自控第三章习题.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流自控第三章习题.精品文档.一、稳态误差1、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 2、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 3、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 4、某单位负反馈系统，开环传递函数为当输入信号为时，求系统的稳态误差。5、设单位负反馈系统的开环传递函数为，试求当输入信号时，系统的稳态误差。6、已知单位反馈控制系统的开环传递函数，试求位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数，并确定输入时，系统的稳态误差。 7、已知单位反

2、馈控制系统的开环传递函数如下 试求位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数，并确定输入时，系统的稳态误差。8、已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下：试求位置误差系数、速度误差系数和加速度误差系数，并确定输入时，系统的稳态误差。 9、已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下 试求输入分别为和时，系统的稳态误差。10、已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下 试求输入分别为和时，系统的稳态误差。11、已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下 试求输入分别为和时，系统的稳态误差。12、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，试根据下述要求确定的取值范围。 当时，其稳态误差13、已知单位反馈控制系统的开环传

3、递函数为试分别求出当输入信号为时，系统的稳态误差。14、已知单位负反馈系统的闭环传递函数分别为试求系统的静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数，并求r(t)=10+5t时系统的稳态误差。15、复合控制系统如图示。其中K1=2K2=1，T2=0.25s，K2K3=1。求 当时，系统的稳态误差16、对于图所示系统，试求：(1) 当、时，系统的稳态误差。(2) 当、时，系统的稳态误差。 17、图所示为仪表伺服系统框图，试求取 时的稳态误差 18、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 19、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳

4、态误差终值。 20、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 21、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 22、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 23、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 24、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 25、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 26、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 27、已知单位负反馈系统开

5、环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。28、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。29、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 30、已知单位负反馈系统开环传递函数如下，试分别求出当、时系统的稳态误差终值。 二、单选1、某二阶系统单位阶跃响应曲线为等幅振荡，则该系统的阻尼比是（B）。A.1 B.0 C.-1 D.2、控制系统稳定的充分必要条件是，系统所有闭环极点都在s平面的（A）半部分。A.左 B.右 C.Y轴 D.X轴3、某型系统的输入信号为单位阶跃信号，则该系统的稳态误差为（A）。 A. B.1 C. 0 D

6、.4、在典型二阶系统中，当阻尼比的值等于1的时候，其闭环系统根的情况是（C）A.两个纯虚根 B.两个不等实根 C.两个相等负实根 D.两个共轭复根5、采用负反馈形式连接后，则（D）A.一定能使闭环系统稳定 B.系统动态性能一定会提高C.一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消失D.需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能6、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果（B）A.增加积分环节 B.提高系统的开环增益 C.增加微分环节 D.引入扰动补偿7、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是（c）A.可改善系统的快速性及平稳性 B.会增加系统的信噪化C.会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动

7、D.可增加系统的稳定裕度8、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，则系统的输出响应曲线为（b）A.发散的 B.衰减的 C.等副振荡的 D.单调上升的9、自动控制系统在输入信号和干扰信号同时存在时，其稳态误差是（a）A.两者稳态误差之和 B.两者稳态误差较大者 C.两者稳态误差较小者 D.输入信号的稳态误差10、已知系统的开环传递函数为 ，则该系统的开环增益为（b）A.100 B.1000 C.20 D.不能确定11、已知控制系统的开环传递函数为 ，则其开环增益为（c）A.100 B.1000 C.2000 D.50012、已知系统的特征方程为 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳

8、定 D.不能确定13、已知系统的特征方程为 ，则系统是（a）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定14、已知系统的特征方程为，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定15、系统的无阻尼自然振荡角频率反映系统的（a）。A.稳定性 B.快速性 C.准确性 D.抗干扰能力16、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统（c）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定17、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定18、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D

9、.不能确定19、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定20、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定21、已知某控制系统闭环特征方程 ，则系统是（b）A.稳定的 B.不稳定的 C.临界稳定 D.不能确定22、单位负反馈系统的开环传递函数为 ，则闭环传递函数为（b）A. B. C. D.无法计算23、设某一闭环控制系统的单位阶跃响应为，则该系统的闭环传递函数为（b）A. B. C. D. 三、多选1、在自动控制系统中，典型输入信号有（abcd）A.单位阶跃信号 B.单位速度信号 C.

10、单位脉冲信号 D.单位加速度信号2、在自动控制系统中，典型二阶系统的时域性能指标包括（abcd）A.超调量 B.上升时间 C.调节时间 D.振荡次数3、自动控制系统的性能指标是指系统的（abc）A.快速性 B.准确性 C.稳定性 D.高效性4、控制系统在典型输入信号作用下的性能指标是由（ad）两部分组成的。A.暂态性 B.快速性 C.稳态性 D.准确性5、在一阶系统中，下列性能指标不存在的有（abcd）A. 上升时间 B.调节时间 C.超调量 D.峰值时间6、下列关于控制系统的时域性能指标的表述正确的是（abd）A.上升时间是指响应从终值的10%上升到终值的90%所需要的时间B.峰值时间是指响

11、应超过其终值到到第一个峰值所需要的时间C.调节时间是指响应达到并保持在终值的5%以内所需要的时间D.延迟时间是指响应第一次达到其终值一半所需要的时间7、系统的稳态误差与下列哪些因素有关（abc）A.系统的结构参数 B.干扰信号 C.输入信号 D.被控对象8、减小或消除系统稳态误差的措施有（abcd）A.增大开环放大系数 B.增加系统开环传递函数中积分环节的个数C.引入按给定或扰动补偿的复合控制系统 D.改变外部输入信号9、时域分析方法中，下列哪些方法可以判断系统是否稳定（abd）A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈斯判据 D.林纳?-奇帕特10、下列关于阻尼比的说法正确的是（abcd）A.欠

12、阻尼情况下，系统的单位阶跃响应为衰减的B.过阻尼情况下，系统的输出按指数规律变化C.无阻尼情况下，系统的单位阶跃响应等幅振荡D.临界阻尼情况下，系统的单位阶跃响应呈指数规律11、下列关于系统的类型的说法正确的是（ad）A.零型系统中没有积分环节B.一型系统中s=0的极点个数为1C.一型系统稳态误差不可能为0D.增加积分环节，系统的类型会改变12、二阶系统的单位阶跃响应曲线可以是（abc）A.发散的 B.等幅振荡的 C.衰减的 D.直线13、已知某闭环系统为0型系统，则下列说法正确的是（acd）A. 单位阶跃输入，稳态误差为 B. 单位斜坡输入，稳态误差为 C.单位加速度输入，稳态误差为 D.单

13、位加速度输入，稳态误差为0 14、某单位负反馈系统开环传递函数为 ，关于系统性能指标的计算正确的是（abd）A. B. C. D.15、下列关于二阶系统欠阻尼性能指标公式正确的是（abcd ）A. B. C. D. 16、下列关于系统稳态误差的表达式正确的是（cd）A. B. C. D. 17、下列关于系统稳态误差的说法正确的是（abc）A.从系统输入端定义 B.从系统输出端定义 C.有和同时存在时，稳态误差等于两者共同作用误差之和D.扰动信号的存在不会影响系统的稳态误差18、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，则下列说法正确的是（abcd）A.闭环传递函数为 B.阻尼比大于1 C.有两条根轨

14、迹 D.系统是稳定的19、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，则下列说法正确的是（abd）A.特征方程为 B.阶跃响应为指数规律 C.系统不存在超调 D.渐近线条数为220、下列关于传递函数的说法正确的是（abcd）A.闭环传递函数为 B.扰动信号传递函数C.误差传递函数为 D.扰动信号误差传递函数为21、已知闭环传递函数为，则下列关于其性能指标的说法正确的是（ abc）A. B. C. D.22、二阶系统增加一个零点后，其性能将（abcd）A.阶跃响应超调量变大 B.上升时间变大C.峰值时间D.增加了振荡性23、二阶系统增加一个极点后，系统的性能将（cd）A.振荡减弱 B.超调量降低 C.上

15、升时间降低 D.峰值时间降低24、已知开环传递函数为，则下列关于稳态误差的计算正确的是（bd ）A. B. C. D. 25、已知单位负反馈系统开环传递函数 ，则关于稳态误差系数的计算正确的是（abd）A. B. C. D. 26、已知单位负反馈系统开环传递函数 ,则下列计算正确的是（acd）A. B. C. D. 27、已知单位负反馈系统开环传递函数 ，则下列计算正确的是（ac）A. B. C. D. 28、已知单位负反馈系统开环传递函数 ，则正确的是（abd）A. B. C. D. 29、已知单位负反馈系统开环传递函数 ，则正确的是（abd）A. B. C. D. 30、已知一阶惯性环节的

16、传递函数为 ，则下列说法正确的是（abc）A.在单位脉冲信号作用下的响应= B. 在单位阶跃信号作用下的响应=C. 在单位斜坡信号作用下的响应= D.不能确定31、控制系统的暂态特性是指（abc）A.衰减 B.发散 C.等幅振荡D.指数上升四、填空题1、在自动控制系统中，典型输入信号有：单位阶跃信号、单位速度信号、（单位加速度信号）。2、设某一闭环控制系统的单位阶跃响应为，则该系统的闭环传递函数为（）3、若某系统的单位脉冲响应为，则该系统的闭环传递函数为（）4、自动控制系统中，对控制系统性能的三点要求是稳定性、（快速性）、准确性。5、如果一个闭环控制系统的输出响应曲线是发散的，那么该系统的稳定

17、性为（不稳定）。6、自动控制系统的上升时间越短，响应速度越（快）7、无差系统是指系统的稳态误差为（0）。8、二阶系统的单位阶跃响应包括过阻尼、欠阻尼、（临界阻尼，无阻尼）9、二阶系统的超调量表达式为（）。10、稳态误差越小，系统的稳态精度越（高）。11、系统特征方程式的全部根都在左半平面的充分必要条件是劳斯表的第一列系数全部都是（正）数。12、某0型系统的输入信号为单位速度信号，则该系统的稳态误差为（0）。13、暂态过程是指系统在（单位阶跃）输入信号作用下，系统输出量从初始状态到最终状态的响应过程。14、设系统的初始条件为零， 其微分方程式为 ，则系统的单位阶跃响应为（）15、已知系统的脉冲响

18、应 , 则系统闭环传递函数为（）16、一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按照（指数）规律上升的曲线17、当典型二阶系统有两个闭环的纯虚根时，则系统的阻尼比为（0）18、二阶系统的阻尼角=（）19、二阶系统的振荡角频率（）20、二阶系统的阻尼比越小，系统的超调量越（小）21、二阶系统的调节时间越长，系统的快速性越（差）22、在高阶系统中，暂态分量衰减的快慢，取决于对应的极点与虚轴的距离，离虚轴距离越远的极点衰减的越（快）23、稳态误差是指控制系统稳定运行时输出量的期望值与（实际值）之差。24、一个控制系统的开环传递函数在原点处的极点数等于1，说明该系统是（1）型系统。25、控制系统的速度

19、误差系数=（）26、在劳斯表中，若某一行元素全为零，说明闭环系统存在（虚）根27、在劳斯表中，若第一列的元素从上至下为3、0.7、9、-5，则该系统s右半平面的极点数是（1）28、已知系统的结构图则输入信号作用下的误差传递函数是（ ）29、已知单位负反馈系统开环传递函数，则阻尼比=（2.5 ）30、已知一阶惯性环节的传递函数为，则 在单位阶跃信号作用下的响应 =（ ）31、一阶系统中，当调节时间 ，则对应的误差带是（5%）32、上升时间的表达式是（）33、控制系统中，取 2%误差带时，对应的调节时间表达式为（）34、已知系统的脉冲响应 ，系统闭环传递函数（）35、某系统在输入信号的作用下，测得

20、输出相应为 已知初始条件为零，系统的传递函数（ ）36、系统零初始条件下的单位阶跃响应为 试求系统的传递函数。37、已知二阶系统的传递函数 ，则阻尼比为（0.6）38、已知单位负反馈系统开环传递函数为 ，则 系统的单位脉冲响应 （）39、单位反馈控制系统的开环传递函数为，求阻尼系数=0.5时的K值（10） 40、已知闭环特征方程为 ，则该系统的稳定性为（稳定）41、在二阶系统的单位阶跃响应图中， 定义为（）42、某单位负反馈系统的开环传递函数为 ，则其闭环特征方程为（）43、已知某二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡曲线，则该系统的阻尼比的取值为（0）。44、已知系统的开环传递函数中含有2个积分环

21、节，则该系统是2 型系统45、已知某二阶系统的单位阶跃响应为衰减振荡曲线，则该系统的阻尼比的取值为（01）46、已知系统的特征方程为，则该系统的稳定性为（ 不稳定）（填稳定或不稳定）五、性能指标计算1、一阶系统的结构如图所示。试求该系统单位阶跃响应及调节时间。如果要求0.1 s，试问系统的反馈系数(0)应该如何选取? 2、已知单位反馈系统的开环传递函数若阶跃响应满足时，系统的时间常数以及开环放大倍数应为多少？3、典型二阶系统单位阶跃响应曲线如图所示。试确定系统的闭环传递函数。4、单位反馈系统的开环传递函数为，单位阶跃响应曲线如图3.3所示。确定参数及o 5、有一位置随动系统，结构图如图3.4所

22、示。K=40，=0.1。(1)求系统的开环和闭环极点；(2)当输入量R(s)为单位阶跃函数时，求系统的自然振荡角频率，阻尼比和系统的动态性能指标,。 6、单位负反馈系统的开环传递函数为，系统的误差为，求系统的稳态误差和阻尼比、无阻尼振荡角频率。7、某单位负反馈控制系统中前向通道G1(s)的单位阶跃响应为若r(t)=201(t) 求系统超调量，调节时间ts和稳态误差ess。8、 已知控制系统结构图如图示。为保证系统的控制精度，要求开环放大系数K50，同时要求系统的超调量5。根据现有参数，试分析系统是否满足要求 9、设系统的初始条件为零，其微分方程式如下 求出 在单位阶跃函数作用下系统的最大超调量

23、、峰值时间、过渡过程时间。10、典型二阶系统的单位阶跃响应为：试求系统的最大超调量、峰值时间、过渡过程时间。11、系统零初始条件下的单位阶跃响应为试确定阻尼比与无阻尼自振角频率。12、某单位反馈系统的开环传递函数为其动态性能指标满足，。试确定系统的时间常数以及开环放大倍数的值。13、设单位负反馈系统的开环传递函数为，试求系统的上升时间、峰值时间、过渡过程时间和最大超调14、单位反馈控制系统的开环传递函数为，当K=5时，求系统的动态性能指标和。 15、单位负反馈系统的开环传递函数为计算：（1）当超调量在305变化时，参数K与乘积的取值范围；（2）当阻尼比=0.707时，求参数K与的关系。16、试

24、求图3.13所示系统的阻尼比、无阻尼自振角频率及峰值时间、最大超调。系统的参数是： （1），（2），17、设系统的闭环传递函数为：为使系统阶跃响应有的最大超调和的调节时间，试求和18、已知控制系统的框图如图所示。要求系统的单位阶跃响应具有最大超调和峰值时间。试确定前置放大器的增益及局部反馈系数。 19、已知系统结构图，试求当b=0时，系统的调节时间和超调量20、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试求系统的上升时间、峰值时间、超调量、调节时间。21、已知系统的单位阶跃响应为 ，试求系统的闭环传递函数和阻尼比和无阻尼自然振荡频率。22、已知闭环系统的传递函数为，试近似估算系统单位阶跃响应的调节

25、时间和最大的峰值。23、已知单位负反馈闭环控制系统的开环传递函数为，若系统以持续振荡，试确定相应的K和a的值。六、判稳已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知系统特征方程如下，试求系统在s右半平面的根数及虚根值。 已知控制系统的特征方程式如下，试用劳斯判据判断系统的稳定性，并说明特征根在复平面上的分布。 已知控制系统的特征方程式如下，试用劳斯判据判断系统的稳定性，并说明特征根在复平面上的分布。 已知控制系统的特征方程式如下，试用劳斯判据判断系统的稳定性，并说明特征根在复平面上的分布。 已知控制系统的特征方程式如下，试用劳斯判据判断系统的稳定性

26、，并说明特征根在复平面上的分布。 控制系统的特征方程式如下，试用劳斯判据判断系统的稳定性，并说明特征根在复平面上的分布。 已知系统特征方程如下，试求系统在s右半平面的根数及虚根值。 已知单位负反馈系统的开环传递函数是 ，用劳斯判据判断系统的稳定性。已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，利用劳斯判据判断系统的稳定性已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，判断系统是否稳定已知单位负反馈系统的开环传递函数 ， ， 试分析闭环系统的稳定性单位负反馈系统的开环传递函数 ， 试分析闭环系统的稳定性。设系统特征方程如下，试用劳斯判据确定系统正实部根的个数。 设系统特征方程如下，试用劳斯判据确定系统正实部根的个

27、数。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负 反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传 递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试分析闭环系统的稳定性。 已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知系统闭环特征方程为，

28、试用劳斯判据判断系统的稳定性。 已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。已知某控制系统闭环特征方程 ，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析

29、闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 已知单位负反馈系统，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数，试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 试用劳斯判据分析闭环系统稳定时K的取值范围。 ，用劳斯判据判断其单位负反馈闭环系统的稳定性。

30、，判断其单位负反馈闭环系统的稳定性已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，则系统稳定时K的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试分析闭环系统的稳定性。 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下，试分析闭环系统的稳定性。已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。已知某控制系统闭环特征方程，试用劳斯判据判断该系统的稳定性，并说出闭环极点的分布情况。 已知该单位负反馈系统的开环传递函数，判断其稳定时Kf的取值范围。已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试确定系统稳定时的K的取值范围。单位负反馈系统开环传递函数为 ，用劳斯判据判断系统的稳定性