自动控制原理-精品文档资料整理.doc

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1、第1次作业一、多项选择题（本大题共60分，共 20 小题，每小题 3 分）1. 传递函数中的零初始条件是指（ ）。A. 当t 0时，系统输入为0B. 当t 0时，系统输出为0C. 当t 0时，系统输入的各阶导数为0D. 当t 0时，系统输出的各阶导数为02. 下列哪些可以是系统的数学模型（ ）。A. 微分方程B. 传递函数C. 频率特性D. 差分方程3. 下列各个量中反映系统准确性的量是( ).A. 调整时间B. 上升时间C. 超调量D. 稳态误差4. 控制工程主要研究并解决哪几个方面问题( ).A. 系统分析问题B. 最优控制问题C. 最优设计问题D. 滤波与预测问题E. 系统识别问题5.

2、带宽越大，快速性与过渡过程的上升时间有何特点。A. 快速性越好B. 上升时间越小C. 上升时间越大D. 快速性越差6. 二阶系统中能反映系统响应的快速性的性能指标有（ ）。A. 调整时间 超调量 B. 截止频率C. 带宽7. 与时域性能指标中的稳态性能有关的频域特性指标有（ ）。A. 零频值B. 复现频率C. 截止频率D. 谐振频率8. 欠阻尼二阶系统 com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath +

3、+ textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) 两者都与（ ） 有关。A. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) B.

4、 com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)C. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceF

5、ilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)D. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + text

6、bookUrl, 100)9. 下列各个量中反映系统稳定性的量是( ).A. 调整时间B. 幅值裕度C. 相位裕度D. 超调量E. 稳态误差10. 以下说法正确的是( ).A. 时间响应、频率特性都与系统的初始状态无关B. 时间响应和频率特性都能揭示系统动态特性C. 频率特性没有量纲D. 传递函数、频率特性与单位脉冲响应函数存在一定的数学变换关系E. 频率特性、传递函数、微分方程都是系统的数学模型11. 关于负阻尼系统说法正确的是（ ）。A. 表示系统对能量的补充B. 表示系统对能量的消耗C. 单位阶跃响应发散D. 不稳定系统12. 选取输入信号应当考虑以下几个方面（ ）。A. 典型B. 简单

7、C. 复杂D. 能使系统在最恶劣的情况下工作13. 关于相似系统，下面说法正确的有（ ）。A. 传递函数相同B. 物理（结构）系统相同C. 动态特性相同D. 传递函数量纲相同14. 以下频域性能指标中根据闭环系统来定义的是( ).A. 截止频率com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPa

8、th + + textbookUrl, 100)B. 谐振频率com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)C. 频带宽度D. 谐振峰值com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageG

9、enerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)15. 以下校正方案中属于串联校正的是（ ）。A. 增益调整B. 相位超前校正 C. 相位滞后校正D. 相位滞后超前校正E. 顺馈校正16. 系统的某输入输出的拉氏变换分别记为Xi(S)，Xo(S)，对应的传递函数记为G（S），则（ ）。A. 在零初始条件下，G（S）=Xi(S)/Xo(S)B. 在任

10、何初始条件下，G(S)=Xo(S)/Xi(S)C. G(S)可以有量纲，也可以无量纲D. 若以g(t)表示其脉冲响应函数，则G(S)=Lg(t)E. 在零初始条件下，G(S)=Xo(S)/Xi(S)17. 相位超前校正具有以下特点（ ）。A. 系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性B. 增益和型次未改变，稳态精度变化不大C. 加大带宽，加快了系统的响应速度，即改善系统的瞬态性能D. 增大相位裕度，提高了系统的相对稳定性18. 以下对数幅频特性曲线是 型系统的是 （ ）A. B. C. D. 19. 相位滞后校正的特点是（ ）。A. 降低了系统的稳态误差，改善系统的稳态性能B. 增大了系统的稳态误

11、差，降低系统的稳态性能C. 系统带宽变宽，提高了系统响应的快速性D. 系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性20. 劳斯阵列中如果某行全部元素值为零，则（ ）。A. 存在两个符号相异，绝对值相同的实根B. 存在实部符号相异、虚部数值相同的两对共轭复根C. 存在一对共轭纯虚根D. 以上几种根的组合。二、判断题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分）1. 当系统不满足性能指标时，通过串联校正方法一定能达到要求。( )2. 奈奎斯特稳定判据对于非最小相角系统是不适用的。( )3. 控制系统的稳定性是指系统在给定信号作用下，输出应能达到新的平衡状态，或在扰动去掉之后，系统的输出能以足够的精度恢

12、复到原来的平衡状态。( )4. 系统的输出量与输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度称为系统的精确性。( )5. 同一物理元件在不同系统中的作用不同时，其传递函数可以不同。( )6. 分离点与会合点实际上是闭环特征方程的重根。 7. 对于任意线性系统，若一个输入A是另一个输入B的导函数，则输入A所引起的输出就是输入B所引起输出的导函数。( )8. 极坐标图中用箭头标明(从大到小的方向。( )9. 系统具有什么样的频率特性，取决于系统结构本身，与外界因素无关。( )10. 传递函数可由脉冲响应函数获得，频率特性不可以。( )11. 系统中是否存在稳态误差取决于输入信号的形式，而与系统的结构

13、参数无关。( )12. 极坐标图可在一幅图上同时给出了系统在整个频率域的实频特性、虚频特性、幅频特性和相频特性。( )13. 顺馈校正是一种开环校正方式，不改变闭环系统的特性，对系统的稳定性没有什么影响。( )14. 谐振频率(r总小于有阻尼固有频率(d 。( )15. 开环系统的传递函数称为开环传递函数。( )16. 任何条件下，系统传递函数都能完全反映系统的动态历程。( )17. 最小相位系统与非最小相位系统可能具有相同的幅频特性。( )18. 最小相角系统的稳定裕度越大，系统的超调量就越小。( )19. 已知单位反馈系统的开环传递函数分别为com._5any.Frameworks.Web

14、Application.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) 其开环极坐标曲线如图 该系统闭环稳定。 ( ) 20. 传递函数框图中的环节是根据动力学方程来划分的，一个环节代表一个物理元件（物理环节或子系统），一个物理元件就是一个传递函数环节。( )答案：一、多项选择题（60分，共 20 题，每小题 3

15、 分）1. ABCD 2. ABCD 3. CD 4. ABCDE 5. AB 6. AC 7. AB 8. BCD 9. C 10. ABDE 11. ACD 12. ABD 13. AC 14. ABCD 15. ABCD 16. CDE 17. BCD 18. CD 19. AD 20. ABCD 二、判断题（40分，共 20 题，每小题 2 分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 第2次作业一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分）1. 控制系统的闭环传

16、递函数是，则其根轨迹起始于（ ）。 A. G(s)H(s) 的极点 B. G(s)H(s) 的零点 C. 1+ G(s)H(s)的极点 D. 1+ G(s)H(s)的零点2. 若反馈信号与系统给定值信号极性相反，则称为（ ）。A. 内反馈B. 外反馈C. 正反馈D. 负反馈3. 给开环传递函数G(s)H(s)增加零点作用是根轨迹向（ ）推移，稳定性变（ ）。 A. 右半s平面,差 B. 左半s平面, 差 C. 右半s平面, 好 D. 左半s平面, 好4. 给开环传递函数G(s)H(s)增加极点,作用是根轨迹向（ ）推移，稳定性变（ ）。 A. 右半s平面, 差 B. 左半s平面, 差 C. 右

17、半s平面, 好 D. 左半s平面, 好5. 控制系统的闭环传递函数是，则其根轨迹终止于（ ）。 A. G(s) H(s)的极点 B. G(s) H(s)的零点 C. 1+ G(s)H(s)的极点 D. 1+ G(s)H(s)的零点6. 与根轨迹增益有关的是（ ）。 A. 闭环零、极点与开环零点 B. 闭环零、极点与开环极点 C. 开环零、极点与闭环零点 D. 开环零、极点与闭环极点7. 假设反馈控制系统具有以下前向和反馈传递函数， 则该系统根轨迹的分支数为（）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 48. 在系统或过程中存在的各种自然形成的反馈，称为（ ）。A. 内反馈B. 外反馈C. 正反馈

18、D. 负反馈9. 根据以下最小相位系统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为（ ）。 A. =500 B. =00 C. =200 D. =30010. 在自动控制系统中，为达到某种控制目的而人为加入的反馈，称为（ ）。A. 内反馈B. 外反馈C. 正反馈D. 负反馈11. 所谓最小相位系统是指( ).A. 系统闭环传递函数的极点均在S平面左半平面B. 系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C. 系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D. 系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面12. 工程上通常使com._5any.Frameworks.WebApplicati

19、on.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) 在哪个取值范围之间，使其超调不大，过渡过程较短。 （ ）A. 0.4 0.8 B. 1C. 0.8 1D. 0 0.413. 在外界作用下，系统的输出仍能基本保持为常量的系统，称为（ ）。A. 恒值系统B. 随动系统C. 程序控制系统D. 开环系统14. 二阶

20、系统，当阻尼比为多少时， 单位阶跃响应 为一指数上升曲线而不振荡 。（ ）。A. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) B. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageG

21、enerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)C. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFil

22、ePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)D. com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) 15. F(s)=1/s 的拉氏反变换为 ( ) . A. f(t)=t B.

23、f(t)=1 C. f(t)=t2 D. f(t)=t316. 控制工程理论的奠基人是（ ）。A. 麦克斯威尔B. 维纳C. 钱学森D. 劳斯17. 以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统，其精度比较为（ ）。A. 开环高B. 闭环高C. 相差不多D. 一样高18. 某典型环节的传递函数为 1/(s+1)，则该环节为（ ）。 A. 惯性环节 B. 微分环节 C. 积分环节 D. 振荡环节19. 单位反馈系统，其反馈回路传递函数为（ ）。A. -sB. 1C. -1D. s20. 幅值裕量Kg定义正确的是 （ ）。 A. B. C. D. 21. （ ）指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间

24、的偏差，也称为静态精度。A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 精密性22. 具有滞后相位特性(即相频特性()小于零)的校正装置叫相位滞后装置，又称之为( )装置。A. 微分校正B. 积分校正C. 微分-积分校正D. PID校正23. 函数 f(t)=t 的拉氏变换 Lf(t)= ( ) A. 1/s B. 1/s2 C. 1/s+1 D. 1/s-124. 线性定常系统对（ ）的稳态响应称为频率响应。A. 单位脉冲信号B. 单位阶跃信号C. 正弦信号D. 噪声信号25. 系统的频率特性是系统( )响应函数的傅氏变换。A. 脉冲B. 阶跃C. 正弦D. 斜坡26. 关于反馈的说法正确的是(

25、).A. 反馈实质上就是信号的并联B. 正反馈就是输入信号与反馈信号相加C. 反馈都是人为加入的D. 反馈是输出以不同的方式对系统产生作用27. 反馈控制系统，至少应具备三个基本功能：测量、执行（ ）和（ ）。A. 比较B. 反馈C. 放大D. 偏差消除28. 使相位裕度与带宽增加，明显地提高了瞬态响应，但不影响稳态精度的校正装置是（ ）。A. 相位滞后B. 相位超前C. 相位滞后-超前D. PID校正29. 传递函数 G(s)=(2s+1)/(s2+3s+2) 的零点、极点和比例系数分别是（ ）。 A. 零点 z=-0.5 ；极点 p1=-1 ， p2=-2 ，比例系数为 1 B. 零点 z

26、=0.5 ；极点p1=-1 ，p2=2 ，比例系数为 2 C. 零点 z=-0.5 ；极点p1=1 ，p2=-2 ，比例系数为 1 D. 零点 z=-0.5 ；极点p1=-1 ，p2=-2 ，比例系数为 230. 舞台追光灯控制系统属于（ ）。A. 恒值系统B. 随动系统C. 程序控制系统D. 开环系统31. 下图中系统为开环稳定(p=0)，其对应的单位阶跃响应是（ ）。 A. B. C. D. 32. 某系统的微分方程为com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(Re

27、sourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，则它是（ ）。A. 线性定常系统B. 线性系统C. 非线性系统D. 非线性时变系统33. 振荡环节的频率特性的极坐标图与虚轴的交点的频率就是( ).A. 振荡频率B. 谐振频率rC. 阻尼固有频率dD. 无阻尼固有频率n34. 欠阻尼典型二阶系统若 n 不变，变化时（ ） 。 A. 当0.707 时，增大 则 ts 减小 B. 当0.707 时，增大 则 ts 增大

28、 C. 当0.707 时，增大 则 ts 减小 D. 当0.707 时，增大 则 ts 不变35. 极坐标图与波德图之间对应关系（ ）。A. 极坐标图上的实轴对应于波德图上的-180线B. 极坐标图上的负实轴对应于波德图上的-180线C. 极坐标图上的正实轴对应于波德图上的-180线D. 极坐标图上的单位圆对应于波德图上的0分贝线E. 极坐标图上的（-1，j0）点对应于波德图上的0分贝线36. 一阶系统 com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFil

29、ePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)的单位斜坡响应的稳态误差为( ).A. TB. 1/TC. 0D. 37. 闭环零点影响系统的（ ）。A. 稳定性B. 稳态误差C. 调节时间D. 超调量38. 延时环节串联在闭环系统的前向通道时，系统的稳定性（ ）。A. 变好 B. 变坏C. 不会改变 D. 时好时坏39. 如果要求系统对斜坡输入的稳态误差为零，则系统是（ ）。A. 0型系统B. 型系统C. 型系统D. 所有系统40

30、. 非单位反馈系统，其前向通道传递函数为 G(s) ，反馈通道传递函数为 H(s) ，则输入端定义的误差(s)与输出端定义的误差 E(s) 间有如下关系（ ） 。 A. (s)=E(s)H(s) B. (s)=E(s)/H(s) C. (s)=E(s)+H(s) D. (s)=E(s)-H(s)答案：一、单项选择题（100分，共 40 题，每小题 2.5 分）1. A 2. D 3. D 4. A 5. B 6. D 7. C 8. A 9. A 10. B 11. A 12. A 13. A 14. A 15. B 16. B 17. B 18. A 19. B 20. A 21. C 22

31、. B 23. B 24. C 25. A 26. D 27. A 28. B 29. A 30. B 31. A 32. C 33. D 34. B 35. B 36. A 37. D 38. B 39. C 40. A 第3次作业一、填空题（本大题共50分，共 10 小题，每小题 5 分）1. 基于反馈原理，通过“检测偏差再纠正偏差”的系统称为 _ 控制系统2. 按控制系统有无反馈进行分类，控制系统分为： _ 、 _ 。3. 出射角指根轨迹在 _ 与正实轴的夹角。所谓入射角指根轨迹在 _ 的切线与正实轴的夹角。 4. 控制系统的三个基本要求是： _ 、 _ 、 _ 。5. 频率特性G(j)

32、与传递函数G(s)的关系为 _ 。6. 机械系统中以各种形式出现的物理现象，都可以使用 _ 、 _ 和 _ 三个要素来描述。7. 稳态误差的定义式为 _ 。8. 拉氏变换存在的条件是：原函数必须满足 _ 条件。9. 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和 _ ，系统的瞬态性能主要取决于系统的 _ 。10. 正反馈系统根轨迹幅值方程与负反馈系统一致，而相角方程为 _ ，根轨迹渐近线与实轴的夹角为 _ 。 二、综合题（本大题共50分，共 5 小题，每小题 10 分）1. 设单位反馈系统的开环传递函数为com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.Ima

33、geGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100) 求该系统的单位脉冲响应。 2. 已知单位反馈系统的开环传递函数为com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCover

34、Path + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，计算系统的com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)和com.

35、_5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)3. 一最小相位系统开环传递函数为G（s），其伯德图如下，（1）请在图中标出幅值穿越频率com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenera

36、tionHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，相位穿越频率com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFile

37、Path.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，相位裕度com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，幅值裕度com._5any.Frameworks.WebApplication

38、.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)，（2）试判断系统的稳定性。4. 设单位反馈系统的开环传递函数为 com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePat

39、h.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePath.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)用奈氏判据确定该系统在K=1和K=10时的稳定性。5. 试用结构图等效化简图所示系统的传递函数com._5any.Frameworks.WebApplication.Components.ImageGenerationHelper.ImageGeneration(ResourceFilePath.TextBookCoverPath + + textbookUrl, ResourceFilePa

40、th.TextBookCoverThumbnailPath + + textbookUrl, 100)答案：一、填空题（50分，共 10 题，每小题 5 分）1. 参考答案：反馈解题方案：控制系统的基本概念评分标准：正确给分2. 参考答案：开环系统 闭环系统解题方案：掌握概念评分标准：每空1分3. 参考答案：复数开环极点（根轨迹起点）；复数开环零点（根轨迹终点）处解题方案：评分标准：4. 参考答案：稳定性 快速性 准确性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分5. 参考答案：s=jw解题方案：掌握概念评分标准：正确给分6. 参考答案：质量 弹性 阻尼解题方案：掌握概念评分标准：每空1分7. 参考答案：解题方案：掌握概念评分标准：正确给分8. 参考答案：狄里赫利解题方案：掌握概念评分标准：正确给分9. 参考答案：开环增益 零极点分布解题方案：掌握概念评分标准：每空1分10. 参考答案：解题方案：评分标准：二、综合题（50分，共 5 题，每小题 10 分）1. 参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分2. 参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分3. 参考答案： 解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分4. 参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分5. 参考答案：解题方案：综合运用知识点评分标准：按步骤给分