山东大学网络教育自动控制原理-专期末考试试题及参考答案

期末考试-复习重点自动控制原理1一、单项选择题（每小题1分，共20分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ ）A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ ）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ ）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ）A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（ ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ ）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。

自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。

2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。

3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。

计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。

期末考试-复习重点自动控制原理1一、单项选择题（每小题1分，共20分）1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ ）A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ ）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ ）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ）A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（ ）A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ ）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。

现代控制理论-3
一、回答下列问题
1.连续系统离散化的主要原则是什么？
2.线性变换有哪几条基本性质，这些性质的内容是什么？
3.状态反馈是否改变原系统的能控性、能观测性。

二、问答
1.已知离散系统的状态空间表达式为：
（2）求系统的脉冲传递函数G (z)。

2.已知系统的状态空间表达式为
[]x
y u x b a x 111101-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=&
（1）确定使系统状态完全能控的a 和b 应满足的条件；
（2）确定使系统状态完全能观的a 和b 应满足的条件。

3.已知系统的状态空间表达式为
[]03001210x x u y x
⎡⎤⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦=&
试利用状态反馈设计一个闭环系统，使希望的闭环极点为-2，-3。