自動控制原理期末復習題

1、自動控制原理1一;單項選擇題1. 系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進行研究，稱為（ c ）A.系統(tǒng)綜合 B.系統(tǒng)辨識 C.系統(tǒng)分析 D.系統(tǒng)設計 2. 慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（ A）上相等。A.幅頻特性的斜率 B.最小幅值 C.相位變化率 D.穿越頻率3. 通過測量輸出量，產生一個與輸出信號存在確定函數比例關系值的元件稱為（ C ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件4. 從0變化到+時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標圖為（a ）A.圓 B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線5. 當忽略電動機的電樞電感后，以電動機的轉速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機可看作一個（ B ）A

2、.比例環(huán)節(jié) B.微分環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.慣性環(huán)節(jié)6. 若系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則它的開環(huán)增益為（C ）A.1 B.2 C.5 D.107. 二階系統(tǒng)的傳遞函數，則該系統(tǒng)是（B ）A.臨界阻尼系統(tǒng) B.欠阻尼系統(tǒng) C.過阻尼系統(tǒng) D.零阻尼系統(tǒng)8. 若保持二階系統(tǒng)的不變，提高n，則可以（B ） A.提高上升時間和峰值時間 B.減少上升時間和峰值時間 C.提高上升時間和調整時間 D.減少上升時間和超調量9. 一階微分環(huán)節(jié)，當頻率時，則相頻特性為（A）A.45 B.-45 C.90 D.-9010.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（ d ）A.振蕩次數越多 B.穩(wěn)定裕量越大 C.相位變化越小 D.

3、穩(wěn)態(tài)誤差越小11.設系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng) （ A ）A.穩(wěn)定 B.臨界穩(wěn)定 C.不穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定。12.某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為：，當k=（ C ）時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.10 B.20 C.30 D.4013.設系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數有（C ）A.0 B.1 C.2 D.314.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，則其位置誤差為（ C ）A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.0515.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（ D ） A.反饋校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.相位滯后校正16.穩(wěn)態(tài)誤差ess與

4、誤差信號E(s)的函數關系為（B）A. B. C. D.17.在對控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最方便的是（ A ）A.減小增益 B.超前校正 C.滯后校正 D.滯后-超前18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（ B ）A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45弧線20.在直流電動機調速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（ B ）反饋的傳感器。A.電壓 B.電流 C.位移 D.速度19.開環(huán)傳遞函數為G(s)H(s)=,則實軸上的根軌跡為（C ）A.(-3，) B.(0，) C.(-，-3) D.(-3，0)二：填空題(每空 1 分, 共 10 分)21.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為 反饋控制 系統(tǒng)

5、。22.一線性系統(tǒng)，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與 傳遞函數 相同。23.一階系統(tǒng)當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩(wěn)態(tài)誤差恒為 時間常數T (或常量) 。24.控制系統(tǒng)線性化過程中，線性化的精度和系統(tǒng)變量的 偏移程度 有關。25.對于最小相位系統(tǒng)一般只要知道系統(tǒng)的 開環(huán)幅頻特性 就可以判斷其穩(wěn)定性。26.一般講系統(tǒng)的位置誤差指輸入是 階躍信號 所引起的輸出位置上的誤差。27.超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的 相位 明顯上升，從而具有較大的穩(wěn)定裕度。29.PID調節(jié)中的“P”指的是 比例 控制器。30.若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點應距虛軸越遠_ _越好。32.理想微分環(huán)節(jié)

6、（解釋）28.二階系統(tǒng)當共軛復數極點位于(45)線上時，對應的阻尼比為（0.707）。三：名詞解釋（每小題3分，共15分）31.穩(wěn)定性：系統(tǒng)在受到擾動作用后自動返回原來的平衡狀態(tài)的能力。33.調整時間: 響應曲線到達并停留在穩(wěn)態(tài)值的 5%(或2%)誤差范圍內所需的最小時間稱為調節(jié)時間(或過渡過程時間）。 自動控制原理2一：單項選擇題1. 系統(tǒng)已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（A ）A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辨識 C.系統(tǒng)分析 D.最優(yōu)設計2. 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（ B ）進行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量

7、 D.設定量3. 在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（D ）指標密切相關。A.允許的峰值時間 B.允許的超調量 C.允許的上升時間 D.允許的穩(wěn)態(tài)誤差4. 主要用于產生輸入信號的元件稱為（B ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件5. 某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數是，則該環(huán)節(jié)是（C ）A.比例環(huán)節(jié) B.積分環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié)6. 已知系統(tǒng)的微分方程為，則系統(tǒng)的傳遞函數是（ A ）A. B. C. D.7. 引出點前移越過一個方塊圖單元時，應在引出線支路上（C ）A.并聯(lián)越過的方塊圖單元 B.并聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數 C.串聯(lián)越過的方塊圖單元 D.串聯(lián)越

8、過的方塊圖單元的倒數9. 時域分析的性能指標，哪個指標是反映相對穩(wěn)定性的（ D ）A.上升時間 B.峰值時間 C.調整時間 D.最大超調量10.二階振蕩環(huán)節(jié)乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為（D ）A.諧振頻率 B.截止頻率 C.最大相位頻率 D.固有頻率17.確定根軌跡大致走向，一般需要用（ D ）條件就夠了。A.特征方程 B.幅角條件 C.幅值條件 D.幅值條件+幅角條件11.設系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數為（ C ）A.0 B.1 C.2 D.313.設一階系統(tǒng)的傳遞函數是，且容許誤差為5%，則其調整時間為（C ）A.1 B.2 C.3 D.414.某一系統(tǒng)的速度誤差為零

9、，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數可能是（D ）A. B. C. D.16.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（ A ）A.相位超前校正 B.相位滯后校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正19.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（ B ）A.(-2，-1)和（0，） B.(-，-2)和(-1，0) C.(0，1)和(2，) D.(-，0)和(1，2)21.“經典控制理論”的內容是以 傳遞函數 為基礎的。22.控制系統(tǒng)線性化過程中，變量的偏移越小，則線性化的精度 越高 。25.若要全面地評價系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，需要同時根據相位裕量和 幅值裕量 來做出判斷。26.一般講系統(tǒng)的加速度誤差指輸入

10、是 勻加速度 所引起的輸出位置上的誤差。27.輸入相同時，系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差越 小 。28.系統(tǒng)主反饋回路中最常見的校正形式是 串聯(lián)校正 和反饋校正.30.若系統(tǒng)的傳遞函數在右半S平面上沒有 零點和極點 ，則該系統(tǒng)稱作最小相位系統(tǒng)。三：名詞解釋31.數學模型是描述系統(tǒng)內部物理量（或變量）之間關系的數學表達式。32.反饋元件33.最大超調量：在響應過程中，輸出量C（t）超出其穩(wěn)態(tài)值的最大差量與穩(wěn)態(tài)值之比稱為超調量。34.頻率響應35.幅值裕量自動控制原理31. 如果被調量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統(tǒng)叫（B ）A.恒值調節(jié)系統(tǒng) B.隨動系統(tǒng) C.連續(xù)控制系統(tǒng) D.數字控制系統(tǒng)2. 與開

11、環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（B ）進行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量 D.設定量3. 直接對控制對象進行操作的元件稱為（D ）A.給定元件 B.放大元件 C.比較元件 D.執(zhí)行元件4. 某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數是，則該環(huán)節(jié)是（ C ）A.比例環(huán)節(jié) B.慣性環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié)5. 已知系統(tǒng)的單位脈沖響應函數是，則系統(tǒng)的傳遞函數是（ A ）A. B. C. D. 6. 梅遜公式主要用來（ C ）A.判斷穩(wěn)定性 B.計算輸入誤差 C.求系統(tǒng)的傳遞函數 D.求系統(tǒng)的根軌跡7. 已知二階系統(tǒng)單位階躍響應曲線呈現出等幅振蕩，則其阻尼比可能

12、為（ C ）A.0.6 B.0.707 C.0 D.18. 在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（ A ）指標密切相關。A.允許的穩(wěn)態(tài)誤差 B.允許的超調量 C.允許的上升時間 D.允許的峰值時間10.若系統(tǒng)的傳遞函數在右半S平面上沒有零點和極點，則該系統(tǒng)稱作（ B ）A.非最小相位系統(tǒng) B.最小相位系統(tǒng) C.不穩(wěn)定系統(tǒng) D.振蕩系統(tǒng)9. 設一階系統(tǒng)的傳遞，其階躍響應曲線在t =0處的切線斜率為（B ）A.7 B.2 C. D.11.一般為使系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性,希望相位裕量g為（C ）A.015 B.1530 C.3060 D.6090 12.某系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數為：，當k=（C

13、 ）時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.2 B.4 C.6 D.813.開環(huán)傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（C ）A.(4，) B.(4，0） C.(，4) D.( 0，)14.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為，當輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（ A ）A.0 B.0.25 C.4 D.15.系統(tǒng)的傳遞函數，其系統(tǒng)的增益和型次為 （ B ）A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，416.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（C ）A.相位滯后校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正17.進行串聯(lián)超前校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率的關系，通常是（B ）A.= B. C

14、. D.與無關18.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數，則與虛軸交點處的K*=（D ）A.0 B.2 C.4 D.619.某校正環(huán)節(jié)傳遞函數，則其頻率特性的奈氏圖終點坐標為（ D ）A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0)20.A、B是高階系統(tǒng)的二個極點，一般當極點A距離虛軸比極點B距離虛軸大于（ A ）時，分析系統(tǒng)時可忽略極點A。 A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍21.對控制系統(tǒng)的首要要求是系統(tǒng)具有 穩(wěn)定性 。22.在驅動力矩一定的條件下，機電系統(tǒng)的轉動慣量越小，其 加速性能 越好。24.延遲環(huán)節(jié)不改變系統(tǒng)的幅頻特性，僅使 相頻特性 發(fā)生變化。26.反饋控制原理是 檢

15、測偏差并糾正偏差的 原理。28.在擾動作用點與偏差信號之間加上 積分環(huán)節(jié) 能使靜態(tài)誤差降為0。29.超前校正主要是用于改善穩(wěn)定性和 快速性 。30.一般講系統(tǒng)的加速度誤差指輸入是 .靜態(tài)位置誤差系數所引起的輸出位置上的誤差。23.某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數是，則系統(tǒng)的時間常數是0.5。25.二階系統(tǒng)當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩(wěn)態(tài)誤差恒為2/wn (或常量) 。27.已知超前校正裝置的傳遞函數為，其最大超前角所對應的頻率1.25。 自動控制原理41. 系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進行研究，稱為（C ）A.系統(tǒng)綜合 B.系統(tǒng)辨識 C.系統(tǒng)分析 D.系統(tǒng)設計2. 開環(huán)控制系統(tǒng)的的特征是沒有（

16、C ）A.執(zhí)行環(huán)節(jié) B.給定環(huán)節(jié)C.反饋環(huán)節(jié) D.放大環(huán)節(jié)3. 主要用來產生偏差的元件稱為（A ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件6. 在信號流圖中，在支路上標明的是（D ）A.輸入 B.引出點 C.比較點 D.傳遞函數8. 慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（A ）上相等。A.幅頻特性的斜率 B.最小幅值 C.相位變化率 D.穿越頻率17.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（ B ）A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45弧線18.在系統(tǒng)中串聯(lián)PD調節(jié)器，以下那一種說法是錯誤的（ D ）A.是一種相位超前校正裝置 B.能影響系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的高頻段C.使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能得到改善 D

17、.使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度得到改善4. 某系統(tǒng)的傳遞函數是，則該可看成由（ C ）環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。A.比例、延時 B.慣性、導前 C.慣性、延時 D.慣性、比例5. 已知 ，其原函數的終值（ C ）A.0 B. C.0.75 D.3 7 .設一階系統(tǒng)的傳遞函數是，且容許誤差為2%，則其調整時間為（ C ）A.1 B.1.5 C.2 D.310.二階欠阻尼系統(tǒng)的有阻尼固有頻率d、無阻尼固有頻率n和諧振頻率r比較（ D ）A.rd n B.rn d C.n rd D.n dr11.設系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數有（ C ）A.0 B.1 C.2 D.312.根據系統(tǒng)的特征方程，可以判斷系

18、統(tǒng)為（B ）A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定13.某反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為：，當（B ）時，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。A. B. C. D.任意T1和t214.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，其位置誤差為（ B ）A.2 B.0.2 C.0.25 D.315.當輸入為單位斜坡且系統(tǒng)為單位反饋時，對于II型系統(tǒng)其穩(wěn)態(tài)誤差為（A ）A.0 B.0.1/k C.1/k D.16.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（D ）A.相位滯后校正 B.相位超前校正 C.微分調節(jié)器 D.積分調節(jié)器19.根軌跡漸近線與實軸的交點公式為（D ）A. B. C. D.20.直流伺服

19、電動機測速機機組（型號為70SZD01F24MB）實際的機電時間常數為（ D ）A.8.4 ms B.9.4 ms C.11.4 ms D.12.4 ms21.根據采用的信號處理技術的不同，控制系統(tǒng)分為模擬控制系統(tǒng)和 數字控制系統(tǒng) 。22.閉環(huán)控制系統(tǒng)中，真正對輸出信號起控制作用的是偏差信號 。25.一般開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài) 性能。27.對單位反饋系統(tǒng)來講，偏差信號和誤差信號 相同 。30.誤差平方積分性能指標的特點是：重視大的誤差，忽略小的誤差24.描述系統(tǒng)的微分方程為，則頻率特性 。26.二階系統(tǒng)的傳遞函數G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有頻率wn2。例3.2

20、 設控制系統(tǒng) 如圖所示。其中（a）為無速度反饋系統(tǒng)，（b）為帶速度反饋系統(tǒng)，試確定是系統(tǒng)阻尼比為0.5時的值，并比較系統(tǒng)（a）和(b)階躍響應的瞬態(tài)性能指標。解 系統(tǒng)（a）的閉環(huán)傳遞函數為 （秒）（秒） （秒） (次) 系統(tǒng)（b）的閉環(huán)傳遞函數為 將=0.5代入，解得 由=0.5 和 =3.16 可求得（秒） （秒） （秒） 結論：采用速度反饋后，可以明顯地改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。例2.2 RLC電路 圖2-3 RLC電路系統(tǒng)確定元件的輸入、輸出Input：ur(t) Output: uc(t)設回路電流為i(t),由克希霍夫定律寫出回路方程為：消去中間變量i(t),得到描述網絡輸入輸出關系的微分方程為勞斯穩(wěn)定判據（1）勞斯表第一列所有系數均不為零的情況 如果勞斯表中第一列系數都具有相同的符號則系統(tǒng)是穩(wěn)定的否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。且不穩(wěn)定根的個數等于勞斯表中第一列系數符號改變的次數。(2) 勞斯表某行的第一列系數等于零，而其余各項不全為零的情況 當勞斯表某一行的第一列系數為零，而其余項不全為零，可用一個很小的正數 代替第一列的零項，然后按照通常方法計算勞斯表中的其余項。(3)勞斯表某行所有系數均為零的情況 如果勞斯表中某一行（如第k行）各項為