最新1月全国自考自动控制理论(二)试卷及答案解析.docx

.全国2005年1月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题后的括号内。

1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1. 如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量P σ( )。

A. 增加B. 减小C. 不变D. 不定2. 在伯德图中反映系统动态特性的是( )。

A. 低频段B. 中频段C. 高频段D. 无法反映3. 设开环系统的频率特性G(j ω)=2)j 1(1ω+，当ω=1rad/s 时，其频率特性幅值M(1)=()。

A. 1 B. 2C. 21D. 414. 若系统的状态方程为u 10X 1103X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=•，则该系统的特征根为( )。

A. s 1=3, s 2=-1B. s 1=-3, s 2=1C. s 1=3, s 2=1D. s 1=-3, s 2=-15. 开环传递函数为G(s)H(s)=)3s (s K3+,则实轴上的根轨迹为( )。

A.［-3,∞］B. ［0,∞］C. (-∞,-3］D. ［-3,0］6. 由电子线路构成的控制器如图，它是( )。

A. 超前校正装置B. 滞后校正装置C. 滞后—超前校正装置D. 以上都不是7. 进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系，通常是()。

A. ωC =C ω' B. ωC >C ω'C. ωC <C ω'D. ωC 与C ω'无关8. 状态转移矩阵φ(t)的重要性质有( )。

A. φ(0)=0B. φ-1(t)= -φ(t)C. φk(t)=kφ(t)D. φ(t1+t2)=φ(t1)φ(t2)9. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。

A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°10. 对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程式的所有系数都是正数是系统稳定的( )。

1全国2018年1月自考自动控制理论(二)试卷课程代码：02306一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.在比例积分控制器中，若积分时间Ti 取得过大，则( )A.动态偏差较小B.被控量产生激烈振荡C.动态偏差过大D.积分控制作用增强2.一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 愈大，则系统响应到达稳态值的时间( )A.愈短B.愈长C.不变D.不定3.若劳斯阵列表中第一列的系数为(3，-2，1，-2，4)T ，则在根平面的右半部分的特征根有( )A.1个B.2个C.3个D.4个4.在伯德图中反映系统的稳态性能的是( )A.低频段B.中频段C.高频段D.超高频段5.设系统[]x y u x x 10,111110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=&则( )A.状态可控且可观测B.状态可控但不可观测C.状态不可控且不可观测D.状态不可控但可观测6.传递函数只适合于( )A.线性系统B.线性定常系统C.线性时变系统D.非线性系统27.单位脉冲输入函数r(t)的数学表达式是r(t)=( )A.1B.1(t)C.δ(t)D.Δ(t)8.当二阶系统的特征根为不相等的负实数时，系统的阻尼比为( )A.ζ<0B.ζ=0C.0<ζ<1D.ζ>19.若某校正环节传递函数为Gc(s)=1100110++s s ，则其频率特性当ω变化至∞时，相位移θ(∞)=( )A.-90°B.0°C.90°D.180°10.已知积分环节G(j ω)=ωj 1的对数幅频特性曲线为一直线，其斜率为( )A.-40dB ／decB.-20dB ／decC.20dB ／decD.40dB ／dec11.设开环传递函数为G(s)=)35.0()25.0)(15.0(+++s s s s K ，其根轨迹的终点为( )A.0，-3B.0，-6C.-1，-2D.-2，-412.系统开环传递函数由G(s)H(s)=)3)(2()1(+++s s s s K ，其根轨迹渐近线的倾角为( )A.±30°B.±45°C ±60° D.±90°13.由电子线路构成的控制器如题13图所示，它是( )A.P 控制器B.PI 控制器C.PD 控制器D.PID 控制器14.稳态速度误差系数Kv=( )3A.)()(lim 0s H s G s →B.)()(lim 0s H s sG s →C.)()(lim 20s H s G s s →D.)()(1lim0s H s G s → 15.在系统的状态方程u x B A x +=&中，A 为n×n 方阵，则( )A.系统可能有n 个特征值B.系统特征值个数小于nC.系统有且仅有n 个特征值D.系统特征值个数大于n二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。

《⾃动控制原理》试题（卷）与答案解析（A26套）⾃动控制原理试卷A(1)1．（9分）设单位负反馈系统开环零极点分布如图所⽰，试绘制其⼀般根轨迹图。

（其中-P 为开环极点,-Z ，试求系统的传递函数及单位脉冲响应。

3.（12分）当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所⽰。

K 表⽰开环增益。

P 表⽰开环系统极点在右半平⾯上的数⽬。

v 表⽰系统含有的积分环节的个数。

试确定闭环系统稳定的K 值的范围。

4．（12分）已知系统结构图如下，试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v （a ）,0==p v （b ）2,0==p v （c ）题4图题2图5．（15分）已知系统结构图如下，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹，并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。

6．（15分）某最⼩相位系统⽤串联校正，校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所⽰，试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ，并指出Gc （S ）是什么类型的校正。

7．（15分）离散系统如下图所⽰，试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输⼊)(1)23()(t t t r ?+=时的稳态误差。

8．（12分）⾮线性系统线性部分的开环频率特性曲线与⾮线性元件负倒数描述曲线如下图所⽰，试判断系统稳定性，并指出)(1x N -和G （j ω）的交点是否为⾃振点。

参考答案A(1)1、根轨迹略，2、传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ；单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t e3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、根轨迹略。

.全国2007年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是r(t)＝（ ）A ．at 2B ．21Rt 2C ．t 2D ．21t 2 2．当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（ ） A ．ζ<0 B ．ζ＝0 C ．0<ζ<1D ．ζ≥13．已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差e ss 为常数，则此系统为（ ） A ．0型系统 B ．I 型系统 C ．Ⅱ型系统D ．Ⅲ型系统4．设某环节的传递函数为G(s)＝121+s ，当ω＝0.5rad ／s 时，其频率特性相位移θ(0.5)= （ ）A ．－4π B ．－6π C ．6π D ．4π 5．超前校正装置的最大超前相角可趋近（ ） A ．－90° B ．－45° C ．45°D ．90°6．单位阶跃函数的拉氏变换是（ ）A ．31sB ．21sC ．s1 D ．17．比例微分控制器中，微分时间常数越大，则系统的（ ）A ．动态偏差越小B ．动态偏差越大C ．振荡越小D ．过渡过程缩短8．同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程（ ） A ．相同 B ．不同 C ．不存在D ．不定9．2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ） A ．－60dB ／dec B ．－40dB ／dec C ．－20dB ／decD ．0dB ／dec10．已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)＝)1(24+s s ，则相位裕量γ的值为（ ）A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°11．设开环传递函数为G(s)H(s)＝)3)(2()1(+++s s s s k ，其根轨迹渐近线与实轴的交点为（ ）A ．0B ．－1C ．－2D ．－312．在串联校正中，校正装置通常（ ） A ．串联在前向通道的高能量段B ．串联在前向通道的低能量段C ．串联在反馈通道的高能量段D ．串联在反馈通道的低能量段13．设某闭环传递函数为11.010)()(+=s s R s Y ，则其频带宽度为（ ） A ．0～10rad ／s B ．0～5rad ／s C ．0～1rad ／sD ．0～0.1rad ／s14．若一系统的特征方程式为(s+1)2(s －2)2+3＝0，则此系统是（ ） A ．稳定的 B ．临界稳定的 C ．不稳定的D ．条件稳定的15．设系统的状态空间描述为x ＝u x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--112110，y ＝[0 1]x ，则该系统为（ ） A ．状态可控且可观测 B ．状态可控但不可观测 C ．状态不可控且不可观测D ．状态不可控但可观测二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。

二000年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试自动控制理论试题（电力系统及其自动化专业·本科）本试题分两部分，第一部分为选择题，1页至2页，第二部分为非选择题，2页至8页，共8页，共8页；选择题20分，非选择题80分，满分100分。

考试时间150分钟。

第一部分 选择题一、单项选择题（本大题共15小题，前10小题每题1分，后5小题每题2分，共20分）在每小题列出的四个选项中有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 】A.一阶系统B.二阶系统 Ｃ.低阶系统 Ｄ.高阶系统２.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点，则 【 】Ａ. 没有出射角和入射角 Ｂ. 有出射角和入射角C. 有出射角无入射角落D. 无出射角有入射角3.若开环传递函数为()1)(+=Ts s K s G , 此时相位裕量和Ｋ的关系是 【 】 A. 随K 增加而增大 B.随K 增大而减小C.以上都不是D.与K 值无关4.超前校正装置的最大超前相角 【 】 A. 11sin 1+--ββ B. 11sin 1-+-ββ C. 11cos 1+--ββ D.11cos 1-+-ββ 5.对于同一系统的状态变量和状态空间描述具有 【 】 Ａ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述具有非唯一性Ｂ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述具有唯一性Ｃ. 状态变量具有非唯一性，状态空间描述也具有非唯一性Ｄ. 状态变量具有唯一性，状态空间描述也具有唯一性6.在工程问题中，常用______数学模型来表达实际的系统。

【 】Ａ. 精确的 Ｂ. 复杂的 C. 简化的 Ｄ. 类似的７. 正弦输入函数r(t)的数学表达式是 【 】A.t t r ωsin )(=rB. )sin()(θω+=t t rC.)sin()(θω+=t A t rD.)cos()(θω+t A t r8.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为_______dB/dec 。

《自动控制理论 第2版》习题参考答案第二章2-(a)()()1121211212212122112+++⋅+=+++=CS R R R R CS R R R R R R CS R R R CS R R s U s U (b) ()()1)(12221112212121++++=s C R C R C R s C C R R s U s U 2-2 (a)()()RCs RCs s U s U 112+= (b) ()()141112+⋅-=Cs R R R s U s U (c) ()()⎪⎭⎫⎝⎛+-=141112Cs R R R s U s U2-3 设激磁磁通ff i K =φ恒定()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=Θφφπφm e a a a a m a C C f R s J R f L Js L s C s U s 2602 2-4()()()φφφπφm A m e a a a a m A C K s C C f R i s J R f L i Js iL C K s R s C +⎪⎭⎫⎝⎛++++=260232-5 ()2.0084.01019.23-=⨯--d du i2-8 (a)()()()()3113211G H G G G G s R s C +++=(b)()()()()()31243212143211H G H G G G H G G G G G G s R s C +++++=2-9 框图化简中间结果如图A-2-1所示。

图A-2-1 题2-9框图化简中间结果()()()()52.042.018.17.09.042.07.023++++++=s k s k s s s R s C 2-10()()4232121123211G H G G H G G H G G G G s R s C ++-+=2-11 系统信号流程图如图A-2-2所示。

图A-2-2 题2-11系统信号流程图()()()()2154214212654212215421421321111H H G G G G G G G H G G G G G s R s C H H G G G G G G G G G G s R s C -++=-++=2-12 (a)()()()adgi abcdi agdef abcdef cdhs R s C +++-=11(b) ()()()1221211222112++++=s C R C R C R s C R C R R s R s C2-13 由选加原理,可得()()()()()()[]s D H G G s D G s D G s R G G G H G H s C3121221221221111--+++=第三章3-1 分三种情况讨论 (a) 当1>ζ时()()()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+----+-=-+-=---=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛---221221222211112121,122ζζζζωζωζωζζωζζωζζωζζt t n n nn n n e e t t c s s (b) 当10<<ζ时()()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-----+-=---+---=-+-=---=---22222222222121121sin 1121sin 1211cos 221,1ζζζωζωζωζωζωζζωζωζωζωζζωζζζωζωζωarctg t et t e t et t c j s j s n tnnn t nn tnnn n n n n(c) 当1=ζ时设系统为单位反馈系统,有()()()()()2222nn n rs s s s R s c s R s E ωζωζω+++=-=系统对单位斜坡输入的稳态误差为 ()nn n n s srs s s s s s im e ωζωζωζω22212220=+++⋅⋅=→3-2 (1) 0,0,50===a v pK K K (2) 0,,==∞=a v p K K K K(3) 10,,K K K K a v p=∞=∞= (4) 0,200,==∞=a v p K K K K 3-3 首先求系统的给定误差传递函数()101.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e误差系数可求得如下()()()0)101.0()12.0(20)101.0(2lim lim 1.0)101.0()12.0(10lim lim 0101.0)11.0(lim lim 322202202220012000=+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s es s e s(1) 0)(R t r =，此时有0)()(,)(0===t r t r R t r s s s ，于是稳态误差级数为()0)(0==t r C t e s sr ，0≥t (2) t R R t r 10)(+=，此时有0)(,)(,)(110==+=t r R t r t R R t r s s s ，于是稳态误差级数为()1101.0)()(R t rC t r C t e s s sr =+= ，0≥t ()⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=-=-t et t c s ntnnn n 21222,1ωωωωω(3) 221021)(t R t R R t r ++=，此时有t R R t rt R t R R t r s s 212210)(,21)(+=++= ，2)(R t r s = ，于是稳态误差级数为 ())(1.0)(!2)()(21210t R R t r C t rC t r C t e s s s sr +=++= ，0≥t 3-4 首先求系统的给定误差传递函数()5001.0)11.0()(11)()(2+++=+==Φs s s s s G s R s E s e误差系数可求得如下()()()232220220222001200050098)5001.0()12.0(1000)5001.0(100lim lim 5001)5001.0()12.0(500lim lim 05001.0)11.0(lim lim =+++-++=Φ==+++=Φ==+++=Φ=→→→→→→s s s s s s ds d C s s s s ds d C s s s s s C s e s s es s e stt r t t rt t r s s s 5sin 25)(5cos 5)(5sin )(-===稳态误差级数为()[][][]tt tC t C C t e sr 5cos 1015sin 109.45cos 55sin 25224120 -⨯++⨯=-⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯-=- 3-6 系统在单位斜坡输入下的稳态误差为 nsr e ωζ2=加入比例—微分环节后()()()()[]()()()()()()()()()()()()()()()nns sr nn nnnnna s sE im e s s R s R s s sa s s C s R s E s R s s as s R s G s G as s C s G s C as s R s C ωωζωζωωωζωζωω-===++-+=-=+++=++=-+=→21222111102222222可见取na ωζ2=，可使0=sre3-7 588.19,598.0==n ωζ3-8 ()()6442++=s s s s G3-9 按照条件（2）可写出系统的特征方程2)22()2())(22())(1)(1(232=+++++=+++=+++-+a s a s a s a s s s a s j s j s将上式与0)(1=+s G 比较，可得系统的开环传递函数[])22()2(2)(2a s a s s as G ++++=根据条件（1），可得aa e K sr v 2225.01+===解得1=a，于是由系统的开环传递函数为[]432)(2++=s s s s G3-10()()()())5.0,/1(,%28%,3.162)24.0,/12.2(,%299.7%,6.461========ζωζωs rad s t Ms rad s t M n s pn s p ()s ts153=)25.1,/4.0(,==ζωs rad n ，过阻尼系统，无超调。

.浙江省2002年1月自动控制理论(二)试题参考答案课程代码：02306一、单选择题(1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.A9.C 10.B11.C 12.D 13.B 14.A 15.B二、填空题(每小题1分，共10分)1.线性，非线性2.准确性3.输入支路，输出支路4.正弦函数15.Tβ26.ωn122-ξ7. υ(t)X(0)+∫t0υ(t-τ)Bu(τ)dτ8.分离点9.动态10.闭环极点三、名词解释(每小题2分，共10分)1.反馈控制系统根据被控量与给定值的偏差进行调节，最后使系统消除偏差，达到被控量等于给定值的目的，是一种闭环控制系统。

2.系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来平衡状态的性能。

3.校正装置G c(s)反并接在前向通道的一个或几个环节的两端，形成局部反馈回路。

4.开环传递函数的极点和零点均位于s左半平面的系统，称为最小相位系统。

5.离虚轴最近的闭环极点对系统的动态性能影响最大，起着决定性的主导作用，称为主导极点。

四、1简答题(每小题4分，共24分)1.闭环频率特性性能指标有：(1)谐振幅值M r；(2)谐振频率ωr;(3)截止频率ωb；(4)频带宽度0～ωb。

2.(1)0<ξ<1时，输出响应为衰减振荡过程，稳态值为1；(2)ξ=0时，输出响应为等幅振荡过程；(3)ξ≥1时，输出响应为非周期过程。

(注：或用图示说明也可)3.惯性环节G(s)=11Ts +的频率特性为： G(j ω)=11112+=+j T T)e j ωωϕω(() ϕ (ω)=-tg -1ωΤ惯性环节频率特性的极坐标图如下图所示4.将G(s)化成时间常数表示形式：G(s)=05051011.(.)(.)s s ++ G(j ω)=05051011.(.)(.)j j ωω++ G(j ω)极坐标图起点：(0.5，j0)G(j ω)极坐标图终点：(0,j0), lim ω→∞∠G(j ω)=-180°，lim ω→∞|G(j ω)|=0 5.PID 控制器的传递函数为G(s)=K p [1+1T si +T d s]。

1全国2018年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++，该系统为( )A ．0型系统B ．1型系统C ．2型系统D ．3型系统2．若系统的特征方程式为s 3+4s+1=0，则此系统的稳定性为( )A ．稳定B ．临界稳定C ．不稳定D ．无法判断3．确定根轨迹与虚轴的交点，可用( )A ．劳斯判据B ．幅角条件C ．幅值条件D ．0ds dk=4．PI 控制器的传递函数形式是( )A ．5+3sB ．5+4sC ．s 41s51++ D ．)s 311(+-5．设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)=)2s (s K4+，要求K V =20，则K=() A ．10 B ．20C ．30D ．406．设系统的状态方程为u 10x 2310x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，则其特征方程式为( )A ．s 2-3s+2=0B ．s 2-3s-2=0C ．s 2+2s+3=0D ．s 2-2s+3=07．决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的( )A ．零点和极点B ．零点和传递系数C ．极点和传递系数D ．零点、极点和传递系数28．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的( )A ．代数方程B ．特征方程C ．差分方程D ．状态方程9．过阻尼系统的动态性能指标是调整时间t s 和( ) A ．峰值时间t p B ．最大超调量σpC ．上升时间t rD ．衰减比σp ／σp ′ 10．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为( )A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°11．设某系统开环传递函数为G(s)=)1s )(10s s (102+++，则其频率特性奈氏图起点坐标为 ( )A ．(-10，j0)B ．(-1，j0)C ．(1，j0)D ．(10，j0)12．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为( )A ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+ C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G - 13．一阶系统G(s)=1+Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间( ) A ．越长B ．越短C ．不变D ．不定14．开环传递函数为)6+s (s K ，则根轨迹上的点为( ) A ．-6+jB ．-3+jC ．-jD ．j15．若系统u 10x 2001x .⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=，y=[b 1]x 具有可观测性，则常数b 取值应为( ) A ．b=lB ．b≠lC ．b=0D ．b≠0二、填空题(本大题共10小题。

全国2018年1月自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.自动控制系统中，比较元件又称为( ) A.放大器 B.控制器 C.受控对象D.偏差检测器2.信号流图中，不接触回路是指( ) A.开通路 B.闭通路C.没有任何公共节点的回路D.只有一个公共节点的回路3.一阶系统G(s)=1Ts K+的单位阶跃响应是y(t)=( )A.K(1-Tt e-) B.1-Tt e -C.T te TK - D.K Tt e-4.当二阶系统的根为一对相等的负实数时，系统的阻尼比ζ为( ) A. ζ=0 B. ζ=-1 C. ζ=1D.0<ζ<15.当输入信号为阶跃、斜坡、抛物线函数的组合时，为了使稳态误差为某值或等于零，系统开环传递函数中的积分环节数N 至少应为( ) A.N ≥0 B.N ≥lC.N ≥2D.N ≥3 6.设二阶振荡环节的频率特性为164j )j (16)j (G 2+ω+ω=ω，则其极坐标图的奈氏曲线与负虚 轴交点频率值=ω ( ) A.2 B.4 C.8D.167.设开环系统频率特性为)14j )(1j (j 1)j (G +ω+ωω=ω，当频率ω从0变化至∞时，其相角变化范围为( )A.0°～-180°B.-90°~-180°C.-90°～-270°D.-90°～90°8.在奈氏判据中若N=2，即表示F(s)在F(s)平面上的封闭曲线( ) A.逆时针包围原点2次 B.逆时针包围(-l ，j0)点2次 C.顺时针包围原点2次D.顺时针包围(-1，j0)点2次9.下面最小相位系统的奈氏曲线中，闭环系统稳定的是( )10.幅值条件公式可写为( )A.∏∏==++=m1i in1j j|zs ||ps |KB. ∏∏==++=m1i in1j j|zs ||ps |KC. ∏∏==++=n1j jm1i i|ps ||z s |KD. ∏∏==++=n1j jm1i i|ps ||z s |K11.当系统开环传递函数G(s)H(s)的分母多项式的阶次n 大于分子多项式的阶次m 时，趋向s 平面的无穷远处的根轨迹有( ) A.n —m 条 B.n+m 条 C.n 条D.m 条12.设开环传递函数为G(s)H(s)=)5s )(3s ()9s (K +++，其根轨迹( )A.有会合点，无分离点B.无会合点，有分离点C.无会合点，无分离点D.有会合点，有分离点13.采用超前校正对系统抗噪声干扰能力的影响是( ) A.能力上升 B.能力下降 C.能力不变D.能力不定14.为改善系统的稳态性能，采用滞后校正装置，可使系统在中频段和高频段的幅值显著衰减，从而允许系统提高( ) A.开环放大系数 B.闭环放大系数 C.时间常数D.超调量15.一个二阶系统状态方程的可控标准形为( )A.u 10X 2110X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=• B.u 10X 2001X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=•C. u 10X 2110X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=• D. u 10X 2111X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=• 二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 请在每小题的空格中填上正确答案。

参考答案及评分标准一、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（ C ）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（ A ）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（ C ） 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 ）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（ B ）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（ C ）A.1B.2C.5D.10 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ B ） 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（ B ）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 ） A.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）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 ） 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 ks G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。

全国1月自学考试自动控制理论二试题02306全国1月自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．如果输入信号为单位斜坡函数时，系统的稳态误差e ss为无穷大，则此系统为( )A．0型系统B．I型系统C．Ⅱ型系统D．Ⅲ型系统2．在发电机励磁控制系统中，发电机的输出电压u g取决于( )A．励磁电压u f B．发电机的输出电流i gC．励磁电压u f和发电机输出电流i g D．负载的大小3．控制系统的稳态误差一般要求被控量在预定值的一定范围之内，其大小是( )A．1％B．5％C．8％D．10％4．信号流图中，信号传递的方向为( )A．支路的箭头方向B．支路逆箭头方向C．任意方向D．源点向陷点的方向5．二阶系统如果增大开环增益K，则会引起( )A．t r增加，σp减小B．t r减小，σp增大C．t r增加，σp增大D．t r减小，σp减小6．特征方程式的所有实根都为负，共轭复根都具有负实部，是线性控制系统稳定的( )A．充分条件B．必要条件C．充分必要条件D．初始条件7．用频域法分析控制系统时，最常见的典型输入信号是( )A．脉冲函数B．斜坡函数C．阶跃函数D．正弦函数8．I型开环系统对数幅频特性图的低频段渐近线(或其延长线)与ω轴的交点为ω=( )A．K v B．K pC．K a D．e ss9．单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的下列哪个环节的个数有关?( )A．微分环节B．惯性环节C．积分环节D．振荡环节10．设二阶微分环节G(s)=s2+2s+4，则其对数幅频特性的高频段渐近线斜率为( )A．-40dB／dec B．-20dB／decC ．20dB ／decD ．40dB ／dec11．设开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1)s(s+2)(s+3)，其根轨迹( )A ．有分离点有会合点B ．有分离点无会合点C ．无分离点有会合点D ．无分离点无会合点12．设系统状态方程的系数矩阵A=0145⎡⎤⎢⎥--⎣⎦，则系统的特征多项式为( )A ．s 2+5s+4=0B ．s 2+4s+5C ．s 2+5s+4D ．s 2+4s+5=013．设开环传递函数为G(s)H(s)=mi i=1nij=1K (s+z )(s+p )∏∏，其中m>n ，其根轨迹的分支数为( ) A ．m B ．n C ．m+n D ．m-n14．滞后校正装置的极坐标图为( )A ．圆B ．半圆C ．上半圆D ．下半圆15．若系统0a x=1-2⎡⎤⎢⎥⎣⎦&x, y=[1 1]x 具有状态可观测性，则常数a 取值应为( )A ．a ≠2B ．a ≠3C ．a=2D ．a=3。

课程名称: 自动控制理论(A/Ｂ卷闭卷）一、填空题（每空 1 分，共15分)1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用就是通过给定值与反馈量得差值进行得。

2、复合控制有两种基本形式：即按输入得前馈复合控制与按扰动得前馈复合控制。

３、两个传递函数分别为G1(s）与G2（s）得环节,以并联方式连接，其等效传递函数为，则G(s）为G1(s）+G２(s)（用G１(s）与G2(s）表示）。

４、典型二阶系统极点分布如图1所示，则无阻尼自然频率，阻尼比，该系统得特征方程为，该系统得单位阶跃响应曲线为 .5、若某系统得单位脉冲响应为,则该系统得传递函数Ｇ（ｓ）为。

6、根轨迹起始于极点 ,终止于零点或无穷远。

7、设某最小相位系统得相频特性为,则该系统得开环传递函数为。

８、PI控制器得输入-输出关系得时域表达式就是 ,其相应得传递函数为,由于积分环节得引入,可以改善系统得性能。

二、选择题（每题 2 分,共20分)1、采用负反馈形式连接后,则（）A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高; Ｃ、一定能使干扰引起得误差逐渐减小,最后完全消除;D、需要调整系统得结构参数，才能改善系统性能。

2、下列哪种措施对提高系统得稳定性没有效果（ ).Ａ、增加开环极点；Ｂ、在积分环节外加单位负反馈;C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置.3、系统特征方程为，则系统（ )A、稳定;B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数.4、系统在作用下得稳态误差,说明（ )A、型别；B、系统不稳定;C、输入幅值过大；D、闭环传递函数中有一个积分环节。

5、对于以下情况应绘制0°根轨迹得就是( )A、主反馈口符号为“－” ;B、除外得其她参数变化时；Ｃ、非单位反馈系统; Ｄ、根轨迹方程(标准形式）为。

6、开环频域性能指标中得相角裕度对应时域性能指标( ）。

Ａ、超调 B、稳态误差C、调整时间 D、峰值时间7、已知开环幅频特性如图2所示, 则图中不稳定得系统就是（ )。

自动控制理论（二）自考试题（15）.浙江省2002年1月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，( )A.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 越大B.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 越小C.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 不变D.无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的峰值时间t p 不定2.开环传递函数为G(s)H(s)=Ks s ()()++13，则实轴上的根轨迹为( )A.［-1,∞)B.［-3，-1］C.(-∞,-3］D.［０，∞)3.若系统的状态方程为X ?=1011-X+01u ，则该系统的特征根为( )A.s 1=1,s 2=-1B.s 1=-1,s 2=1C.s 1=1,s 2=1D.s 1=-1,s 2=-14.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )A.低频段B.中频段C.高频段D.无法反映5.由电子线路构成的控制器如图，它是( )A.超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后—超前校正装置D.超前—滞后校正装置6.进行串联超前校正后，校正前的穿越频率ωc 与校正后的穿越频率ω′c 的关系，通常是() A.ωc =ω′c B.ωc >ω′c C.ωc <ω′c D.ωc 与ω′c 无关7.设开环系统的频率特性G(j ω)=413()+j ω,当ω=1rad/s 时，其频率特性幅值M(1)=( )A.22B. 2C.42D.248.状态转移矩阵(t)的重要性质有( )A. υ(0)=1B. υ-1(t)=- υ(t)C. υk (t)=k υ(t)D. υ(t 1+t 2)= υ(t 1)+ υ(t 2)9.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )B.-90°C.0°D.-180°10.PI 控制规律指的是( )A.比例、微分B.比例、积分C.积分、微分D.比例、积分、微分11.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的( )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是12.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和( )A.阶跃函数B.脉冲函数C.正弦函数D.抛物线函数13.在系统开环传递函数中增加零点，将使系统的超调量σp( )A.增加B.减小C.不变D.不定14.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比ξ的值为( )A.0≤ξ≤0.707B.0<ξ<1C.ξ>0.70715.运算放大器的特点为( )A.高输入阻抗，高输出阻抗B.高输入阻抗、低输出阻抗C.低输入阻抗，高输出阻抗D.低输入阻抗、低输出阻抗二、填空题(每小题1分，共10分)1.根据控制系统元件的特性，控制系统可分为______ 控制系统、______控制系统。

一、 单项选择题（每题 1 分，共 20 分）1. 系统和输入已知，求输出并对动向特征进行研究，称为（C ）A. 系统综合B.系统辨别C.系统剖析D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频次特征在（ A ）上相等。

A. 幅频特征的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频次3. 经过丈量输出量，产生一个与输出信号存在确立函数比率关系值的元件称为（C ） A. 比较元件 B.给定元件 C.反应元件 D.放大元件 4. ω从 0 变化到 +∞时，延缓环节频次特征极坐标图为（ A ）A. 圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽视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（ B ）A. 比率环节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10，则它的开环增益为（ C ）2)s(5 s7. 二阶系统的传达函数 G( s) 2 5 ，则该系统是（ B ）s 2s 5A. 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，提升 ωn ，则能够（ B ）A. 提升上涨时间和峰值时间B.减少上涨时间和峰值时间C.提升上涨时间和调整时间D.减少上涨时间和超调量9. 一阶微分环节 G ( s) 1 Ts ，当频次1时，则相频特征G ( j ) 为（ A ）TA.45 °B.- 45°C.90 °D.- 90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）A. 振荡次数越多B.稳固裕量越大C.相位变化越小D.稳态偏差越小11.设系统的特点方程为 D s s 48s 3 17 s 2 16s50，则此系统 （ A ）A. 稳固B.临界稳固C.不稳固D.稳固性不确立。

12.某单位反应系统的开环传达函数为： G sk，当 k=（ C ）时，闭环系1)( s 5)s(s 统临界稳固。

13.设系统的特点方程为 D s 3s 410s 3 5s 2 s 20，则此系统中包括正实部特点的个数有（C ）14.单位反应系统开环传达函数为 G ss 2 5 ，当输入为单位阶跃时，则其地点误6s差为（ C ）s若已知某串连校订装置的传达函数为 G c (s) s1，则它是一种（ D ） 15. 10s 1A. 反应校订B.相位超前校订C.相位滞后 —超前校订D.相位滞后校订16.稳态偏差 e 与偏差信号 E(s)的函数关系为（B ）ssA. e ss lim E(s)B. e ss lim sE(s)s 0s 0C. e ss lim E( s)D. e ss lim sE(s)ss17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提升系统的稳固性，最方便的是（ A ）A. 减小增益B.超前校订C.滞后校订D.滞后 -超前 18.相位超前校订装置的奈氏曲线为（ B ）A. 圆B.上半圆C.下半圆 °弧线 开环传达函数为 G(s)H(s)= 3 K, 则实轴上的根轨迹为（ C ）19.( s 3)sA.( - 3，∞ )B.(0，∞ )C.(- ∞， - 3)D.( - 3，0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反应的传感器。

浙江省2018年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1.根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为( )。

A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统2.开环系统频率特性G(jω)=3)j1(3ω+，当ω=1rad/s时，其频率特性相角θ(1)=( )。

A.－45°B.－90°C.－135°D.－270°3.奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。

A.开环幅值频率特性B.开环相角频率特性C.开环幅相频率特性D.闭环幅相频率特性4.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)=( )。

A.－1B.1C.±(2l+1)π/2(l=0,1,2,…)D.±(2l+1)π(l=0,1,2,…)5.由电子线路构成的控制器如图，它是( )。

A.超前校正装置B.滞后校正装置C.超前—滞后校正装置D.滞后—超前校正装置6.系统的传递函数( )。

A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关7.一阶系统的阶跃响应，( )。

12 A.当时间常数T 较大时有超调 B.当时间常数T 较小时有超调C.有超调D.无超调8.输入为阶跃信号时，如果( )，则积分环节的输出信号的上升速度越快。

A.输入信号的幅度越小，积分时间常数越小B.输入信号的幅度越小，积分时间常数越大C.输入信号的幅度越大，积分时间常数越小D.输入信号的幅度越大，积分时间常数越大9.二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( )之间。

自动控制理论（二）试题（2011年10月）一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.描述RLC 电路的线性常系数微分方程的阶次是(C)A.零阶B.一阶C.二阶D.三阶2.由于运算放大器采用反相放大器方式，其输出端具有输出阻抗特性为(B)A.高B.低C.中等D.零3.方框图的转换，所遵循的原则为(B)A.结构不变B.等效C.环节个数不变D.每个环节的输入输出变量不变4.阶跃输入函数r (t )的定义是(C)A.r (t )=l(t )B.r (t )=x 0C.r (t )=x 0·1(t )D.r (t )=x 0.δ(t )5.设单位负反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)=()()B s A s ，则系统的特征方程为(D) A.G 0(s)=0 B.A(s)=0 C.B(s)=0 D.A(s)+B(s)=06.改善系统在参考输入作用下的稳态性能的方法是增加(C)A.振荡环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节7.当输入信号为阶跃、斜坡函数的组合时，为了满足稳态误差为某值或等于零，系统开环传递函数中的积分环节数N 至少应为(C)A.N ≥0B.N ≥1C.N ≥2D.N ≥38.设开环系统的传递函数为G(s)=1(0.21)(0.81)s s s ++，则其频率特性极坐标图与实轴交点的幅值|G (j ω)|=(D) A.2.0 B.1.0 C.0.8 D.0.16 9.设某开环系统的传递函数为G (s )=210(0.251)(0.250.41)s s s +++,则其相频特性 θ(ω)=(A) A.1124tg 0.25tg10.25ωωω----- B.1120.4tg 0.25tg 10.25ωωω---+- C.1120.4tg 0.25tg 10.25ωωω---++ D.1120.4tg 0.25tg 10.25ωωω----+ 10.设某校正环节频率特性G c （j ω）=1011j j ωω++，则其对数幅频特性渐近线高频段斜率为(A) A.0dB ／dec B.-20dB ／dec C.-40dB ／dec D.-60dB ／dec11.二阶振荡环节的对数幅频特性的低频段的渐近线斜率为(A)A.0dB ／decB.-20dB ／decC.-40dB ／decD.-60dB ／dec12.根轨迹法是一种(B)A.解析分析法B.时域分析法C.频域分析法D.时频分析法13.根轨迹法出射角公式为(D)A.111=180m n i j i j θαβ-==±--∑∑ B.111=180m n i j i j θαβ-==±-+∑∑ C.111=180m n ij i j θαβ-==±++∑∑ D.111=180m n i j i j θαβ-==±+-∑∑14.PID 控制器是一种(C)A.超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后—超前校正装置D.超前—滞后校正装置15.某二阶系统状态方程的可控标准形为(B)A. 1 -20=0 -31x x u ⎡⎤⎡⎤+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦B.0 10= 2 -31x x u ⎡⎤⎡⎤+⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦C.0 -20=1 -31x x u ⎡⎤⎡⎤+⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦D. 1 10= 2 -31x x u ⎡⎤⎡⎤+⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。

1-3-1 已知系统的单位阶跃响应为：t te et h 10602.12.01)(−−−+=试确定系统的阻尼比和自然频率ωn 。

解：Q t te e t h 10602.12.01)(−−−+= 则 1012.16012.01)(+−++=s s s s C )10)(60()60(2.1)10(2.0)10)(60(+++−++++=s s s s s s s s s)60)(10(600++=s s s又 st r s R 1]1[)]([)(===l l 则 60070600)()()(2++==Φs s s R s C s ⎩⎨⎧==∴7026002n n ζωω 解得：⎪⎩⎪⎨⎧==1267610ζωn1-3-2 设图3-42是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数K1和Kt ，使系统的ωn＝6，ζ＝1。

图3-42 飞行控制系统解：系统的闭环传递函数为：)1(25)8.0(25)()(11+++=s k k s s k s R s C t 112125)258.0(25k s k k s k t +++=6251==k n ωK1＝36/25＝1.442ξωn ＝0.8＋25K1KtKt=0.311-3-3 试分别求出下图各系统的自然频率和阻尼比，并列表比较其动态性能。

a ）解：11111)()()(222+=⋅+==s s s s R s C s G ∴ωn ＝1，ξ＝0 为无阻尼系统则 β＝arccos ξ＝arccos0＝π/2 (rad) td ＝1/ωn ＝1 (s)tr ＝(β－π)/ωd ＝π/2 (s) tp ＝π/ωd ＝π/1＝π (s) ts ＝∞ b ）解：1111)()()(222+++=++==s s s sss s R s C s G ∴ωn ＝1，ξd ＝0.5，z ＝1 为有零点的欠阻尼二阶系统由公式)2()(222nn d ns s zs z s ωωζω+++=Φ2221/2r d n n d z z z ζωωζ−+−＝＝3/32)/1()]/(1[22d d n d d n arctg z arctg ζζωζζωπ−+−−＋ψ＝－ =－π/3)/1(2d d d arctg ζζβ−=＝π/32n 1dd p t ζωβ−−=ψ＝π934 %100*1%21/2dp n d t d er ζωζζσ−−−=＝24.75%nd d nn d s z z z t ωζζωωζ)1ln(21ln )2ln(213222−−++−+=＝3.14c ）解：11)1(11)()()(222++=++==s s s s s s R s C s G∴ωn ＝1，ξ＝0.535.17.01=+=nd t ωζ866.012=−=ζωωn d418.2866.03arccos =−=−=ππωζπdr t tp ＝π/ωd ＝3.628σ%＝16.3%ts ＝3.5/σ＝21.471-3-4 已知系统特征方程为：试用劳斯稳定判据和赫尔维025103234=++++s s s s茨稳定判据确定系统得稳定性。