2022年自动控制原理考试试题库.docx

《2022年自动控制原理考试试题库.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年自动控制原理考试试题库.docx（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆自 动 控 制 理 论20XX 年 7 月 23 日星期六名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆课程名称 : 自动掌握理论（ A/B 卷闭卷）一、填空题（每空 1 分,共 15 分）1、反馈掌握又称偏差掌握,其掌握作用是通过 值进行的；与反馈量的差2、复合掌握有两种基本形式： 即按的前馈复合掌握和按的前馈复合掌握；3、两个传递函数分别为G1s与 G2s的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为G s ,就 Gs为（用 G

2、1s与 G2s 表示）；tg1 T；4、典型二阶系统极点分布如图1 所示,就无阻尼自然频率n,阻尼比,该系统的特点方程为,该系统的单位阶跃响应曲线为；5、如某系统的单位脉冲响应为g t 10 e0.2t5 e0.5t,就该系统的传递函数Gs为；6、根轨迹起始于,终止于7、设某最小相位系统的相频特性为tg10 90,就该系统的开环传递函数为；,8、PI 掌握器的输入输出关系的时域表达式是其相应的传递函数为,由于积分环节的引入, 可以改善系统的 性能；二、挑选题（每题 2 分,共 20 分）1、采纳负反馈形式连接后,就 B、系统动态性能肯定会提高；A、肯定能使闭环系统稳固；C、肯定能使干扰引起的误

3、差逐步减小,最终完全排除；D、需要调整系统的结构参数,才能改善系统性能；2、以下哪种措施对提高系统的稳固性没有成效 ；A、增加开环极点； B C、增加开环零点； D、在积分环节外加单位负反馈；、引入串联超前校正装置；3、系统特点方程为D s 3 s22 s3 s60,就系统 A、稳固； B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；名师归纳总结 C、临界稳固； D、右半平面闭环极点数Z2；第 2 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆4、系统在r tt2作用下的稳态误差e ss,说明 A、 型别v2； B、系统不稳固；C、

4、输入幅值过大； D、闭环传递函数中有一个积分环节；5、对于以下情形应绘制 0 根轨迹的是 A、主反馈口符号为“- ”； B 、除 K 外的其他参数变化时；C、非单位反馈系统； 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、超调 % B、稳态误差 e ss C、调整时间 st D、峰值时间 t p7、已知开环幅频特性如图 2 所示, 就图中不稳固的系统是 ；系统 系统 系统图 2 A、系统 B、系统 C、系统 D、都不稳固8、如某最小相位系统的相角裕度 0 ,就以下说法正确选项 ；A、不稳固； B、只有当幅值裕度 k g 1 时才稳固

5、；C、稳固； D、不能判用相角裕度判定系统的稳固性；9、如某串联校正装置的传递函数为 10 s 1,就该校正装置属于 ；100 s 1A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后 -超前校正 D、不能判定10、以下串联校正装置的传递函数中,能在 c 1 处供应最大相位超前角的是：A、10 s 1 B、10 s 1 C、2 s 1 D、0.1 s 1s 1 0.1 s 1 0.5 s 1 10 s 1三、8 分 试建立如图 3 所示电路的动态微分方程,并求传递函数；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆

6、图 3 四、（共 20 分）系统结构图如图 4 所示：图 4 1、写出闭环传递函数 C s 表达式；（4 分）；（4 分）R s 2、要使系统满意条件：0 . 707,n2, 试确定相应的参数K 和3、求此时系统的动态性能指标00,st；（4 分）Kr32: 4、rt2t时,求系统由r t 产生的稳态误差e ；（ 4 分）5、确定Gns ,使干扰nt对系统输出ct无影响；（4 分）五、 共 15 分 已知某单位反馈系统的开环传递函数为G s s s1、绘制该系统以根轨迹增益 与虚轴的交点等）；（8 分）Kr 为变量的根轨迹（求出：渐近线、分别点、2、确定使系统满意01的开环增益 K 的取值范畴

7、；（7 分）如图 5六、（共 22 分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线L 0所示：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆1、写出该系统的开环传递函数G 0s ；（8 分）2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性；（3 分）3、求系统的相角裕度；（7 分）4、如系统的稳固裕度不够大,可以采纳什么措施提高系统的稳固裕度？（4分）名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆试题二一、

8、填空题（每空 1 分,共 15 分）为1 、 在 水 箱 水 温 控 制 系 统 中 , 受 控 对 象 为, 被 控 量；2、自动掌握系统有两种基本掌握方式,当掌握装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 但有顺向作用而且仍有反向联系时,称为；当掌握装置与受控对象之间不；含有测速发电机的电动机速度掌握系统,属于；3、稳固是对掌握系统最基本的要求,如一个掌握系统的响应曲线为衰减振荡,就该系统；判定一个闭环线性掌握系统是否稳固,在时域分析中采纳；在频域分析中采纳；4、传递函数是指在初始条件下、线性定常掌握系统的与之比；Ks1, 就 其 开 环 幅 频 特 性5 、 设 系 统 的 开

9、环 传 递 函 数 为为2 s Ts1,相频特性为；6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值 穿 越 频 率c对 应 时 域 性 能 指 标, 它 们 反 映 了 系 统 动 态 过 程的；二、挑选题（每题 2 分,共 20 分）1、关于传递函数,错误的说法是 A 传递函数只适用于线性定常系统； B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响； C 传递函数一般是为复变量s 的真分式；D 闭环传递函数的极点打算了系统的稳固性；名师归纳总结 2、以下哪种措施对改善系统的精度没有成效 ； ；第 6 页,共 15 页A、增加积分环节 B、提高系统的

10、开环增益K C、增加微分环节 D、引入扰动补偿3、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,就系统的 ；A、精确度越高B、精确度越低C、响应速度越快D、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为2s50s5,就该系统的开环增益为1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A、 50 B、25 C、10 D、5 5、如某系统的根轨迹有两个起点位于原点,就说明该系统 ；A、含两个抱负微分环节B、含两个积分环节C、位置误差系数为0D、速度误差系数为06、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标 ；tpA、超调%B、稳态误差essC、调整时间stD

11、、峰值时间7、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是 sA、K2s B 、K s1C 、s sK1D、K1s s5）2ss2s s s18、如系统增加合适的开环零点,就以下说法不正确选项 ； A 、可改善系统的快速性及平稳性； B C、会使系统的根轨迹向 s 平面的左方弯曲或移动； D、可增加系统的稳固裕度；、会增加系统的信噪比；9、开环对数幅频特性的低频段打算了系统的 ；A、稳态精度 B、稳固裕度 C、抗干扰性能 D、快速性10、以下系统中属于不稳固的系统是 ；2A、闭环极点为 s 1,2 1 j 2 的系统 B、闭环特点方程为 s 2 s 1 0 的系统C、阶跃响应为 c t

12、 201 e 0.4 t 的系统 D 、脉冲响应为 h t 8 e 0.4 t 的系统三、8 分 写出下图所示系统的传递函数 C s （结构图化简,梅逊公式均R s 可）；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆四、（共 20 分）设系统闭环传递函数 C s 2 T s21Ts1,试求：R s 21、0.2；T0. 08s；0.8；T0.08s时单位阶跃响应的超调量% 、T0.16s时单位阶跃响应的超调量% 、调剂时间st 及峰值时间t ；（7 分） 2、04.；T0 .04s和04.；调剂时间

13、st 和峰值时间t ；（7 分）3、依据运算结果,争论参数、 T 对阶跃响应的影响；（6 分）五 、 共15 分 已 知 某 单 位 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为G S H SKrs1,试：s s31、绘制该系统以根轨迹增益 交点等）；（8 分）Kr 为变量的根轨迹（求出：分别点、与虚轴的2、求系统稳固且为欠阻尼状态时开环增益K 的取值范畴；（7 分）1,六、（共 22 分）已知反馈系统的开环传递函数为G s H s Ks s试：1、用奈奎斯特判据判定系统的稳固性； （10 分）2、如给定输入 rt = 2t2 时,要求系统的稳态误差为 0.25,问开环增益 K 应取何值；（

14、7 分）名师归纳总结 3、求系统满意上面要求的相角裕度；（5 分）第 8 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆试题三一、填空题（每空 1 分,共 20 分）1、对自动掌握系统的基本要求可以概括为三个方面,即：、快速性和；2、掌握系统的称为传递函数；一阶系统传函标准形式是,二阶系统传函标准形式是；3、在经典掌握理论中,可采纳、根轨迹法或等方法判定线性掌握系统稳固性；4、掌握系统的数学模型,取决于系统和 , 与外作用及初始条件无关；5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为,横坐标为；6、奈奎斯特稳固判据中,Z = P

15、 - R ,其中 P是指,Z 是指,R指；7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,st 定义为；%是8、PI 掌握规律的时域表达式是；P I D 掌握规律的传递函数表达式是s T s；1,就其开环幅频特性为,相频特9、设系统的开环传递函数为K1T s性为；二、判定挑选题 每题 2 分,共 16 分 1、关于线性系统稳态误差,正确的说法是： A、一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差；2B、稳态误差运算的通用公式是 e ss lim s 0 1 G s H s s R s ；C、增大系统开环增益 K 可以减小稳态误差；D、增加积分环节可以排除稳态误差,而且不会影响系统稳固性；2、适合应用传递函数描述的系统

16、是 ；A 、单输入,单输出的线性定常系统；B、单输入,单输出的线性时变系统；C、单输入,单输出的定常系统；D、非线性系统；名师归纳总结 3、如某负反馈掌握系统的开环传递函数为51,就该系统的闭环特点方程为 ；第 9 页,共 15 页s sA、 s s10B、s s150C、 s s110D、与是否为单位反馈系统有关4、非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为GS,反馈通道传递函数为HS,当输入信号为 RS,就从输入端定义的误差ES为 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A、E S R S G S B 、E S R S G S H

17、S C 、E S R S G S H SD、E S R S G S H S K* 1s 5、已知以下负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是 ；A、K*2s B 、s sK*5）C 、K*1D、s s11 s2s s3 ss 2s 6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：A、低频段B、开环增益C、高频段D、中频段7 、 已 知 单 位 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为G s s2102s1 100, 当 输 入 信 号 是s26sr t 22 t2 t 时,系统的稳态误差是 ； D、 20 A、 0 ； B、； C、 10 8、关于系统零极点位置对系统性能的影响,

18、以下观点中正确选项 A 、 假如闭环极点全部位于 置无关；S 左半平面,就系统肯定是稳固的；稳固性与闭环零点位B、假如闭环系统无零点,且闭环极点均为负实数极点,就时间响应肯定是衰减振荡 的；C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率,与其它零极点位置无关； D、假如系统有开环极点处于S 右半平面,就系统不稳固；0.5ss1,输入信号三、16 分 已知系统的结构如图1 所示,其中G s ks s121为单位斜坡函数,求系统的稳态误差8 分 ；分析能否通过调剂增益k,使稳态误差小于0.2 8分 ；Cs Rs Gs 一图 1 四、16 分 设负反馈系统如图2 ,前向通道传递函数为G s 102,

19、如采纳测s s速负反馈H s 1k s,试画出以sk 为参变量的根轨迹10 分 ,并争论sk 大小对系统性能的影响 6 分 ；Rs Cs Gs 一名师归纳总结 H s 图 2 第 10 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆五、已知系统开环传递函数为G s H s k1s , , ,T均大于 0 ,试用奈奎斯特稳s Ts1定判据判定系统稳固性；16 分 第五题、第六题可任选其一六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3 所示；试求系统的开环传递函数；16 分 L dB Rs KCs -40 20 -20 一s s12

20、-10 1 110 -40 图 4 图 3 七、设掌握系统如图 相角裕度不小于4,要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于 0.05,40 o ,幅值裕度不小于 10 dB,试设计串联校正网络； 16 分 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆试题四一、填空题（每空 1 分,共 15 分）和1、对于自动掌握系统的性能要求可以概括为三个方面,即：；、,其中最基本的要求是为2、如某单位负反馈掌握系统的前向传递函数为 G s ,就该系统的开环传递函数；3、能表达掌握系统各变量之间关系的

21、数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典掌握理论中系统数学模型有、等；、4、判定一个闭环线性掌握系统是否稳固,可采纳等方法；5、设系统的开环传递函数为s T s 1K1,就其开环幅频特性为,1 T s 2相频特性为；6、PID 掌握器的输入输出关系的时域表达式是其相应的传递函数为7、最小相位系统是指；二、挑选题（每题 2 分,共 20 分）1、关于奈氏判据及其帮助函数 Fs= 1 + GsHs,错误的说法是 A、 Fs的零点就是开环传递函数的极点B、 Fs 的极点就是开环传递函数的极点C、 Fs 的零点数与极点数相同D、 Fs 的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数

22、为 G s 2 2 s 1,就该系统的闭环特点方程为s 6 s 100 ；2 2A、s 6 s 100 0 B、 s 6 s 100 2 s 1 02C、s 6 s 100 1 0 D、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近 S 平面原点,就 ；A、精确度越高 B、精确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为 100,就该系统的开环增益为 ；0.1 s 1 s 5A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定5、如两个系统的根轨迹相同,就有相同的：名师归纳总结 A、闭环零点和极点B、开环零点c1C、闭环极点D、阶跃响应第 12 页,共 15 页6

23、、以下串联校正装置的传递函数中,能在处供应最大相位超前角的是 ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A、10 ss1B、10 s0.1 s1 C、2 s0.5 s1D、0.1 s10 s111117、关于 P I 掌握器作用,以下观点正确的有A、 可使系统开环传函的型别提高,排除或减小稳态误差；B、 积分部分主要是用来改善系统动态性能的；C、 比例系数无论正负、大小如何变化,都不会影响系统稳固性；D、 只要应用 P I 掌握规律,系统的稳态误差就为零；8、关于线性系统稳固性的判定,以下观点正确选项 ； A 、线性系统稳固的充分必

24、要条件是：系统闭环特点方程的各项系数都为正数； B 、无论是开环极点或是闭环极点处于右半 S平面,系统不稳固； C 、假如系统闭环系统特点方程某项系数为负数,系统不稳固； D 、当系统的相角裕度大于零,幅值裕度大于 1 时,系统不稳固；9、关于系统频域校正,以下观点错误选项 A、一个设计良好的系统,相角裕度应为 45 度左右；B、开环频率特性,在中频段对数幅频特性斜率应为 20 dB / dec；C、低频段,系统的开环增益主要由系统动态性能要求打算；D、利用超前网络进行串联校正,是利用超前网络的相角超前特性；10 、 已 知 单 位反 馈 系 统的 开 环 传 递 函数 为 G s 2 102

25、2 s 1, 当 输 入 信 号 是s s 6 s 1002r t 2 2 t t 时,系统的稳态误差是 A、 0 B、 C、 10 D、 20 三、写出下图所示系统的传递函数 C s （结构图化简,梅逊公式均可） ；R s H2（S）名师归纳总结 R（S）G1（S）G2（S）H3（S）G3（S）C（S）第 13 页,共 15 页H 1（ S）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆四、 共 15 分已知某单位反馈系统的闭环根轨迹图如下图所示1、写出该系统以根轨迹增益K* 为变量的开环传递函数； （7 分）2、求出分别点坐标,并写出

26、该系统临界阻尼时的闭环传递函数；（8 分）j2 1 -2 -1 1 2 -1 -2 五、系统结构如下图所示, 求系统的超调量% 和调剂时间st ；（12 分）Rs 255Cs s s名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆六、已知最小相位系统的开环对数幅频特性L 0和串联校正装置的对 数 幅 频 特 性 L c 如 下 图 所 示 , 原 系 统 的 幅 值 穿 越 频 率 为c 24.3 rad / s：（共 30 分）1、 写出原系统的开环传递函数 G 0 s ,并求其相角裕度 0,判定系统的稳固性；（10 分）2、 写出校正装置的传递函数 G s ；（5 分）3、写出校正后的开环传递函数G 0 s G s ,画出校正后系统的开环对数幅频特 c性L GC ,并用劳斯判据判定系统的稳固性； （15 分）L -20dB/dec L0名师归纳总结 40 0.01 0.1 -20dB/dec 0.32 1 -40dB/dec 第 15 页,共 15 页24.3 L c10 20 100 -60dB/dec - - - - - - -