自動控制原理第六版期末考試八套習(xí)題集

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自動控制原理1

一、

單項選擇題（每題1分，共20分）

1.系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進(jìn)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(shè)計2.慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（d）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(chǎn)生一個與輸出信號存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱為（d）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.放大元件4.ω從0變化到+∞時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（a）

A.圓B.半圓C.橢圓D.雙曲線

5.當(dāng)忽略電動機(jī)的電樞電感后，以電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機(jī)可看作一個（d）A.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(shù)為

10s(5s?2)，則它的開環(huán)增益為（c）

A.1B.2C.5D.107.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)?5s2?2s?5，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ζ不變，提高ωn，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(diào)整時間D.減少上升時間和超調(diào)量9.一階微分環(huán)節(jié)G(s)?1?Ts，當(dāng)頻率??1T時，則相頻特性?G(j?)為（a）

A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（d）

A.振蕩次數(shù)越多B.穩(wěn)定裕量越大C.相位變化越小D.穩(wěn)態(tài)誤差越小11.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D?s??s4?8s3?17s2?16s?5?0，則此系統(tǒng)（）

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(shù)為：G?s??ks(s?1)(s?5)，當(dāng)k=（）時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。

A.10B.20C.30D.4013.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D?s??3s4?10s3?5s2?s?2?0，則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個數(shù)有（）

A.0B.1C.2D.314.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G?s??5s2?6s?s，當(dāng)輸入為單位階躍時，則其位置誤差為（）

A.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(s)?s?110s?1，則它是一種（）

A.反饋校正B.相位超前校正

1

C.相位滯后—超前校正D.相位滯后校正16.穩(wěn)態(tài)誤差ess與誤差信號E(s)的函數(shù)關(guān)系為（）A.essC.ess?limE(s)B.ess?limsE(s)

s?0s?0?limE(s)D.ess?limsE(s)

s??s??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，最便利的是（）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（）

A.圓B.上半圓C.下半圓D.45°弧線

19.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=

K,則實(shí)軸上的根軌跡為（）

s3(s?3)A.(-3，∞)B.(0，∞)C.(-∞，-3)D.(-3，0)20.在直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（）反饋的傳感器。A.電壓B.電流C.位移D.速度

二、

填空題（每題1分，共10分）

21.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為反饋控制系統(tǒng)。

22.一線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是單位脈沖函數(shù)時，其輸出象函數(shù)與傳遞函數(shù)一致。

23.一階系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時，其響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差恒為時間常數(shù)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(guān)。

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。

28.二階系統(tǒng)當(dāng)共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)位于?45?線上時，對應(yīng)的阻尼比為0.707。29.PID調(diào)理中的“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(diǎn)應(yīng)距虛軸越_.遠(yuǎn)_越好。三、

名詞解釋（每題3分，共15分）

31.穩(wěn)定性32.理想微分環(huán)節(jié)33.調(diào)整時間34.正穿越35.根軌跡四、

簡答題（每題5分，共25分）

36.為什么說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能一致?舉例說明。

37.一階慣性系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位階躍函數(shù)時，如何用試驗方法確定時間常數(shù)T？其調(diào)整時間ts和時間常數(shù)T有何關(guān)系，為什么？38.什么是主導(dǎo)極點(diǎn)？主導(dǎo)極點(diǎn)起什么作用，請舉例說明。39.什么是偏差信號？什么是誤差信號？它們之間有什么關(guān)系?

40.根軌跡的分支數(shù)如何判斷？舉例說明。

三、名詞解釋(每題3分,共15分)

31.指動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)能夠恢復(fù)平穩(wěn)狀態(tài)的能力。32.輸出變量正比于輸入變量的微分（或

?i(t)）x0(t)?kx33.系統(tǒng)響應(yīng)曲線達(dá)到并一直保持在允許衰減范圍內(nèi)的最短時間

34.當(dāng)乃氏圖隨?增加逆時針從其次象限越過負(fù)實(shí)軸向第三象限去時，叫正穿越。

35.指當(dāng)系統(tǒng)某個參數(shù)（如開環(huán)增益K）由零到無窮大變化時，閉環(huán)特征根在s平面上移動的軌跡。

2

四、簡答題(每題5分,共25分)

36.傳遞函數(shù)是線性定常系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比，它尋常不能說明系統(tǒng)的物理特性和物理結(jié)構(gòu)，因此說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能一致。（3分）舉例說明(2分)略，答案不唯一。

37.常用的方法（兩方法選1即可）：其單位階躍響應(yīng)曲線在0.632（2.5分）穩(wěn)態(tài)值處，經(jīng)過的時間t＝T（2.5分）；或在t＝0處曲線斜率k＝1/T，ts＝（3~4）T

38.高階系統(tǒng)中距離虛軸最近的極點(diǎn)，其附近沒有零點(diǎn)，它的實(shí)部比其它極點(diǎn)的實(shí)部的1/5還小，稱其為主導(dǎo)極點(diǎn)。（2分）將高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)分析出來，利用主導(dǎo)極點(diǎn)來分析系統(tǒng)，相當(dāng)于降低了系統(tǒng)的階數(shù)，給分析帶來便利。（2分）舉例說明(1分)略，答案不唯一。

39.偏差信號：輸入信號與反饋信號之差；（1.5分）誤差信號：希望的輸出信號與實(shí)際的輸出信號之差。（1.5分）兩者間的關(guān)系：

??s??E?s?H?s?，當(dāng)H?s??1時，??s??E?s?（2分）

40.根軌跡S平面止的分支數(shù)等于閉環(huán)特征方程的階數(shù)，也就是分支數(shù)與閉環(huán)極點(diǎn)的數(shù)目一致（3分）。舉例說明(2分)略，答案不唯一。

自動控制原理2

一、

單項選擇題（每題1分，共20分）

1.系統(tǒng)已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最正確要求，稱為（）

A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辨識C.系統(tǒng)分析D.最優(yōu)設(shè)計

2.與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)尋常對（）進(jìn)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(shè)定量

3.在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應(yīng)中，其調(diào)整時間的長短是與（）指標(biāo)密切相關(guān)。

A.允許的峰值時間B.允許的超調(diào)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(chǎn)生輸入信號的元件稱為（）

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(shù)是G?s??1，則該環(huán)節(jié)是（）

5s?1A.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3??0x?0?t??2x0?t??2xi?t?，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（）?t??6x2B.

3s2?6s?23s22C.D.

22s?6s?32s2A.

1

?6s?21

?6s?37.引出點(diǎn)前移越過一個方塊圖單元時，應(yīng)在引出線支路上（）

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(shù)C.串聯(lián)越過的方塊圖單元D.串聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數(shù)8.設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞G(s)?7s?2，其階躍響應(yīng)曲線在t=0處的切線斜率為（）

A.7B.2C.

72D.

12

9.時域分析的性能指標(biāo)，哪個指標(biāo)是反映相對穩(wěn)定性的（）

A.上升時間B.峰值時間C.調(diào)整時間D.最大超調(diào)量

3

10.二階振蕩環(huán)節(jié)乃奎斯特圖中與虛軸交點(diǎn)的頻率為（）A.諧振頻率B.截止頻率C.最大相位頻率

D.固有頻率

11.

設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D?s??s4?2s3?s2?2s?1?0，則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個數(shù)為（）

A.0B.1C.2D.3

12.

一般為使系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性,希望相位裕量?為（）

A.0～15?B.15?～30?C.30?～60?D.60?～90?

13.

設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是G?s??2s?1，且容許誤差為5%，則其調(diào)整時間為（）

A.1B.2C.3D.4

14.

某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是（）

A.

Ks?dTs?1B.s(s?a)(s?b)C.Ks(s?a)D.

Ks2(s?a)

15.

單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G?s??4s2(s2?3s?2)，當(dāng)輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（）

A.0B.0.25C.4D.?16.

若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(s)?s?10.1s?1，則它是一種（）

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

17.

確定根軌跡大致走向，一般需要用（）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

18.

某校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)Gc(s)?100s?110s?1，則其頻率特性的奈氏圖終點(diǎn)坐標(biāo)為（）

A.(0，j0)B.(1，j0)C.(1，j1)D.(10，j0)

19.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

Ks(s?1)(s?2)，則實(shí)軸上的根軌跡為（）

A.(-2，-1)和（0，∞）B.(-∞，-2)和(-1，0)C.(0，1)和(2，∞)D.(-∞，0)和(1，2)

20.

A、B是高階系統(tǒng)的二個極點(diǎn)，一般當(dāng)極點(diǎn)A距離虛軸比極點(diǎn)B距離虛軸大于（）時，分析系統(tǒng)時可忽略極點(diǎn)A。A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍二、

填空題（每題1分，共10分）

21.“經(jīng)典控制理論〞的內(nèi)容是以為基礎(chǔ)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。23.某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是G(s)?1s?2，則系統(tǒng)的時間常數(shù)是。

24.延遲環(huán)節(jié)不改變系統(tǒng)的幅頻特性，僅使發(fā)生變化。

25.若要全面地評價系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，需要同時根據(jù)相位裕量和來做出判斷。26.一般講系統(tǒng)的加速度誤差指輸入是所引起的輸出位置上的誤差。27.輸入一致時，系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差越。

28.系統(tǒng)主反饋回路中最常見的校正形式是和反饋校正

4

29.已知超前校正裝置的傳遞函數(shù)為G2s?1c(s)?0.32s?1，其最大超前角所對應(yīng)的頻率?m?。

30.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半S平面上沒有，則該系統(tǒng)稱作最小相位系統(tǒng)。三、

名詞解釋（每題3分，共15分）

31.數(shù)學(xué)模型32.反饋元件33.最大超調(diào)量34.頻率響應(yīng)35.幅值裕量四、

簡答題（每題5分，共25分）

36.開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？37.如何用試驗方法求取系統(tǒng)的頻率特性函數(shù)？

38.伯德圖中幅頻特性曲線的首段和傳遞函數(shù)的型次有何關(guān)系？39.根軌跡與虛軸的交點(diǎn)有什么作用?舉例說明。40.系統(tǒng)閉環(huán)零點(diǎn)、極點(diǎn)和性能指標(biāo)的關(guān)系。

自動控制原理3

1.假使被調(diào)量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統(tǒng)叫（）

A.恒值調(diào)理系統(tǒng)B.隨動系統(tǒng)C.連續(xù)控制系統(tǒng)D.數(shù)字控制系統(tǒng)

2.與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)尋常對（）進(jìn)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(shè)定量3.直接對控制對象進(jìn)行操作的元件稱為（）

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(shù)是G?s??1Ts，則該環(huán)節(jié)是（）A.比例環(huán)節(jié)B.慣性環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)