)。
25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的性能。
26.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4),其固有频率n=。
27.对单位反馈系统来讲,偏差信号和误差信号。
28.PID调节中的“P”指的是控制器。
29.二阶系统当共轭复数极点位于45线上时,对应的阻尼比为。
30.误差平方积分性能指标的特点是:
41.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。
42.求如下方块图的传递函数。
G4
Bode图。
10
43.已知给定系统的传递函数G(s),分析系统由哪些环节组成,并画出系统的s(s1)
44.已知单位反馈系统的开环传递函数Gk(s)k,
ks(s1)(2s1)
(l)求使系统稳定的开环增益k的取值范围;
(2)求k=1时的幅值裕量;
(3)求k=1.2,输入x(t)=1+0.06t时的系统的稳态误差值ess。
自动控制原理5
1.随动系统对()要求较高。
A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数
2.“现代控制理论”的主要内容是以()为基础,研究多输入、多输出等控制系统的分析和设计问题。
A.传递函数模型B.状态空间模型C.复变函数模型D.线性空间模型
3.主要用于稳定控制系统,提高性能的元件称为()
A.比较元件B.给定元件C.反馈元件
D.校正元件
1
4.某环节的传递函数是Gs3s7,则该环节可看成由(s5
)环节串联而组成。
A.比例、积分、滞后
B.比例、惯性、微分
C.比例、微分、滞后
D.比例、积分、微分
5.
已知F(s)
s22s3
2
s(s25s4)
,其原函数的终值
f(t)()
t
A.0
B.∞
C.0.75D.3
6.已知系统的单位阶跃响应函数是x0t2(1e0.5t),则系统的传递函数是(
7.
8.
9.
A.2
2s1
B.2
0.5s1
C.1
2s1
D.1
0.5s1
在信号流图中,在支路上标明的是(
A.输入
B.引出点
C.比较点
D.传递函数
已知系统的单位斜坡响应函数是
A.0.5
B.1
x0tt0.50.5e2t,则系统的稳态误差是
C.1.5
D.2
若二阶系统的调整时间长,则说明(
A.系统响应快
B.系统响应慢
C.系统的稳定性差
D.系统的精度差
K
10.某环节的传递函数为,它的对数幅频率特性L()随K值增加而()
Ts1
A.上移
B.下移
C.左移
D.右移
11.设积分环节的传递函数为G(s)
K
,则其频率特性幅值A()=()s
A.K
B.K2
2
C.1
D.12
2
12.根据系统的特征方程Ds3s3s23s50,可以判断系统为()
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.稳定性不确定
13.二阶系统的传递函数Gs2,其阻尼比
4s22s1
ζ是()
A.0.5
B.1
C.2
D.4
14.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的()
A.右半部分B.左半部分C.实轴上
D.虚轴上
15.一闭环系统的开环传递函数为
G(s)
4(s3)
s(2s3)(s4)
则该系统为(
A.0型系统,开