自动控制原理复习题

《自动控制原理》复习题一、选择题（每小题 2 分，共 10分。

请将答案填在下面的表格内） 【1题】典型二阶系统单位阶跃响应如图，则可以确定该系统：（A 、D 、E ）A 、是0.707ξ<的欠阻尼系统B 、开环增益2K =C 、超调量%80%σ=D 、调节时间2s t t =E 、是0型系统【2题】若系统（A 、D 、E ）A 、开环稳定，闭环不一定稳定。

B ．开环稳定，闭环一定不稳定。

C ．开环不稳定，闭环一定不稳定。

D ．开环不稳定，闭环不一定不稳定。

E ．开环临界稳定，闭环不一定不稳定。

【3题】由以下条件，可以确定闭环系统的动态性能(,%s t σ)（A 、C 、D 、E ）A ．闭环极点B ．开环零极点C ．闭环零极点D ．开环零极点和开环增益E ．闭环零极点及闭环增益【4题】系统结构图如下，G(s)分别如下，∞→=0*K ，应画ο0根轨迹者为 （C 、D 、E ）A 、)3)(2()1(*-+-s s s KB 、)3)(2()1(*---s s s K C 、)3)(2()1(*-+-s s s KD 、)3)(2()1(*s s s K +--E 、)3)(2()1(*s s s K ---【5题】)1()1()(++=Ts s s K s GH vτ，在m t t r =)(时，0=ss e 的必要条件有：（A ，E ）A 、m v >B 、0>τC 、T >τD 、0>KE 、2≤v二、计算题（每题 15 分，共 15分） 已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为t t e e t c --+-=221)(试求系统的传递函数和脉冲响应。

解 单位阶跃输入时，有ss R 1)(=，依题意 ss s s s s s s C 1)2)(1(2311221)(⋅+++=+++-=（5分） ∴ )2)(1(23)()()(+++==s s s s R s C s G （5分） []t te e s s L s G L t k -----=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++-==21142411)()( （5分）三、计算题（每题 15 分，共 15分） 已知系统脉冲响应t e t k 25.10125.0)(-=试求系统闭环传递函数)(s Φ。

一、选择题1. 二阶系统的传递函数,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2。

设系统的特征方程为，则此系统（A ）A.稳定B。

临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。

3。

某单位反馈系统的开环传递函数为：，当k=( C）时，闭环系统临界稳定.A。

10 B。

20 C。

30 D.404.稳态误差e ss与误差信号E(s)的函数关系为（B）A。

B. C. D。

5. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为（A )A。

最优控制 B.系统辨识C。

系统分析D。

最优设计6。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( B）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B。

输入量C。

扰动量D。

设定量7。

在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与（D）指标密切相关.A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D。

允许的稳态误差8. 某典型环节的传递函数是，则该环节是（ C )A.比例环节B。

积分环节C。

惯性环节 D.微分环节9. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（C )A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数10.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（D ）A.上升时间B。

峰值时间C。

调整时间 D.最大超调量11。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数为（D )A。

0 B。

1 C.2 D。

312。

如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫（B ）A。

恒值调节系统B。

随动系统C。

连续控制系统 D.数字控制系统13。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对（B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号.A。

输出量 B.输入量 C.扰动量D。

设定量14。

直接对控制对象进行操作的元件称为（D）A。

给定元件 B.放大元件 C.元件 D.执行元件15。

自动控制原理判断题1.线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

（）2.开环控制是一种反馈控制。

（）3.开环控制的稳定性比闭环控制的稳定性要好。

（）4.系统的脉冲响应可以作为系统的数学模型( )。

5.线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

（）6.系统的脉冲响应趋于零时，系统才是稳定的。

（）7.惯性环节的输出量不能立即跟随输入量变化，存在时间上的延迟，这是由于环节的惯性造成的。

（）8.比例环节又称放大环节，其输出量与输入量之间的关系为一种固定的比例关系。

（）9.积分环节的输出量与输入量的积分成正比。

（）10.闭环系统的极点是稳定的实极点，则阶跃响应是无超调的。

（）11.奈氏判据是根据系统闭环频率特性判别闭环系统稳定性的一种准则。

( )12.线性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性。

（）13.劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的一种准则。

( )14.如果把在无穷远处和在零处的的极点考虑在内，而且还考虑到各个极点和零点的重复数，传递函数G(s)的零点总数与其极点数不等。

（）15.静态速度误差系数k v 反映了系统对速度信号响应的速度误差( )。

16.s平面上根轨迹与虚轴的交点可以通过特征方程的劳斯表辅助方程求得。

（）17.稳态误差为无穷大的系统是不稳定的系统。

（）18.系统开环对数幅频特性在高频段的幅值，直接反应了对输入端高频干扰信号的抑制能力。

高频段的分贝值越低，表明系统的抗干扰能力越强。

（）k (ts +1)19.单位负反馈系统的开环传递函数为，式中k > 0, t > 0 ,则该系统的稳定性与t 的s2大小无关（）20.频率为ω的正弦信号加入线性系统后该系统的稳态输出将也是同频率的。

（）21.幅频特性相同的系统相频特性必相同。

（）22.串联滞后校正是利用校正网络的滞后特性从而改善系统性能的。

（）23.系统开环对数幅频特性在高频段的幅值，直接反应了对输入端高频干扰信号的抑制能力。

自动控制原理考试复习题整理1.开环、闭环系统的最主要区别是（）。

A．反馈 B．输入信号C．被控对象 D．干扰参考答案：A2.下图所示系统属于（）。

A．恒值控制系统 B．开环系统C．程序控制系统 D．随动系统参考答案：D3.系统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．一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除D．需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能参考答案：D4.直接对对象进行操作的元件称为（）。

A．比较元件 B．给定元件C．执行元件 D．放大元件参考答案：C5.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）。

A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统参考答案：B6.随动系统对（）要求较高。

A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数参考答案：A7.主要用于产生输入信号的元件称为（）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件参考答案：B8.自动控制系统的主要特征是（）。

A．在结构上具有反馈装置并按负反馈组成系统，以求得偏差信号B．由偏差产生控制作用以便纠正偏差C．控制的目的是减少或消除偏差D．系统开环参考答案：ABC9.自动控制系统按输入信号特征可分为（）。

A．恒值控制系统 B．程序控制系统C．线性系统 D．随动系统参考答案：ABD10.自动控制系统按描述元件的动态方程分（）。

A．随动系统 B．恒值控制系统C．线性系统 D．非线性系统参考答案：CD11.自动控制系统的基本要求（）。

A．稳定性 B．快速性C．准确性 D．安全性参考答案：ABC12.人工控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。

（）参考答案：√第二章控制系统的教学模型1.下图所示电路的微分方程是（）。

A．B．C．D．参考答案：A2.下图所示电路的传递函数是（）。

A．B．C．D．参考答案：A3.关于传递函数，错误的说法是（）。

A 传递函数只适用于线性定常系统；B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 传递函数一般是为复变量s的真分式；D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

自动控制原理复习题一、单项选择【1题】：二阶系统的闭环增益加大(1)快速性能好(2)超调量愈大(3)t提前 (4)对动态特性无影响p【2题】：欠阻尼二阶系统,ξω两者都与n(1)%σ有关 (2) %σ无关(3)t有关(4) p t无关p【3题】：一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其(1)响应速度越慢 (2)响应速度越快(3)准确度越高 (4)准确度越低【4题】：系统时间响应的瞬态分量(1)是某一瞬时的输出值(2)反映系统的准确度(3)反映系统的动特性(4)只取决于闭环极点【5题】：典型欠阻尼二阶系统中再加入一个闭环零点，则(1)对动态性能无影响 (2) %σ↓(3) %σ↑(4)t↑p【6题】：稳态速度误差的正确含义为(,A v均为常值)(1) []=下输出速度与输入速度间的稳态误差r t A t().1(2)[]=下输出位置与输入位置间的稳态误差().1r t A t(3) ()=下输出位置与输入位置间的稳态误差r t Vt(4) ()=下输出速度与输入速度间的稳态误差r t Vt【7题】：已知某系统的型别为v ，输入为()n r t t =(n 为正整数)，则系统稳态误差为零的条件是(1) v n ≥ (2)v n >(3) v n ≤(4)v n <【8题】：单位反馈开环传函为22354s s ++，则其开环增益,,n K ξω分别为： (1)542,,63(2) 25,36(3) 1,212(4)15,26【9题】：系统开环传递函数as bs s GH -+=2)(（a>0,b>0）,闭环稳定条件是：①、a>b ②、b>a ③、a=b④、b>=a【10题】：单位反馈系统，4532)(2++=s s s G 则其n K ωξ,,分别是 ①、34,65,2 ②、22,65,32③、2,65,21④、2,2125,21 二、多项选择题【1题】典型二阶系统单位阶跃响应如图，则可以确定该系统： (1). 是0.707ξ<的欠阻尼系统 (2). 开环增益2K = (3). 超调量%80%σ=(4). 调节时间2s t t = (5). 是0型系统 【2题】若系统1．开环稳定，闭环不一定稳定。

自动控制原理复习练习题4、根据控制系统传输信号的性质分类，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、前馈一反馈控制系统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5、系统的动态性能包括()一、选择题1•下图所示的图 _______ 是闭环控制系统R(S)1NC(S)----------------- AG(S)---►G 2(S)■(A)给定值1扰动■被控量---■ 控制器' --受控对象(C)2.下图所示函数曲线中，_是阶跃函数。

f(t) R(A) 3、控制系统的输入参考量是一个常值时, (C)我们一般称它为(D)( )(A)恒值控制系统 (B)随动系统(C)程序控制系统( )检测元件(B)(D)f(t)t(t)(B)A 稳定性、平稳性 B.快速性、稳定性C.平稳性、快速性 D .稳定性、准确性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、 运算放大器具有的优点是（）。

A .输入阻抗高，输出阻抗低B .输入阻抗低，输出阻抗高C.输入、输出阻抗都高 D .输入、输出阻抗都低8、 在自动控制理论中，数学模型有多种形式，属于时域中常用的数学模型的是（ ）。

9、对图示结构图简化正确的是（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A .微分方程B .传递函数C .结构图D .频率特性I ------- 1 I -------- 1 C叫T G2(S ) G(S )~►R *1G 2(S )G 2（SG I (S ) C_■1（D ）），则积分环节的输出信号的上升速度越(B)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11、一阶系统的阶跃响应（）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12、对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡角频率n保持不变时，（）A .阻尼比越大，系统调节时间t s越大B.阻尼比越大，系统调节时间t s越小C .阻尼比越大，系统调节时间ts不变D.阻尼比越大，系统调节时间ts不定13、劳斯稳定判据和赫尔维茨判据形式不同，实际结论（）A.也不同B. 有时相同C.基本相同D. 却是相同的14、二阶系统特征方程的系数均大于零，这表明该系统是的。

自动控制原理试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于（）。

A. 是否有反馈B. 控制器的类型C. 系统是否稳定D. 系统的响应速度答案：A2. 在控制系统中，若系统输出与期望输出之间存在偏差，则该系统（）。

A. 是闭环系统B. 是开环系统C. 没有反馈D. 是线性系统答案：B3. 下列哪个是控制系统的稳定性条件？（）A. 所有闭环极点都位于复平面的左半部分B. 所有开环极点都位于复平面的左半部分C. 所有闭环极点都位于复平面的右半部分D. 所有开环极点都位于复平面的右半部分答案：A4. PID控制器中的“P”代表（）。

A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A5. 在控制系统中，超调量通常用来衡量（）。

A. 系统的稳定性B. 系统的快速性C. 系统的准确性D. 系统的鲁棒性答案：C6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则闭环传递函数T(s)是（）。

A. G(s)H(s)B. G(s)H(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. 1/G(s)H(s)答案：B7. 根轨迹法是一种用于（）的方法。

A. 系统稳定性分析B. 系统性能分析C. 系统设计D. 系统故障诊断答案：B8. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则T(s)的零点是（）。

A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. G(s)和H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案：A9. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则T(s)的极点是（）。

A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. 1+G(s)H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案：C10. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)，闭环传递函数为T(s)，则系统的稳态误差与（）有关。

自动控制原理复习题自动控制原理填空题1.PID 调节中的“P ”指的是控制器。

2.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。

3.描述系统的微分方程为()()()()t x t x dtt dx dt t x d i =++230202，则频率特性=)(ωj G 。

4.对控制系统的首要要求是系统具有。

5.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号。

6.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

7.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。

8.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。

9.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为。

10.远离虚轴的闭环极点对的影响很小。

11.系统闭环极点之和为。

12.“经典控制理论”的内容是以为基础的。

13.对控制系统的首要要求是系统具有。

14.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号。

15.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

16.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。

17.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。

18.惯性环节和积分环节的频率特性在上相等。

19.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ _越好。

20.“经典控制理论”的内容是以为基础的。

21.某典型环节的传递函数是21)(+=s s G ，则系统的时间常数是。

22.反馈控制原理是原理。

23.PID 调节中的“P ”指的是控制器。

24.主要用来产生偏差的元件称为元件。

25.设积分环节的传递函数为sK s G =)(，则其频率特性幅值A (ω)= 。

26.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

27.开环控制系统的的特征是没有。

28.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为。

29.远离虚轴的闭环极点对的影响很小。

30.系统闭环极点之和为。

第一章 自动控制的一般概念1.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ）A. 恒值调节系统B. 随动系统C. 连续控制系统D.数字控制系统2.主要用于产生输入信号的元件称为（ ）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件3.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量4. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ）A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件5. 对于代表两个或两个以上输入信号进行（ ）的元件又称比较器。

A.微分B.相乘C.加减D.相除6. 开环控制系统的的特征是没有（ ）A.执行环节B.给定环节C.反馈环节D.放大环节7. 主要用来产生偏差的元件称为（ ）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件8. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=121，则该可看成由（ ）环节串联而成。

A.比例.延时 B.惯性.导前 C.惯性.延时 D.惯性.比例10. 在信号流图中，在支路上标明的是（ ）A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数11.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.一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D.需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

第二章 自动控制的数学模型1. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（ ） A.0 B.∞ C.0.75 D.32．正弦函数sin ωt 的拉氏变换是（ ）3．传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ ）A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4．对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( )A.终值定理B.初值定理C.梅森公式D.方框图变换5．采用系统的输入.输出微分方程对系统进行数学描述是（ ）A.系统各变量的动态描述B.系统的外部描述C.系统的内部描述D.系统的内部和外部描述6．拉氏变换将时间函数变换成（ ）A ．正弦函数B ．单位阶跃函数C ．单位脉冲函数D ．复变函数7．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（ ）A ．系统输出信号与输入信号之比B ．系统输入信号与输出信号之比C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比8．方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（ ）A ．乘积B ．代数和C ．加权平均D ．平均值9. 某典型环节的传递函数是()151+=s s G ，则该环节是（ ）A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节10. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t xi 2263000=++ ，则系统的传递函数是（） ω+s A 1.22.ωω+s B 22.ω+s s C 221.ω+s DA.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s11. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ ）A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数12. 某典型环节的传递函数是()Tss G 1=，则该环节是（ ） A.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节13. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =，则系统的传递函数是（ ） A. 32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.22.0s14. 梅逊公式主要用来（ ）A.判断稳定性B.计算输入误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹15. 传递函数只取决于系统或元件的（ ） ，而与系统输入量的形式和大小无关，也不反映系统内部的任何信息。

《自动控制原理》复习题1.由运算放大器组成的控制系统模拟电路如下图所示，试求闭环传递函数U o (s )/U i (s )。

2.已知控制系统结构图如下图所示。

试通过结构图等效变换求系统传递函数C (s )/R (s )。

3.已知系统脉冲响应如下，试求系统闭环传递函数Φ(s)。

（1）t e t k 25.10125.0)(-= （2）)1(1.0)(3t e t k --=4.已知二阶系统的单位阶跃响应为)1.536.1(sin 5.1210)(2.1o t t e t h +-=-试求系统的超调量σ％、峰值时间ｔp 和调节时间ｔs 。

5.已知系统特征方程为025103234=++++s s s s试用劳思稳定判据确定系统的稳定性。

6.已知单位反馈系统的开环传递函数 )15.0)(1()15.0()(2++++=s s s s s K s G 试确定系统稳定时的K 值范围。

7.已知单位反馈系统的开环传递函数(1) )5)(11.0(100)(++=s s s G(2) )5)(11.0(50)(++=s s s s G (3) )1006()12(10)(22+++=s s s s s G 试求输入分别为 r (t )=2t 和 r (t )=2+2t+t 2 时，系统的稳态误差。

8.设单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标d )： (1) )15.0)(12.0()(++=s s s K s G (2) )12()1()(++=s s s K s G (3) )3)(2()5()(+++=*s s s s K s G 9.已知单位反馈控制系统开环传递函数如下，试概略画出相应的闭环根轨迹图(要求算出起始角θpi )： (1) )21)(21()2()(j s j s s K s G -++++=* (2) )1010)(1010()20()(j s j s s s K s G -++++=* 10.设单位反馈控制系统的开环传递函数)102.0)(101.0()(++=s s s K s G 要求：(1) 画出准确根轨迹(至少校验三点)；(2) 确定系统的临界稳定开环增益K ｃ；(3) 确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K 。