控制工程基礎 考試前輔導資料 題庫及答案 西南交通大學

1、控制工程基礎一、單項選擇題(只有一個選項正確，共14道小題)勞斯判劇用()來判定系統(tǒng)穩(wěn)定性系統(tǒng)特征方程開環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)頻率特性的Nyquist圖系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的Nyquist圖正確答案：A解答參考：延時環(huán)節(jié)串聯(lián)在閉環(huán)系統(tǒng)的前向通道時,系統(tǒng)的穩(wěn)定性()變好變壞不會改變時好時壞正確答案：B解答參考：3.巳知開環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)，其開環(huán)頻率特性的Nyquist圖如圖所示，則該閉環(huán)系統(tǒng)()穩(wěn)定不穩(wěn)定臨界穩(wěn)定與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關正確答案：C解答參考：系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件為()幅值裕度大于0分貝相位裕度大于0幅值裕度大于0分貝，且相位裕度大于0幅值裕度大于0分貝，或相位裕度大于0正確答案：C解答參考：對于一階系統(tǒng)

2、，時間常數(shù)越大,則系統(tǒng)()系統(tǒng)瞬態(tài)過程越長系統(tǒng)瞬態(tài)過程越短穩(wěn)態(tài)誤差越小穩(wěn)態(tài)誤差越大正確答案：A解答參考：以下方法可以增加系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的是()增加系統(tǒng)的開環(huán)增益減小系統(tǒng)的開環(huán)增益增加系統(tǒng)的型次減小系統(tǒng)的輸入正確答案：B解答參考：所謂校正(又稱補償)是指()加入PID校正器在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù)使系統(tǒng)穩(wěn)定使用勞斯判劇正確答案：B解答參考：增大系統(tǒng)開環(huán)增益，可以()提高系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度加大系統(tǒng)的帶寬，降低系統(tǒng)的響應速度正確答案：B解答參考：以下環(huán)節(jié)中可以作為相位超前校正環(huán)節(jié)的是(),、 一 s + 1(.J.-, (s) = .，Z正確答案：A 解

3、答參考：關于相位超前校正作用和特點的說法錯誤的是()(A)增加系統(tǒng)穩(wěn)定性(B)加大了帶寬降低系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度加快系統(tǒng)響應速度正確答案：C 解答參考：11.關于順饋校正說法正確的是()提高系統(tǒng)穩(wěn)定性降低系統(tǒng)穩(wěn)定性對系統(tǒng)穩(wěn)定性無影響系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于是否引入干擾正確答案：C 解答參考：12.以下環(huán)節(jié)中可作為滯后-超前校正環(huán)節(jié)的是()(A)s +1(B)(C) , .$ +1 0 3& +1=并2 &+1正確答案：D解答參考：13.以下網絡可以作為()環(huán)節(jié)P校正PI校正PD校正PID校正正確答案：B解答參考：頃涅)=在位置反饋校正中，原系統(tǒng)為套+ 1,則校正后系統(tǒng)的()時間常數(shù)下降，響應速度下降時間常數(shù)下

4、降，響應速度提高時間常數(shù)提高，響應速度下降時間常數(shù)提高，響應速度提高正確答案：B解答參考：(注意:若有主目，請按照題目，離線完成，完成后紙質上交學習中心，記錄成績 在線只需提交客觀題答案)四、供21道小題)試分析自動恒溫電加熱水器工作原理及控制系統(tǒng)方框圖。冷水電加熱 慎控開關J罪望遑度?h 篇I*/枷4洲盅元件參考答案：干16.倉庫大門的自動控制系統(tǒng)。大門目動開關控制系統(tǒng)圉參考答 案：方框圖化筒騫際4位置p開:.（州）門位田 大門宣動關閉系統(tǒng)原理方框圄尸利.用方框圖等效交換法，求下由所示控制系統(tǒng)的傳遞函敦答案：=(G1G2G3G4) / (h1(s)(h2(s)+G2G3H3)穩(wěn)定性判斷趣F已

5、知單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)掛遞函數(shù)為G丹打）二 云簫T，根據(jù)勞斯穩(wěn) 定性判據(jù)，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（要求列由勞斯表此方程轉換：（S+2）/（S4+5s3+7s2+3s）由開環(huán)傳遞方程可得到系統(tǒng)特征方程：S4+5s3+7s2+4s+2=0 TOC o 1-5 h z S4172s354s211s1系統(tǒng)穩(wěn)定簡答題1、幅頻特性、相頻特性的定義是什么？如何根據(jù)定義求取頻率特性？除采用定義求取頻率 特性外，還有哪些求解頻率特性的方法？答：電信號傳輸前后輸入信號與輸出信號的幅度之比稱為幅頻特性。輸入信號與輸出信號的相角差稱為相頻特性對已知系統(tǒng)的微分方程，把正弦輸入函數(shù)代入，求出其穩(wěn)態(tài)解，取輸出穩(wěn)態(tài)分量與輸

6、入正弦 量的復振幅比即可得到還有根據(jù)傳遞函數(shù)求??；通過實驗的方法直接測得2、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的條件是什么？采用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的適用范圍和特點是什 么?寫出相位穩(wěn)定裕度與幅值穩(wěn)定裕度的定義。答：1）特征方程的各項系數(shù)都不等于零2）特征方程的各項系數(shù)的符號都相同。相超裕度是街開環(huán)幅相頻率特性的幅值A（6）= 6（拓）| = 1時的向量與負實軸 的夫角常用希臘字母了表示。2.捅值裕度G（ju）曲域與負實抽主點處的頻率口.稱為利用. 界嘶率，二L寸幅相將性曲線的幅值為 4（嘰），如圖5-47所示。犒值裕度是G（如）,頊實蝴交點至虛抽距肉的倒數(shù)，艮11/&R）. 常用占表疝3、什么是隨動控制系統(tǒng)

7、？隨動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性的含義是什么？繪制負反饋隨動控制系統(tǒng) 的基本組成方框圖。答：隨動控制系統(tǒng)servo control systems設定值不斷變化的控制系統(tǒng)，且設定值的變化事先 是不知道的，要求系統(tǒng)的輸出（被控變量）隨設定值變化。隨動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的首要條件，完全由系統(tǒng)自身的結構和參數(shù)決定，而 與系統(tǒng)的輸入無關，也是系統(tǒng)的穩(wěn)定性能指標，標志著系統(tǒng)的控制精度Y基本放大電路H 一 】4、傳遞函數(shù)的定義是什么？傳遞函數(shù)的特點有哪些？寫出一階慣性環(huán)節(jié)、二階振蕩環(huán)節(jié)的 傳遞函數(shù)表達式。答：傳遞函數(shù)是指零初始條件下線性系統(tǒng)響應（即輸出）量的拉普拉斯變換（我變換）與 激勵（即輸入）量的拉

8、普拉斯變換之比。記作G（s）=Y（s）/U（s），其中Y（s）、U（s） 分別為輸出量和輸入量的拉普拉斯變換。傳遞函數(shù)是描述線性系統(tǒng)動態(tài)特性的基本數(shù)學工具 之一，經典控制理論的主要研究方法一一頻率響應法和根軌跡法一一都是建立在傳遞函數(shù)的 基礎之上。傳遞函數(shù)是研究經典控制理論的主要工具之一。1）傳遞函數(shù)的分母反映了由系統(tǒng)的結構與參數(shù)所決定的系統(tǒng)的固有特性，而其分子則反映 了系統(tǒng)與外界之間的聯(lián)系。（2）當系統(tǒng)在初始狀態(tài)為零時，對于給定的輸入，系統(tǒng)輸出的 Laplace變換完全取決于其傳遞函數(shù)。一旦系統(tǒng)的初始狀態(tài)不為零，則傳遞函數(shù)不能完全反 映系統(tǒng)的動態(tài)歷程。（3）傳遞函數(shù)分子中s的階次不會大于分母中s的階次。（4）傳遞 函數(shù)有無量綱和取何種量綱，取決于系統(tǒng)輸出的量綱與輸入的量綱。（5）不同用途、不同 物理組