2022年全國自學(xué)考試自動(dòng)控制理論試題

全國1月自學(xué)考試自動(dòng)控制理論（二）試題

課程代碼：02306

一、單選題（本大題共15小題，每題2分，共30分）

在每題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一種是符合題目規(guī)定的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無

分。

1.如果輸入信號為單位斜坡函數(shù)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess為無窮大，則此系統(tǒng)為（）

A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)

C.H型系統(tǒng)D.IH型系統(tǒng)

2.在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的輸出電壓隊(duì)取決于（）

A.勵(lì)磁電壓UfB.發(fā)電機(jī)的輸出電流ig

C.勵(lì)磁電壓Uf和發(fā)電機(jī)輸出電流igD.負(fù)載的大小

3.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一般規(guī)定被控量在預(yù)定值的一定范疇之內(nèi)，其大小是（）

A.I%B.5%

C.8%D.10%

4.信號流圖中，信號傳遞的方向?yàn)椋ǎ?/p>

A.支路的箭頭方向B.支路逆箭頭方向

C.任意方向D.源點(diǎn)向陷點(diǎn)的方向

5.二階系統(tǒng)如果增大開環(huán)增益K,則會(huì)引起（）

A.tr增長，Op減小B.tr減小，Op增大

C.tr增長，嗔增大D.tr減小，Op減小

6.特性方程式的所有實(shí)根都為負(fù)，共在復(fù)根都具有負(fù)實(shí)部，是線性控制系統(tǒng)穩(wěn)定的（）

A.充足條件B.必要條件

C.充足必要條件D.初始條件

7.用頻域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號是（)

A.脈沖函數(shù)B.斜坡函數(shù)

C.階躍函數(shù)D.正弦函數(shù)

8.I型開環(huán)系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性圖的低頻段漸近線（或其延長線）與3軸的交點(diǎn)為3=（）

A.KvB.Kp

c.KaD.ess

9.單位反饋控制系統(tǒng)由輸入信號引起的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中的下列哪個(gè)環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)有關(guān)?（）

A.微分環(huán)節(jié)B.慣性環(huán)節(jié)

C.積分環(huán)節(jié)D.振蕩環(huán)節(jié)

10.設(shè)二階微分環(huán)節(jié)G（S）=S2+2S+4,則其對數(shù)幅頻特性的高頻段漸近線斜率為（）

A.-40dB/decB.-20dB/dec

C.20dB/decD.40dB/dec

11.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H⑸=K（s+1）,其根軌跡（）

s（s+2）（s+3）

A.有分離點(diǎn)有會(huì)合點(diǎn)B.有分離點(diǎn)無會(huì)合點(diǎn)

C.無分離點(diǎn)有會(huì)合點(diǎn)D.無分離點(diǎn)無會(huì)合點(diǎn)

12.設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)方程的系數(shù)矩陣A=101],則系統(tǒng)的特性多項(xiàng)式為（）

-4-5

A.S2+5S+4=0B.S2+4S+5

C.S2+5S+4D.S2+4S+5=0

m

Kn（s+z）

13.設(shè)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H（s）=T----，其中m>n,其根軌跡的分支數(shù)為（）

n（s+Pi）

j=l

A.mB.n

C.m+nD.m-n

14.滯后校正裝置的極坐標(biāo)圖為（）

A.圓B.半圓

C.上半圓D.下半圓

0a

15.若系統(tǒng)文=x,y=[ll]x具有狀態(tài)可觀測性，則常數(shù)a取值應(yīng)為（）

1-Z

A.aW2B.aW3

C.a=2D.a=3

二、填空題（本大題共10小題，每題1分，共10分）

請?jiān)谙旅婵崭裉幪钌蠈Φ牡拇鸢?，錯(cuò)填、不填均無分。

16.當(dāng)二階系統(tǒng)（0<g<1）的阻尼比C減小時(shí)，在單位階躍輸入信號作用下，最大超調(diào)量。p將o

17.對控制系統(tǒng)建模而言，同一種控制系統(tǒng)，可以用不同的來描述。

18.當(dāng)閉環(huán)系統(tǒng)對數(shù)幅值L（3）比初值L（0）小3dB時(shí)（或者說系統(tǒng)幅值M（3）為初值M（0泗0.707倍時(shí)）的3值稱為

19.頻率特性的對數(shù)坐標(biāo)圖的縱坐標(biāo)對數(shù)幅頻特性L（3）=。

20.在單位階躍輸入信號作用下，H型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差心=。

21.比例環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線，當(dāng)K>1時(shí)，是一條位于3軸上方的。

22.某二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G（s尸一9一（3">0）,則I在____范疇取值時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。

S（S+23n）

23.開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H（s）=..*:2?竺1）,其根軌跡的起點(diǎn)為____。

s（s+4）（s~+2s+2）

24.從相位特性來說，PID調(diào)節(jié)器是一種校正裝置。

25.在狀態(tài)變量圖中，每一種環(huán)節(jié)的輸出都代表該系統(tǒng)的一種狀態(tài)變量.

三、名詞解釋題（本大題共4小題，每題3分，共12分）

26.拉氏反變換

27.控制系統(tǒng)的衰減比。p/。'p

28.等N圓（等a圓）圖

29.偶極子

四、簡答題(本大題共4小題，每題5分，共20分)

3o.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)是線性還是非線性控制系統(tǒng)?為什么?

31.簡述用拉氏變換和拉氏反變換求解微分方程的環(huán)節(jié)。

32.試簡述二階閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

33.如何求根軌跡中的分離點(diǎn)和會(huì)合點(diǎn)？

五、應(yīng)用題(本大題共3小題，第34小題8分，第35、36小題各10分，共28分)

34.已知控制系統(tǒng)的方框圖如題34圖所示，設(shè)輸入信號為r(t)=l(t)

R(S)+--------H~v-1>Y(S)

Y

----------r0-i^―

題34圖

求：(Dy(t)；

⑵當(dāng)a=0.10寸，求調(diào)節(jié)時(shí)間ts。

35.設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=N2

s(s-l)