完整版自动控制原理试题及答案.docx

1、完整版自动控制原理试题及答案一、 单项选择题（每题 1 分，共 20 分）1. 系统和输入已知，求输出并对动向特征进行研究，称为（ C ）A. 系统综合 B.系统辨别 C.系统剖析 D.系统设计2.惯性环节和积分环节的频次特征在（ A ）上相等。A. 幅频特征的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频次3.经过丈量输出量，产生一个与输出信号存在确立函数比率关系值的元件称为（C ）A. 比较元件B.给定元件C.反应元件D.放大元件4.从 0 变化到 +时，延缓环节频次特征极坐标图为（A ）A. 圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5.当忽视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

2、时，电动机可看作一个（ B ）A. 比率环节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10，则它的开环增益为（C ）2)s(5 s7.二阶系统的传达函数 G( s)25，则该系统是（ B）s2s 5A. 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 不变，提升 n，则能够（ B ）A. 提升上涨时间和峰值时间B.减少上涨时间和峰值时间C.提升上涨时间和调整时间D.减少上涨时间和超调量9. 一阶微分环节 G ( s)1 Ts ，当频次1 时，则相频特征G ( j ) 为（ A ）TA.45 B.- 45C.90 D.- 9010.最小相位系统的

3、开环增益越大，其（D ）A. 振荡次数越多B.稳固裕量越大C.相位变化越小D.稳态偏差越小11.设系统的特点方程为 D s s 48s317 s216s50，则此系统 （ A ）A. 稳固B.临界稳固C.不稳固D.稳固性不确立。12.某单位反应系统的开环传达函数为：G sk，当 k=（ C ）时，闭环系1)( s 5)s(s统临界稳固。13.设系统的特点方程为 D s 3s410s35s2s 20，则此系统中包括正实部特点的个数有（C）14.单位反应系统开环传达函数为 G ss 25，当输入为单位阶跃时，则其地点误6s差为（ C）s1若已知某串连校订装置的传达函数为Gc (s)s1 ，则它是一

4、种（ D）15.10s1A. 反应校订B.相位超前校订C.相位滞后 超前校订D.相位滞后校订16.稳态偏差 e 与偏差信号 E(s)的函数关系为（B）ssA. esslim E(s)B. esslim sE(s)s 0s 0C. esslim E( s)D. esslim sE(s)ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提升系统的稳固性，最方便的是（A ）A. 减小增益B.超前校订C.滞后校订D.滞后 -超前18.相位超前校订装置的奈氏曲线为（B ）A. 圆B.上半圆C.下半圆弧线开环传达函数为G(s)H(s)= 3K, 则实轴上的根轨迹为（C ）19.( s 3)sA.( - 3，

5、)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（ B ）反应的传感器。A. 电压 B.电流 C.位移 D.速度二、 填空题（每题 1 分，共 10 分）1.闭环控制系统又称为 反应系统 系统。2.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 传达函数 同样。3.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态偏差恒为 时间常数 T （或常量） 。4.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 偏移程度 相关。5.关于最小相位系一致般只需知道系统的 开环幅频特征 就能够判断其稳固性。6.一般讲系统的地点偏差指输入是 阶跃信号 所惹起

6、的输出地点上的偏差。7.超前校订是因为正相移的作用，使截止频次邻近的 相位 显然上涨，进而拥有较大的稳固裕度。28.二阶系统当共轭复数极点位于 45 线上时，对应的阻尼比为 。29.PID 调理中的“ P”指的是 比率 控制器。30.若要求系统的迅速性好，则闭环极点应距虚轴越 远 越好。一、填空题（每空 1 分，共 15 分）1、反应控制又称偏差控制， 其控制作用是经过给定值 与反应量的差值进行的。2、复合控制有两种基本形式： 即按 输入的前馈复合控制和按扰动 的前馈复合控制。3、两个传达函数分别为G1(s)与 G2 (s)的环节，以并联方式连结，其等效传达函数为 G (s) ，则 G(s)为

7、 G12(s)（用1与2(s)表示）。(s)+ GG (s)G4、典型二阶系统极点散布如图1 所示，2则 无 阻 尼 自 然 频 率 n ， 阻 尼 比，该系统的特点方程为S2+2S+2=0，该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振动。5、若某系统的单位脉冲响应为g (t )10e0.2 t5e0.5t ，3则该系统的传达函数 G(s)为 。6、根轨迹开端于 开环极点 ，停止于 开环零点 。7、设某最小相位系统的相频特征为 ( ) tg 1 ( ) 900 tg 1(T ) ， 则该系统的开环传递函数为 。8 、 PI 控 制 器 的 输 入 输 出 关 系 的 时 域 表 达 式 是4， 其 相 应

8、 的 传 递 函 数 为，因为积分环节的引入， 能够改良系统的稳态性能。二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、采纳负反应形式连结后，则 ( D )A、必定能使闭环系统稳固； B、系统动向性能必定会提升；C、必定能使扰乱惹起的偏差渐渐减小，最后完整除去；D、需要调整系统的构造参数，才能改良系统性能。2、以下哪一种举措对提升系统的稳固性没有成效 ( A )。A、增添开环极点；B、在积分环节外加单位负反应；C、增添开环零点；D、引入串连超前校订装置。3、系统特点方程为 D (s)s32s23s 60，则系统 ( C )A、稳固；B、单位阶跃响应曲线为单一指数上涨；5C、临界稳固；D、右半平面闭

9、环极点数 Z 2 。4、系统在 r (t)t 2 作用下的稳态偏差 ess，说明( A )A、 型别 v2 ；B、系统不稳固；C、 输入幅值过大；D、闭环传达函数中有一个积分环节。5、关于以下状况应绘制 0根轨迹的是 ( D )A、主反应口符号为“ - ” ； B 、除 Kr 外的其余参数变化时；C、非单位反应系统； D 、根轨迹方程（标准形式）为 G (s) H (s) 1。6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标 ( A ) 。A、超调 %B、稳态偏差 e ssC、调整时间 t sD、峰值时间 t p7、已知开环幅频特征如图 2 所示，则图中不稳固的系统是 ( B)。系统系统系统

10、图 2A 、系统B、系统C、系统D、都不稳固8、若某最小相位系统的相角裕度0o ，则以下说法正确的选项是 (C ) 。、不稳固；B、只有当幅值裕度kg1时才稳固；AC、稳固；D、不可以判用相角裕度判断系统的稳固性。、若某串连校订装置的传达函数为10 s1 ，则该校订装置属于 (B ) 。9100s1A、超前校订B 、滞后校订C、滞后 -超前校订D、不可以判断10、以下串连校订装置的传达函数中，能在c 1 处供给最大相位超前角的是： ( B )10s110s12s11A 、1B 、1C、1D、1s10s61如图示系统构造图 1，试用构造图化简方法求传达函数 C ( s) 。（15 分）R( s)

11、R(s)G1(s)G2(s)+ C(s)_G3(s)+图 1解：原图R(s)G1(s)C(s)_1+G2(s)G3(s)+G2(s)R(s)G1(s)C(s)_1+G2(s)G 3(s)+G2(s)1/G1(s)R(s)G1 (s)C(s)_1 G1(s)G2 (s)1+G2(s)G3(s)1/G1(s)7R(s)G1(s) 1+G2(s)G3 (s)C(s)_1 G1(s)G2(s)1/G1(s)R(s)G1 ( s) 1+G2 (s)G 3 (s)C(s)_1 G1 ( s)G2 ( s) 1 G2 ( s)G3 ( s)R(s) G1 (s) 1+G2 (s)G3 (s) C(s)2 G

12、1(s)G2 (s) G2 (s)G3 (s) G1(s)+G1 (s)G2 (s)G3 (s)C( s) G1 G1G2G3得传达函数为R( s) 1 G1G2 G1G2G3 G2G3 1 G12 控制系统如图 2 所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为 3s 、超调量为 20%，求 K，a 值。（15 分）R(s) K C(s)_ s21 as图 2K (1 as)解：开环传达函数G(s)s2闭环传达函数8Ks2K2( s)nK (1as)s2Kas K s22 n s21ns2oe12o已知t p123(s)n因此(ln)2(ln 0.2)22(ln)22(ln 0.2)2nt p12312

13、K2nK，a 分别为2naK1 已知系统特点方程为 s53s412s324s232s 48 0 ，试求系统在 S 右半平面的根的个数及虚根值。 （10 分）解：列 Routh 表S 511232S432448S33122443234803316S242431612484S121644800协助方程 12s248 0,12S24求导： 24s=0S0489答：系统没有正根。对协助方程求解，得一对虚根，其值为 s1,2 j 2 。4. 单位负反应系统的开环传达函数KG ( s)s(0.2s 1)(0.5s 1),绘制K从0到+ 变化时系统的闭环根轨迹图。 （15 分）K10K解 G( s)1)=s(s 5)( s 2)系统有三个开环极点： p10 , p2 = -2,p3 = -5实轴上的根轨迹：,5,2,0a 渐近线：a025733(2k1),33 分别点：1 1 10d d 5 d 2解得： d10.88 ， d23.7863 ( 舍去 ) 。 与虚轴的交点：特点方程为D(s)=s37s210s 10K 0Re D ( j)72令)3Im D( j10K 010 010解得K7与虚轴的交点（ 0，10 j ）。 根轨迹如图示。5 已知单位负反应系统开环传达函数 G (s)K (T2s1),试大要绘制系s2 (T11)统的 大要伯德（ Bode）图 。（15 分）10解：11