自動(dòng)控制原理試題

______________________________________________________________________________________________________________一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對(duì)動(dòng)向特征進(jìn)行研究，稱為（C）A.系統(tǒng)綜合B.系統(tǒng)辨別C.系統(tǒng)剖析D.系統(tǒng)設(shè)計(jì)慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻次特征在（A）上相等。A.幅頻特征的斜率B.最小幅值C.相位變化率D.穿越頻次3.經(jīng)過(guò)丈量輸出量，產(chǎn)生一個(gè)與輸出信號(hào)存在確立函數(shù)比率關(guān)系值的元件稱為（C）A.比較元件B.給定元件C.反應(yīng)元件D.放大元件ω從0變化到+∞時(shí)，延緩環(huán)節(jié)頻次特征極坐標(biāo)圖為（A）A.圓B.半圓C.橢圓D.雙曲線當(dāng)忽視電動(dòng)機(jī)的電樞電感后，以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時(shí)，電動(dòng)機(jī)可看作一個(gè)（B）A.比率環(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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為10，則它的開(kāi)環(huán)增益為（C）s(5s2)A.1B.2C.5D.107.二階系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)G(s)5，則該系統(tǒng)是（B）s22s5A.臨界阻尼系統(tǒng)B.欠阻尼系統(tǒng)C.過(guò)阻尼系統(tǒng)D.零阻尼系統(tǒng)若保持二階系統(tǒng)的ζ不變，提升ωn，則能夠（B）A.提升上漲時(shí)間和峰值時(shí)間B.減少上漲時(shí)間和峰值時(shí)間C.提升上漲時(shí)間和調(diào)整時(shí)間D.減少上漲時(shí)間和超調(diào)量9.一階微分環(huán)節(jié)G(s)1Ts，當(dāng)頻次1時(shí)，則相頻特征G(j)為（A）TA.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大，其（D）-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________A.振蕩次數(shù)越多B.穩(wěn)固裕量越大C.相位變化越小D.穩(wěn)態(tài)偏差越小11.設(shè)系統(tǒng)的特點(diǎn)方程為Dss48s317s216s50，則此系統(tǒng)（A）A.穩(wěn)固B.臨界穩(wěn)固C.不穩(wěn)固D.穩(wěn)固性不確立。12.某單位反應(yīng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為：Gsk，當(dāng)k=（C）時(shí)，閉環(huán)s(s1)(s5)系統(tǒng)臨界穩(wěn)固。A.10B.20C.30D.4013.設(shè)系統(tǒng)的特點(diǎn)方程為Ds3s410s35s2s20，則此系統(tǒng)中包括正實(shí)部特點(diǎn)的個(gè)數(shù)有（C）A.0B.1C.2D.314.單位反應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為Gs5，當(dāng)輸入為單位階躍時(shí)，則其地點(diǎn)誤s26ss差為（C）A.215.若已知某串連校訂裝置的傳達(dá)函數(shù)為Gc(s)s1，則它是一種（D）10s1A.反應(yīng)校訂B.相位超前校訂C.相位滯后—超前校訂D.相位滯后校訂16.穩(wěn)態(tài)偏差ess與偏差信號(hào)E(s)的函數(shù)關(guān)系為（B）A.esslimE(s)B.esslimsE(s)s0s0C.esslimE(s)D.esslimsE(s)ss17.在對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無(wú)明確要求時(shí)，為提升系統(tǒng)的穩(wěn)固性，最方便的是（A）A.減小增益B.超前校訂C.滯后校訂D.滯后-超前18.相位超前校訂裝置的奈氏曲線為（B）-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________A.圓B.上半圓C.下半圓D.45°弧線K19.開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為G(s)H(s)=,則實(shí)軸上的根軌跡為（C）s3(s3)A.(-3，∞)B.(0，∞)C.(-∞，-3)D.(-3，0)20.在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（B）反應(yīng)的傳感器。A.電壓B.電流C.位移D.速度二、填空題（每題1分，共10分）1.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反應(yīng)系統(tǒng)系統(tǒng)。2.一線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是單位脈沖函數(shù)時(shí)，其輸出象函數(shù)與傳達(dá)函數(shù)同樣。3.一階系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時(shí)，其響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)偏差恒為時(shí)間常數(shù)T（或常量）。4.控制系統(tǒng)線性化過(guò)程中，線性化的精度和系統(tǒng)變量的偏移程度相關(guān)。5.關(guān)于最小相位系一致般只需知道系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)幅頻特征就能夠判斷其穩(wěn)固性。6.一般講系統(tǒng)的地點(diǎn)偏差指輸入是階躍信號(hào)所惹起的輸出地點(diǎn)上的偏差。7.超前校訂是因?yàn)檎嘁频淖饔?，使截止頻次鄰近的相位顯然上漲，進(jìn)而擁有較大的穩(wěn)固裕度。28.二階系統(tǒng)當(dāng)共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)位于±45°線上時(shí)，對(duì)應(yīng)的阻尼比為0.707。29.PID調(diào)理中的“P”指的是比率控制器。30.若要求系統(tǒng)的迅速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距虛軸越遠(yuǎn)越好。一、填空題（每空1分，共15分）1、反應(yīng)控制又稱偏差控制，其控制作用是經(jīng)過(guò)給定值與反應(yīng)量的差值進(jìn)行的。2、復(fù)合控制有兩種基本形式：即按輸入的前饋復(fù)合控制和按擾動(dòng)的前饋復(fù)合控制。-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________3、兩個(gè)傳達(dá)函數(shù)分別為G1(s)與G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連結(jié)，其等效傳達(dá)函數(shù)為G(s)，則G(s)為G1(s)+G2(s)（用G1(s)與G2(s)表示）。4、典型二階系統(tǒng)極點(diǎn)散布如圖1所示，則無(wú)阻尼自然頻次n，阻尼比，該系統(tǒng)的特點(diǎn)方程為S2+2S+2=0，該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線為衰減振動(dòng)。5、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為g(t)10e0.2t5e0.5t，則該系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)G(s)為。6、根軌跡開(kāi)端于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)，停止于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)。7、設(shè)某最小相位系統(tǒng)的相頻特征為()tg1()900tg1(T)，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為。8、PI控制器的輸入－輸出關(guān)系的時(shí)域表達(dá)式是，其相應(yīng)的傳遞函數(shù)為，因?yàn)榉e分環(huán)節(jié)的引入，能夠改良系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。二、選擇題（每題2分，共20分）1、采納負(fù)反應(yīng)形式連結(jié)后，則(D)A、必定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)固；B、系統(tǒng)動(dòng)向性能必定會(huì)提升；C、必定能使擾亂惹起的偏差漸漸減小，最后完整除去；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的構(gòu)造參數(shù)，才能改良系統(tǒng)性能。2、以下哪一種舉措對(duì)提升系統(tǒng)的穩(wěn)固性沒(méi)有成效(A)。-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________A、增添開(kāi)環(huán)極點(diǎn)；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反應(yīng)；C、增添開(kāi)環(huán)零點(diǎn)；D、引入串連超前校訂裝置。3、系統(tǒng)特點(diǎn)方程為()32s23s60，則系統(tǒng)(C)DssA、穩(wěn)固；B、單位階躍響應(yīng)曲線為單一指數(shù)上漲；C、臨界穩(wěn)固；D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)Z2。4、系統(tǒng)在r(t)t2作用下的穩(wěn)態(tài)偏差ess，說(shuō)明(A)A、型別v2；B、系統(tǒng)不穩(wěn)固；C、輸入幅值過(guò)大；D、閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。5、關(guān)于以下?tīng)顩r應(yīng)繪制0°根軌跡的是(D)A、主反應(yīng)口符號(hào)為“-”；B、除Kr外的其余參數(shù)變化時(shí)；C、非單位反應(yīng)系統(tǒng)；D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為G(s)H(s)1。6、開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)(A)。A、超調(diào)%B、穩(wěn)態(tài)偏差essC、調(diào)整時(shí)間tsD、峰值時(shí)間tp7、已知開(kāi)環(huán)幅頻特征如圖2所示，則圖中不穩(wěn)固的系統(tǒng)是(B)。系統(tǒng)①系統(tǒng)②系統(tǒng)③圖2A、系統(tǒng)①B、系統(tǒng)②C、系統(tǒng)③D、都不穩(wěn)固8、若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度0，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是(C)。-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________A、不穩(wěn)固；B、只有當(dāng)幅值裕度kg1時(shí)才穩(wěn)固；C、穩(wěn)固；D、不可以判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)固性。9、若某串連校訂裝置的傳達(dá)函數(shù)為10s1，則該校訂裝置屬于(B)。100s1A、超前校訂B、滯后校訂C、滯后-超前校訂D、不可以判斷10、以下串連校訂裝置的傳達(dá)函數(shù)中，能在c1處供給最大相位超前角的是：(B)A、10s1B、10s1C、2s1D、0.1s1s10.1s10.5s110s11．如圖示系統(tǒng)構(gòu)造圖1，試用構(gòu)造圖化簡(jiǎn)方法求傳達(dá)函數(shù)C(s)。（15分）R(s)R(s)G1(s)G2(s)+C(s)__G3(s)+圖1解：原圖R(s)G1(s)C(s)__1+G2(s)G3(s)+G2(s)-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________R(s)G1(s)C(s)_1+G2(s)G3(s)+G2(s)1/G1(s)R(s)G1(s)C(s)_1G1(s)G2(s)1+G2(s)G3(s)1/G1(s)R(s)G1(s)1+G2(s)G3(s)C(s)_1G1(s)G2(s)1/G1(s)R(s)G1(s)1+G2(s)G3(s)C(s)_1G1(s)G2(s)1G2(s)G3(s)R(s)G1(s)1+G2(s)G3(s)C(s)2G1(s)G2(s)G2(s)G3(s)G1(s)+G1(s)G2(s)G3(s)得傳達(dá)函數(shù)為C(s)G1G1G2G3R(s)1G1G2G1G2G3G2G31G12．控制系統(tǒng)如圖2所示，系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間為3s、超調(diào)量為20%，求K，a值。（15分）-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________R(s)KC(s)_s21as圖2K(1as)解：開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)G(s)s2閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)Ks2K2(s)nK(1as)s2KasKs22ns21ns2oe120.2o已知tp123(s)n因此(ln)2(ln0.2)22.60.462(ln)22(ln0.2)29.872.6n1.18tp12310.462K21.4nK，a分別為2n1.090.78a1.4K1．已知系統(tǒng)特點(diǎn)方程為s53s412s324s232s480，試求系統(tǒng)在S右半平面的根的個(gè)數(shù)及虛根值。（10分）解：列Routh表-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________S511232S432448S33122443234803316S242431612484S121644800協(xié)助方程12s2480,12S24求導(dǎo)：24s=0S048答：系統(tǒng)沒(méi)有正根。對(duì)協(xié)助方程求解，得一對(duì)虛根，其值為s1,2j2。4.單位負(fù)反應(yīng)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)G(s)K,繪制K從0到s(0.2s1)(0.5s1)+∞變化時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)根軌跡圖。（15分）K10K解⑴G(s)1)=s(s5)(s2)s(0.2s1)(0.5s系統(tǒng)有三個(gè)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)：p10,p2=-2,p3=-5①實(shí)軸上的根軌跡：,5,2,0a②漸近線：a

025733(2k1),33③分別點(diǎn)：1110dd5d2解得：d10.88，d23.7863(舍去)。④與虛軸的交點(diǎn)：特點(diǎn)方程為D(s)=s37s210s10K0-可編寫(xiě)改正-______________________________________________________________________________________________________________Re[D(j)]72令)]3Im[D(