自动控制原理期末试卷与答案2.pdf

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1、自动控制原理1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（c）A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计2.惯性环节和枳分环节的频率特性在（d）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（d）A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件4.3从 0 变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为（a）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

2、（d）A.比例环节 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一-,则它的开环增益为（c）s（5s+2）A.l B.2 C.5 D.107.二 阶 系 统 的 传 递 函 数=则该系统是（b）A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统8.若保持二阶系统的？不变，提高g,A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间C.过阻尼系统 D.零阻尼系统则 可 以（b）B.减少上升时间和峰值时间D.减少上升时间和超调量9.阶 微 分 环 节 G（s）=l+7 ,当频率3 =3 时，则相频特性NG。为（a）A.45B.-45C.90D-9010.最小相位系统的开环增益越大，其（d）A.

3、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。（s）=s4+8s3+17s?+16s+5=0,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：G（s）=-,当 A=（）时，闭环系统S（S+1）（5+5）临界稳定。A.10 B.20C.30 D.4013.设系统的特征方程为 s）=3s4+l（k3+5s2+s+2=0,则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.O B.l C.2 D.314.单位反馈系统开环传递函数为G（s）=一 二，当输入为单位阶跃时，则其位置误+6s+s差 为（）A.2 B.0

4、.2 C.0.5 D.0.0 5s +1 5 .若已知某串联校正装置的传递函数为G,(s)=正 则它是一种()A.反馈校正 B.相位超前校正C.相位滞后一超前校正 D.相位滞后校正1 6 .稳态误差e.与误差信号以s)的函数关系为()A.e =l i m E(s)B.e“=l i m s E(s)S S TO S S S TOC.ess=l i m E(s)STSl i m s E(s),9001 7 .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1 8 .相位超前校正装置的奈氏曲线为A.圆B.上半圆C.滞后校正)C.下半圆D.滞后-超前D.4

5、5 弧线1 9 .开环传递函数为G(s)”(s 尸53(5 +3)，则 实 轴 上 的 根 轨 迹 为()K(A.(-3,8)B.(0,8)C.(-8,-3)D.(-3,0)2 0.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 1 0 分)2 1 .闭环控制系统又称为 系统。2 2 .一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 相同。2 3 .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。2 4 .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 5 .对于最小相位系统一般只要知道系统的 就

6、可以判断其稳定性。2 6 .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。2 7 .超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 明显上升，从而具有较大的稳定裕度。2 8 .二阶系统当共知复数极点位于 线上时，对应的阻尼比为0.7 0 7。2 9 .P I D 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。三、名词解释(每小题3 分，共 1 5 分)31 .稳定性32 .理想微分环节33.调整时间34 .正穿越35 .根轨迹四、简答题(每小题5分，共 2 5 分)36 .为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同？举例说明。37 .一阶惯

7、性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数T?其调整时间人和时间常数T 有何关系，为什么？38 .什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。39 .什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系？40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。五、计 算 题（第 41、42题每小题5 分，第 4 3、44题每小题10分，共 30分）41.求图示方块图的传递函数，以M（s）为输入，招 为输出。-Ms)*43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为2 0%,峰值时间为2 秒，试确定K 和K1值。X(s)+44.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

8、函数。（设系统是最小相位系统）。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

9、节的传递函数是G（s）=，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6.已知系统的微分方程为3（/）+6（/）+2x0（/）=2 x,（/）,则系统的传递函数是（）-3s 2+6s+2C._-_2s 2 +6s+3B-3s 2 +6s+2D.-2s2+6A,+37.引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（）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）=y，其阶跃响应曲线在片0 处的切线斜率为（）A.7 B.2 C.l D.12 29.时域分析的性能指标，哪个指标是

10、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。（S）=S4 +2S3+S2+2S+1 =0,则此系统中包含正实部特征的个数为（）A.O B.l C.2 D.312.一般为使系统有较好的稳定性，希望相位裕量丫为（）A.0 15 B.15 30 C.30 60 D.60 90213.设一阶系统的传递函数是G（s）=后，且容许误差为5%,则其调整时间为（）A.l B.2 C.3 D.414.某系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可

11、能是（）7+1 s(s+a)(s+b)s(s+a)52(5+a)15.单位反馈系统开环传递函数为G（s）=4s2(s2+35+2)当输入为单位斜坡时，其加速度误差 为（）A.OB.0.2 5C.4D.o os +11 6.若已知某串联校正装置的传递函数为G c(s)=一工 匚，则它是一种()A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后一超前校正D.反馈校正1 7.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1 8.某校正环节传递函数G 0(s)=1图；1,则其频率特性的奈氏图终点坐标为()A.(0,j O)B.(l,j O)

12、C.(l,j l)D.(1 0,j O)K1 9.系统的开环传递函数为-，则实轴上的根轨迹为()s(s +l)(s +2)A.(-2,-1)和(0,8)-2)和(T,0)C.(0,1)和(2,8)D.(-8,0)和(1,2)2 0.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 1 0 分)2 1 .“经典控制理论”的内容是以 为基础的。2 2 .控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度_ _ _ _ _ _ _。2 3 .某典型环节的传递函数是G(s)=

13、3 ,则 系 统 的 时 间 常 数 是。2 4 .延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化。2 5 .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。2 6 .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。2 7 .输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。2 8 .系统主反馈回路中最常见的校正形式是 和反馈校正2 9 .已知超前校正装置的传递函数为G,(s)=，,其最大超前角所对应的频率八 0.3 2 S +13 0 .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、名词解释(每小题3 分，共 15 分)3 1.数学模型3 2 .反馈元件3

14、 3 .最大超调量3 4 .频率响应3 5 .幅值裕量四、简 答 题(每小题5分，共 2 5 分)3 6 .开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？3 7 .如何用实验方法求取系统的频率特性函数？3 8 .伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系？3 9 .根轨迹与虚轴的交点有什么作用？举例说明。4 0 .系统闭环零点、极点和性能指标的关系。五、计 算 题(第 41、42题每小题5 分，第 4 3、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/R(s)。42.建立图示系统的数学模型,43.已知系统的传递函数G(s)=J:+D，试分析系统由哪些环节组成

15、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7=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/m in,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。期望心速 起搏器 心脏实际心速c 0,05S+1 I-自动控制原理31.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

16、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4.某典型环节的传递函数是G（s）=l ,则该环节是Ts()6.7.A.比例环节B.惯性环节 C.积分环节D彳散分环节己知系统的单位脉冲响应函数是夕（/）=0.1，则系统的传递函数是（）B.SD.空2梅逊公式主要用来（）A.判断稳定性C.求系统的传递函数B.计算输入误差D.求系统的根轨迹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.0.6B.0.707C.0D.1A,坦3 0.12S8.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

17、差C.允许的上升时间B.允许的超调量D.允许的峰值时间9.设阶系统的传递G（s）=二 一，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为（）5+2A.7B.2D.1210.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11.一般为使系统有较好的稳定性，希望相位裕量丫为（）D.振荡系统A.0 15。B.15。30。12.某系统的闭环传递函数为：G*s）=C.30。60。s+2kD.60。90。+3s2+4s+24，当 仁（）时，闭环系统临界稳定。A.2B.4C.6D.813.开环传递函数为G（s）（s），则实轴上的根轨迹为（）S（S+

18、4）C三A.(4,oo)B.(-4,0)C.(-oo,-4)D.(0,oo)414.单位反馈系统开环传递函数为G（s）=s2(s2+35+2),当输入为单位斜坡时，其加速度误 差 为（）A.0B.0.25C.4D.oo15.系统的传递函数G（s）=S2(5+1)(5+4),其系统的增益和型次为（）A.5,2B.5/4,2C.5,4D.5/4,45s+2s+116.若已知某串联校正装置的传递函数为G,（S）=L上，则它是一种（）八 105+1 0.25+1A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后一超前校正D.反馈校正1 7 .进行串联超前校正前的穿越频率在与校正后的穿越频率式的关系，通

19、常 是()A.”=Q1 B.ga C.Mc c oA.O B.8C.0.7 5D.36.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G（s）=s +2，且容许误差为2%,则其调整忖间为（）A.l B.1.5C.2D.38 .惯性环节和枳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。不变，提高。1，A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间1 0.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率3A.COr CO d COn B.（Dr COn 0）（1）上相等。C.相位变化率 D.穿越频率则 可 以（）B.减少匕

20、升时间和峰值时间D.减少上升时间和超调量 无阻尼固有频率（O n 和谐振频率3 r 比 较（）C.O n （r（l）d D.3 n （OdCOr1 1.设系统的特征方程为”S）=-4 +1 必3 +5 s?+s +2 =0,则此系统中包含正实部特征的个数有（）A.O B.l C.2 D.31 2 .根据系统的特征方程a s）=3 s+s 2-3 s+5 =0,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1 3 .某反馈系统的开环传递函数为：G（s）=，2$+1）,当（）时，闭环系统稳定。s 2（*s+l）A.T r2 B.25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的

21、 性能。26.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4),其固有频率“=。27.时单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号。28.PID调节中的“P”指的是 控制器。29.二阶系统当共知复数极点位于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：o31.最优滤波32.积分环节33.极坐标图34.相位裕量35.根轨迹的起始角36.简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。37.二阶系统的性能指标中，如要减小最大超调量，对其它性能有何影响？38.用文字表述系统稳定的充要条件。并举例说明。39.在保证系统稳定的前提下，如何来减小由输入和干扰引起的误差？40.根轨迹的渐

22、近线如何确定？41.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。W 统的44.已知单位反馈系统的开环传递函数G*（s）=k5(5+0(25+1)（1）求使系统稳定的开环增益k的取值范围；（2）求 时 的 幅 值 裕 量；求k=.2,输入以。=1+0.06/时的系统的稳态误差值esso自动控制原理51.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

23、B.给定元件 C.反馈元件 D.校正元件4.某环节的传递函数是G（S）=3S+7 +三,则该环节可看成由（）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.,l/、s+2s+3已 知 心）=中，其原函数的终值/（，）=（）/006.A.0B.8C.0.75D.3已知系统的单位阶跃响应函数是/（7）=2（1-e ”），则系统的传递函数是（）A 等 B.-0.5s+1D_?0.5s+17.在信号流图中,A.输入在支路上标明的是（B.引出点）C.比较点D.传递函数8.已知系统的单位斜坡响应函数是/（/）=，-0.5 +0.5 e 2,则系统的稳

24、态误差是（）A.0.5 B.l C.1.5 D.29.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10.某环节的传递函数为一J,它 的 对 数 幅 频 率 特 性 随 K 值增加而（）Ts+1A.上移 B.下移 C.左移 D.右移KII.设积分环节的传递函数为G（s）=一 ,则其频率特性幅值4（。）=（）sK K 1A.B.C.D.C D C D C D C O12.根据系统的特征方程D（S）=3S3+S2-3S+5=0,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G（$）=-，其阻尼

25、比，是（）4s I 2s I 1A.0.5 B.l C.2 D.414.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.-闭环系统的开环传递函数为G（s）=（4 3；：）+4）,则该系统为（）A.0型系统，开环放大系数K 为 2 B 1型系统，开环放大系数K 为 2C.I型系统，开环放大系数K 为 1 D.0型系统，开环放大系数K 为 116.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率g 与校正后的穿越频率之间的关系，通常是（）A.（Oc=sc C.a）c 0 :0a4 2.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。4 3.某单

26、位反馈开环系统的传递函数为G(s)=-s(s +2)(s +2 0)画出系统开环幅频B o d e图。(2)计算相位裕量。4 4.求出下列系统的跟随稳态误差e ssr和扰动稳态误差e ssd O自动控制原理61 .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.系统辨识 B.系统分析 C.最优设计 D.最优控制2.系统的数学模型是指()的数学表达式。A.输入信号 B.输出信号 C.系统的动态特性D.系统的特征方程3.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4.某典型环节的传递函数是G(s)=，则该环节是()A.比例环节 B.积

27、分环节 C.惯性环节 D.微分环节5.已知系统的微分方程为3。(/)+6h(/)+2 x0(/)=2 x,(/),则系统的传递函数是()3s2 +6 s+2 3s*+6 s+2 2s2+6 s+3 2s：+6s+36.在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（）来求得输出信号的幅值。A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数7.设一阶系统的传递函数是G（S）=-M,且容许误差为5%,则其调整时间为（）s+1A.l B.2 C.3 D.48.若二阶系统的调整时间短，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9.以下说法正确的是（）A.时

28、间响应只能分析系统的瞬态响应B.频率特性只能分析系统的稳态响应C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性D.频率特性没有量纲10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（）A.最大相位频率 B.固有频率 C.谐振频率 D.截止频率11.H型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（）A.-60（dB/dec）B.-40（dB/dec）C.-20（dB/dec）D.O（dB/dec）12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为：G（s）=一，当）时，闭环系统临界2s-1稳定。A.0.5 B.l C.1.5 D.213.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（）A.充分条件 B.必要

29、条件 C 充分必要条件 D.以上都不是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.KTs+1 s+d 一 KB.-C.-s(s+Q)(S+b)s(s+a)S(s+Q)15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时;对于I 型系统其稳态误差6=（）A.O.l/k B.l/k C.O D.oos+16.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc（s）=-5,则它是一种（）A.相位超前校正 B.相位滞后校正C.相位滞后一超前校正 D.反馈校正17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（）A.PDI B.PDI C.IPD D.PID18.主导极点的特点是（）A 距离虚轴很近 B

30、.距离实轴很近C.距离虚轴很远 D.距离实轴很远19.系统的开环传递函数为-,则实轴上的根轨迹为（）s（s+l）（s+2）A.(-2,-1)和(0,8)B.(-8,-2)和(-1,0)C.(0,1)和(2,8)D.(-8,0)和(1,2)2 0 .确定根轨迹大致走向，用以下哪个条件一般就够了()A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件2 1 .自 动 控 制 系 统 最 基 本 的 控 制 方 式 是。2 2 .控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度2 3 .传递函数反映了系统内在的固有特性，与 无关。2 4 .实用系统的开环频率特性具有 的性质。2 5

31、.描述系统的微分方程为事+3 包 +2 x(/)=毛，则其频率特性du dtG(jco)=。2 6 .输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。2 7 .系统闭环极点之和为 o2 8 .根轨迹在平面上的分支数等于。2 9 .为满足机电系统的高动态特性，机械传动的各个分系统的 应远高于机电系统的设计截止频率。3 0.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。3 1 .随动系统3 2 .死区3 3 .振荡次数3 4 .快速性3 5 .根轨迹的分离点3 6 .如何求取系统的频率特性函数？举例说明。3 7 .为什么二阶振荡环节的阻尼比取&=0.7 07 较好，请说明理由。3 8 .设

32、开环传递函数G(s)=-,试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终(5+1)(5+1 0)点。3 9 .串联校正中，超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性？4 0.绘制根轨迹的基本法则有哪些？4 1.求如下方块图的传递函数。八Ri43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为仃 二 号，绘制奈奎斯特曲线，判别系S统的稳定性：并用劳斯判据验证其正确性。44.设控制系统的开环传递函数为G（s）=-试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统稳定的K值范围。自动控制原理71.输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称 为（）A.滤 波 与 预 测B.最优控制2.开环控制的特征是（）A.系统

33、无执行环节C.系统无反馈环节C.最优设计 D.系统分析B.系统无给定环节D.系统无放大环节3.3从0变化到+8时 一，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4.若系统的开环传递函数为一-一，则它的开环增益为（）s（5s+2）A.10 B.2 C.l D.55.在信号流图中，只 有（）不用节点表示。A.输入 B.输出 C.比较点 D.方块图单元6.二阶系统的传递函数G（s）=-,其阻尼比C是（）4s I 2s I 1A.0.5 B.17.若二阶系统的调整时间长，A.系统响应快C.系统的稳定性差C.2 D.4则 说 明（）B.系统响应慢D.系统的精度差8.比例环节的频率

34、特性相位移9（0）=（）A.0 B.-90 C,90 D.-I8O09.已知系统为最小相位系统，则阶惯性环节的幅频变化范围为（）A.045。B.0f-45 C.090。D.0-90。10.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在（）上。A.s左半平面C.s上半平面B.s右半平面D.s下半平面11.系统的特征方程Z）（S）=5S4+3S2+3 =0,可以判断系统为（）A.稳定C.临界稳定B.不稳定D.稳定性不确定12.下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（）A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法13.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数

35、是系统稳定的（）A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是14.系统型次越高，稳态误差越（）A.越小 B.越大C.不变 D.无法确定S+15.若已知某串联校正装置的传递函数为G,.（s）=/、，则它是一种（）A.反馈校正C.相位滞后一超前校正B.相位超前校正D.相位滞后校正16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率g 与校正后的穿越频率式 的关系相比，通常是（）A.a=8c C.a）c 1）,其最大超前相位角夕，“为（）1 +2 0A.arcsin -+1DD-arcsin-72-一-T2+1 .见T-arcsm-见+1n.BTw-1D.arcsin =-%+18.开环传递函

36、数为G（s）H（s）=-,则实轴上的根轨迹为（）（s+2）（s+5）A.(-2,8)B.(-5,2)C.(-8,-5)D.(2,19.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20.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是()A.脉冲宽度调制 B.幅度调制 C.脉冲频率调制 D.直流调制21.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时;其输出象函数与 相同。22.输 入 信 号 和 反 馈 信 号 之 间 的 比 较 结 果 称 为。23.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。24.设一阶系统的传

37、递G(s)=7/(s+2),其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 o25.当输入为正弦函数时，频率特性G(j3)与传递函数G(s)的关系为 o26.机 械 结 构 动 柔 度 的 倒 数 称 为。27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为 o28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为。即不能跟踪加速度信号。29.根轨迹法是通过_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _直接寻找闭环根轨迹。30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越 越好。31.奇点32.比较元件33.上升时间34.负反馈35.加速度误差36.时域分析的性能指标，哪些反映快速性，哪些反映相

38、对稳定性？37.作乃氏图时，考虑传递函数的型次对作图有何帮助？38.试证明1型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。39.什么是校正？根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为几类?40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类？=C2o-o43.己知具有局部反馈回路的控制系统方块图如图所示，求：（1）系统稳定时K/的取值范围；（2）求输入为x（/）=g/2 时，系统的静态加速度误差系数K“；（3）说明系统的局部反馈Kf S对系统的稳态误差/,的影响。44.伺服系统的方块图如图所示，试应用根轨迹法分析系统的稳定性。自动控制原理81.输入与输出均已给出，确定系统的结构和参数，称 为（）A.

39、最优设计 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优控制2.对于代表两个或两个以上输入信号进行（）的元件又称比较器。A.微分 B.相乘 C.加减 D.相除3.直接对控制对象进行操作的元件称为（）A.比较元件 B.给定元件 C.执行元件 D.放大元件4.某环节的传递函数是G（s）=5s+3+,则该环节可看成由（）环节串联而组成。sA.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.已知系统的微分方程为6元（/）+2/（。=2匕（/）,则系统的传递函数是（）A.!B.2 C.!D.3s+1 3s+1 6s+2 3s+26.梅逊公式主要用来（）A.判断稳定性 B.计算输

40、入误差C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹K7.一阶系统6 与=丁 的放大系数K 愈小，则系统的输出响应的稳态值（）A.不变 B.不定 C.愈小 D.愈大8.二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是（）A.上升时间 B.峰值时间C.调整时间 D.最大超调量9.在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（）来求得输出信号的幅值。A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数410.设开环系统频率特性G（/S）=-当 3=lrad/s时;其频率特性幅值/=（）（1+/0）A.B.4A/2 C.V2 D.2V2411.一阶惯性系统G（S）=一的转角频率指。=（）s+2A.2 B

41、.l C.0.5 D.012.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G（s）=-，其 中K0,a0,则闭环控制S（S+Q）系统的稳定性与（）A.K值的大小有关 B.a值的大小有关C.a和 K 值的大小无关 D.a和 K 值的大小有关13.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.0.707 B.0.6 C.1D.014.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（）A.充分条件C.充分必要条件B.必要条件D.以上都不是15.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（A.它只决定于系统的结构和参数）B.它只决定于系统的输入和干扰C.与系统的结构和参数、输 入 和 干

42、扰 有 关 D.它始终为016.当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I 型系统其稳态误差为（）A.0B.0.1/%C.l/kD.0 017.若已知某串联校正装置的传递函数为G,.（s）=2s,则它是一种（）A.相位滞后校正 B.相位超前校正C.微分调节器 D.积分调节器18.在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用（）校正。A.滞后 B.超前 C.滞后-超前 D.减小增益19.根轨迹上的点应满足的幅角条件为NG（s）（s）=（）A.-l B.lC.（2A+l）“/2（A=0,l,2,）D.（2+l）n（A=0,l,2,）20.主导极点的特点是（）A.距离虚轴很近 B.距离实轴很近C.距离虚

43、轴很远 D.距离实轴很远21.对 控 制 系 统 的 首 要 要 求 是 系 统 具 有。22.利用终值定理可在复频域中得到系统在时间域中的 o23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与 无关。24.若减少二阶欠阻尼系统超调量，可采取的措施是。25.已知超前校正装置的传递函数为G,(s)=，其最大超前角所对应的频率0.32s+126.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化27.某典型环节的传递函数是G(s)=,则系统的时间常数是_ _ _ _ _ _ _ _s+228.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.微分控制器是针对被调量的 来进行调节。30.超前校正主要是用于

44、改善稳定性和。31.准确性32.速度误差33.峰值时间34.负穿越35.根轨迹的终止角36.非线性特性函数线性化的本质和方法是什么？37.分析误差平方积分性能指标的特点及其原因。38.乃氏图作图的一般方法是什么？39.如何用试探法来确定PID参数？40.什么是偶极子？偶极子起什么作用，请举例说明。41.系统方框图如下，求其传递函数9。R(s)-G 网Ui(t)C2-r-。4 3 .已知系统的传递函数G（S）=1 （1 ：；D,试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bo de 图。4 4 .单位反馈系统的开环传递函数为G*（s）=匚，求：5 +11）系统在单位阶跃信号输入下的稳态偏差是多少；2）当

45、系统的输入信号为七（。=s i n（Z +3 0）,系统的稳态输出？自动控制原理1 试题答案及评分参考一、单项选择题（每小 题 1分，共 2 0 分）1 .C 2,A3 .C 4.A 5.B 6.C 7 .B 8 .B 9 .A 1 0.Dl l.A 1 2.C1 3.C 1 4.C 1 5.D 1 6.B 1 7.A 1 8.B 1 9.C 2 0.B二、填空题（每 空 1分，共 1 0 分）2 1.反 馈 控 制 2 2.传 递 函 数 2 3.时间常数T（或常量）2 4.偏 移 程 度 2 5.开环幅频特性2 6.阶跃信号 2 7 湘位 2 8.4 5 2 9.比例 3 0.远三、名词解

46、释（每小 题 3分，共 1 5 分）3 1 .指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的能力。3 2 .输出变量正比于输入变量的微分（或/（/）=H,（Z）3 3 .系统响应曲线达到并一直保持在允许衰减范围内的最短时间3 4 .当乃氏图随s 增加逆时针从第二象限越过负实轴向第三象限去时，叫正穿越。3 5 .指当系统某个参数（如开环增益K）由零到无穷大变化时，闭环特征根在s平面上移动的轨迹。四、简答题（每小 题 5分，共 2 5分）3 6 .传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，它通常不能表明系统的物理特性和物理结构，因此说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同。（3 分）

47、举例说明（2分）略，答案不唯一。3 7 .常用的方法（两方法选1即可）：其单位阶跃响应曲线在0.6 3 2 （2.5分）稳态值处，经过 的 时 间（2.5 分）；或 在/=0 处曲线斜率k=H T,（3 4）T3 8 .高阶系统中距离虚轴最近的极点，其附近没有零点，它的实部比其它极点的实部的1/5还小，称其为主导极点。（2分）将高阶系统的主导极点分析出来，利用主导极点来分析系统，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便。（2 分）举例说明（1 分）略，答案不唯一。3 9 .偏差信号：输入信号与反馈信号之差；（L 5分）误差信号：希望的输出信号与实际的输出信号之差。（1.5 分）两者间的关系：（S

48、）=（S）”（S）,当（s）=l 时，（s）=E（s）（2 分）4 0 .根轨迹S平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数，也就是分支数与闭环极点的数目相同（3 分）。举例说明（2分）略，答案不唯一。五、计算题（第 4 1、4 2 题每小题5分，第 43、4 4 题每小题1 0 分，共 30分）4 1 .解:G.GfG+GIGAG(s)=-(5 分)1 +Gfi2Hx+G 2 G 3 H 2 +GG2G3H 3+GtG2H3+G4H24 2 .解:D x0(t)+k1x0(t)=k2xa(z)-xo(/)=D s X0(s)+/X。(s)=质 X。(s)X。(s)g0+k2xa(0 7。(t)n

49、牍 2。+k2Xa(s)X。(5)=F,(s)m D s3+m(k+k2).v2+k2Ds+kk24 3 .解：c,、丫 kG(s)=-=-X/s)52+kiks+k_ r-yr 6-5M =e+Y=_ =o 2 n J=0.4 5 6 5 s71 八t=-,=2con=8.0 6 n k=co；-4 9.8 5 0（2.5 分）（2.5 分）（2 分）（2分）（2 分）（2 分）占=”=0.1 3 （2 分）k4 4 .解:k 1由图知该系统的开环传递函数为7 5-（2 分）其中（1 分）由低频渐近线与横轴交点为0 =1 0,得左=1 0 （2 分）修正量t 3）=-2 0 1 og（2 4

50、）=1 0,得 J=0.1 5 8 （2 分）故所求开环传递函数为10.J j52+0.1055+1（3 分）或记为-S(T2S2+25s+1)(左=107=1 =0.158)自动控制原理2 试题答案及评分参考一、单项选择题（每 小 题 1分，共 2 0 分）1 .A 2.B 3 .D 4.B 5 .C 6 .A 7 .C 8 .B 9 .D 1 0.Dl l .C 1 2.C 1 3.C 1 4.D 1 5.A 1 6.A 1 7.D 1 8.D 1 9.B 2 0.A二、填空题（每 空 1分，共 1 0 分）2 1.传 递 函 数 2 2.越 高 2 3.0.5 2 4.相 频 特 性 2