自动控制原理复习题(选择和填空)
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一、填空题(每空 1 分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s,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,ω,则无阻尼自然频率=n2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为,相频特性为arctan 180arctan T τωω--。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ,它们反映了系统动态过程的。
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。
Z 是指 系统的性能要求可以概括为三个方面,即:稳定性、准确性 和快速性,其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ,则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用劳思判据、根轨迹、奈奎斯特判据等方法。
一、填空题(每空1分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s,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,ω,则无阻尼自然频率=n7其相应的传递函数为,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++arctan 180arctan T τωω--。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ,它们反映了系统动态过程的。
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。
是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面,即:稳定性、准确性和快速性,其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ,则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 G1(s)+G2(s) (用G 1(s)与G 2(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=n ω阻尼比=ξ 0.7072= , 该系统的特征方程为 2220s s ++= ,该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为 1050.20.5s s s s +++ 。
6、根轨迹起始于 开环极点 ,终止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 (1)(1)K s s Ts τ++ 。
8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰ ,其相应的传递函数为1[1]p K Ts + ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 稳态性能 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 ( D )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。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。
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 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( C )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2=Z 。
一、填空题(每空 1 分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为G1(s)+G2(s)(用G 1(s)与G 2(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=nω,阻尼比=ξ,0.7072= 该系统的特征方程为2220s s ++= ,该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。
6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为(1)(1)K s s Ts τ++。
8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰, 其相应的传递函数为1[1]p K Ts +,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为,相频特性为arctan 180arctan T τωω--o 。
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。
一、填空题(每空 1 分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为G1(s)+G2(s)(用G 1(s)与G 2(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=n ω2,阻尼比=ξ,20.7072= 该系统的特征方程为2220s s ++= ,该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。
6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为(1)(1)K s s Ts τ++。
8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是1()[()()]p u t K e t e t dt T =+⎰, 其相应的传递函数为1[1]p K Ts +,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
自动控制原理: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. 3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10s(5s 2)则它的开环增益为(A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G(s)5~2s 2s 5则该系统是(A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的Z不变,提咼3n,A.提高上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间9. 一阶微分环节G(s) 1 Ts,当频率A. 45 °B.-45°10. 最小相位系统的开环增益越大,其(A.振荡次数越多C. 过阻尼系统D.零阻尼系统则可以(B )B. 减少上升时间和峰值时间D. 减少上升时间和超调量卡时,则相频特性G(j )为(A )C. 90 °D.- 90°D )B. 稳定裕量越大D. 稳态误差越小11设系统的特征方程为D s s4 8s3217s 16s 50,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: G ss(s 1)(s 5),当k= ( C )时,闭环系统临界稳定。
B.20 C.30 D.4013.设系统的特征方程为Ds 3s310s 5s2s 2 0,则此系统中包含正实部特征的个数有(C )A.0B.1C.2D.316.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为(B )A.(-3,x )B.(0宀)C.(- x ,-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 )反馈的传感器。
一、单项选择题1. 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2. 与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对(A )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3. 在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与( )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4. 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5. 某典型环节的传递函数是()151+=s s G ,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6. 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( A ) A.26322++s s B.26312++s sC.36222++s sD.36212++s s 7. 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8. 设一阶系统的传递27)(+=s s G ,其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为( ) A.7 B.2 C.27 D.21 9. 时域分析的性能指标,哪个指标是反映相对稳定性的( )A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为( )A.谐振频率 B .截止频率 C.最大相位频率 D.固有频率11. 设系统的特征方程为()0122234=++++=s s s s s D ,则此系统中包含正实部特征的个数为( )A.0B.1C.2D.312. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量γ为( )A.0~15︒B.15︒~30︒C.30︒~60︒D.60︒~90︒13. 设一阶系统的传递函数是()12+=s s G ,且容许误差为5%,则其调整时间为( ) A.1 B.2 C.3 D.414. 某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( ) A.1+Ts K B.))((b s a s s d s +++ C.)(a s s K + D.)(2a s s K +15. 单位反馈系统开环传递函数为())23(422++=s s s s G ,当输入为单位斜坡时,其加速度误差为( )A.0B.0.25C.4D.∞16. 若已知某串联校正装置的传递函数为11.01)(++=s s s G c ,则它是一种( ) A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正17. 确定根轨迹大致走向,一般需要用( )条件就够了。
自动控制原理试卷1答案一.填空 1. 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
2. 闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内.3. 5.02+S ;0;8。
4. 4,Ⅱ;62.5.5. 110100+S ;10。
6. P-I;利用G(s )的负斜率使ωC 减小,改善静态性能。
7. 将连续信号变为离散信号;0。
二.(14分) 解:(1)(2)C (Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG •+•三.(20分)解:(1)F (s)=[]T s st f 111)(+-=(2)F (s )=525125151)5(122++-=+s s ss s(3)G 1(s )=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s )=ss s a s )32(10)(2+⨯+sa s s a s s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴ a s s s s A 101032)(23+++=∴ 要使系统稳定,则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a (两内项系数乘积>两外项系数乘积)521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)(1分)(4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(2分) (1分)(1分) (2分)(每空1分。
一、填空题(每空 1 分,共 15 分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 输入的前馈复合控制和按 扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为 G 1(s)与 G 2 (s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为 G ( s) ,则 G(s)为 G1(s)+G2(s)(用 G 1 (s)与 G 2(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n2 ,2阻尼比 ,0.707该系统的特征方程为 s 2 2s 2 0 , 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
5、若某系统的单位脉冲响应为 g (t ) 10e 0.2 t 5e 0.5t ,则该系统的传递函数 G(s)为10 5 。
0.2ss 0.5ss6、根轨迹起始于 开环极点 ,终止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特性为( ) tg 1 ( ) 900 tg 1 (T ) ,则该系统的K ( s 1)开环传递函数为s(Ts1)。
u(t)K p [ e(t) 1 e(t) dt ]8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是T,K p [11 ]稳态性 其相应的传递函数为Ts,由于积分环节的引入,可以改善系统的 能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为 水箱,被控量为 水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时, 称为开环控制系统 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时, 称为闭环控制系统 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 闭环控制系统 。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定, 在时域分析中采用 劳斯判据;在频域分析中采用 奈奎斯特判据 。
4、传递函数是指在 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换 与输入拉氏变换之比。
复习题一、选择题:1、线性定常二阶系统的闭环增益加大:A 、系统的快速性愈好B 、超调量愈大C 、峰值时间提前D 、对系统的动态性能没有影响2、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比)()()(s N s M s G = 则闭环特征方程为:A 、N(S) = 0B 、N(S)+M(S) = 0C 、1+ N(S) = 0D 、与是否为单位反馈系统有关3、非单位反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差)('s E 之间有如下关系:A 、 )(')()(s E s H s E =B 、)()()('s E s H s E =C 、 )(')()()(s E s H s G s E =D 、)()()()('sE s H s G s E =4、已知单位反馈系统的开环传递函数为)22(4+s s ,则其幅值裕度)(dB h 等于:A 、0B 、∞C 、4D 、 225、积分环节的幅频特性,其幅值与频率成:A 、指数关系B 、正比关系C 、反比关系D 、不定关系6、下列串联校正装置的传递函数中,能在1=c ω 处提供最大相位超前角的是:A 、1110++s sB 、11.0110++s sC 、15.012++s sD 、11011.0++s s 7、典型欠阻尼二阶系统超调量大于5%,则其阻尼比ξ的范围为:A 、ξ>1B 、0<ξ<1C 、1>ξ>0.707D 、0<ξ<0.7078、一阶系统的闭环极点越靠近平面的s 原点,其A 、响应速度越慢B 、响应速度越快C 、准确度越高D 、准确度越低9、系统时间响应的瞬态分量A 、是某一瞬时的输出值B 、反映系统的准确度C 、反映系统的动特性D 、只取决于开环极点10、某系统单位斜坡输入时,∞=ss e ,说明该系统:A 、闭环不稳定B 、闭环传函中至少有一个纯积分环节C 、开环一定不稳定D 、是0型系统11、已知某系统的型别为v ,输入为nt t r =)( (n 为正整数),则系统稳态误差为零的条件是: A 、n ≥ν B 、n >ν C 、n ≤ν D 、n <ν12、I 型单位反馈系统的闭环增益为A 、与开环增益有关B 、r(t) 与形式有关C 、1D 、与各环节时间常数有关13、系统闭环零点影响系统的A 、稳定性B 、稳态误差C 、调节时间D 、超调量14、单位反馈系统的开环传函为45322++s s ,则其n K ωξ分别为: A 、32123521 B 、226532C 、2122521D 、32652115、延迟时间是指系统的阶跃响应:A 、第一次达到稳态值的50%所对应的时间B 、越过稳态值达到第一个峰值所对应的时间C 、达到稳态值的90%所对应的时间D 、达到稳态值的10%所对应的时间16、开环不稳定,且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时,则系统闭环稳定的充要条件是A 、 奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点B 、 奈奎斯特曲线顺时针包围(-1,j0)点1圈C 、 奈奎斯特曲线逆时针包围(-1,j0)点1圈D 、 奈奎斯特曲线逆时针包围(-1,j0)点2圈17、 b ω是指系统的A 、谐振频率B 、闭环带宽频率C 、开环带宽频率D 、相角交接频率18、若系统稳定,则开环传递函数中积分环节的个数越多,系统的A 、稳定性越高B 、动态性能越好C 、无差度降低D 、无差度越高19、为消除干扰作用下的稳态误差,可以在主反馈入口到干扰作用点之前A 、增加积分环节B 、减少积分环节C 、增加放大环节D 、减小放大环节20、采用串联超前校正时,通常可使校正后系统的截止频率c ωA 、减小B 、不变C 、增大D 、可能增大,也可能减小21、系统特征方程为022)(23=+++=s s s s D ,则该系统A 、右半S 平面有1个闭环极点B 、稳定C 、右半S 平面有2个闭环极点D 、临界稳定22、采用复合校正的控制系统如图所示。
精心整理一、填空题(每空1分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s,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,ω,n7其相应的传递函数为,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为,相频特性为arctan 180arctan T τωω--。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ,它们反映了系统动态过程的。
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:稳定性、快速性和准确性。
2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。
一阶系统传函标准形式是1()1G s Ts =+,二阶系统传函标准形式是222()2n n nG s s s ωζωω=++。
3、在经典控制理论中,可采用劳斯判据、根轨迹法或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。
《自动控制原理》复习题一、选择题:1、二阶开环系统中相位裕量γ越大,超调量σ%()。
A、越大B、不变C、越小D、不确定2、下列属于被控对象的是()A. 锅炉的温度B.锅炉的水位C.锅炉D.锅炉的的给水阀门3、在工程中,通常要求相位裕量γ在()之间。
A、0—30°B、0—60°C、30°—60°D、60°—904. 常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( )A. PIB. PDC. IDD. PID5、微分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )A. 90°B. -90°C. 0°D.-180°6、闭环传递函数φ(s)=C(s)/R(s)=1/(Ts+1)是()阶系统的标准式。
A.一B.二C.三D. 以上都不是7. 闭环控制系统具有( )种传输信号的通道。
A.一B.二C.三D. 四8、比例环节的相频特性)(ωϕ=()。
A.—90°B.90°C.0°D.180°9. 积分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )A. 90°B. -90°C.0° D. -18010、对于欠阻尼的二阶系统,当无阻尼自然振荡频率ωn保持不变时,( )A. 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s越大B. 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s越小C. 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s不变D. 阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s不定°11. 一阶系统的性能主要由 ( )确定。
A. 时间常数TB.振荡次数NC. 系统的调整时间t s D. 阻尼比ξ12、某系统的开环奈氏图如右所示,由此可判断此系统()A. 稳定B. 不稳定C. 不清楚D. 无法判断13. 伯德图中的高频段反映了系统的( )A. 稳态性能B. 动态性能C. 抗高频干扰能力D. 以上都不是14. 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面( )A. 实轴上B. 虚轴上C. 左半部分D. 右半部分15、控制系统的典型环节中,微分环节的传递函数为()A.G(s)=KB. G(s)=sC. G(s)= 1/sD. G(s)=1/(Ts+1)16、 根据控制系统元件的特性,控制系统可分为( )A 、反馈控制系统和前馈控制系统 B. 线性控制系统和非线性控制系统C 、定值控制系统和随动控制系统 D. 连续控制系统和离散控制系统二、填空题:1 、自动控制是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵 执行机构 ,使被控量等于 设定值 或按输入信号的变化规律去控制。
一、填空题(每空 1 分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 和反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G 1(s)和G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为 (用G 1(s)和G 2(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=n ω ,阻尼比=ξ ,该系统的特征方程为 ,该系统的单位阶跃响应曲线为 。
5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+,则该系统的传递函数G(s)为 。
6、根轨迹起始于 ,终止于 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 。
8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 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。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。
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 0632)(23=+++=s s s s D ,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2=Z 。
4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ,说明 ( )A 、 型别2<v ;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°根轨迹的是( )A 、主反馈口符号为“-” ;B 、除r K 外的其他参数变化时;C 、非单位反馈系统;D 、根轨迹方程(标准形式)为1)()(+=s H s G 。
一、填空题〔每空 1 分,共 15 分〕1、反响控制又称误差控制,其控制作用是经过给定值与反响量的差值进行的。
2、复合控制有两种根本形式:即按 输入的前馈复合控制和按 扰动的前馈复合控制。
3、两个传达函数分别为 G 1(s)与 G 2 (s)的环节,以并联方式连接,其等效传达函数为 G (s) ,那么 G(s)为 G1(s)+G2(s)〔用 G 1 (s)与 G 2(s) 表示〕。
4、典型二阶系统极点分布如图 1 所示,那么无阻尼自然频率 n2 ,2阻尼比 ,该系统的特色方程为 s 2 2s 2 0 ,该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
5、假设某系统的单位脉冲响应为 g (t ) 10e 0.2 t 5e 0.5t ,那么该系统的传达函数G(s)为 10 5。
s6、根轨迹初步于 开环极点 ,停止于 开环零点 。
7、设某最小相位系统的相频特色为( ) tg 1 ( ) 900 tg 1(T ) ,那么该系统的K ( s 1)开环传达函数为s(Ts1)。
u(t)K p [ e(t) 1 e(t) dt ]8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是T,K p [11 ]稳态性 其相应的传达函数为Ts,由于积分环节的引入,能够改进系统的 能。
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为 水箱,被控量为 水温。
2、自动控制系统有两种根本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时, 称为开环控制系统 ;当控制装置与受控对象之间不仅有顺向作用而且还有反向联系时, 称为闭环控制系统 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 闭环控制系统 。
3、牢固是对控制系统最根本的要求,假设一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,那么该系统 牢固。
判断一个闭环线性控制系统可否牢固, 在时域解析中采用 劳斯判据;在频域解析中采用 奈奎斯特判据 。
4、传达函数是指在 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换 与输入拉1氏变换之比。
. . word.zl-一、填空〔每空1分,共18分〕1.自动控制系统的数学模型有、、、共4种。
2.连续控制系统稳定的充分必要条件是。
离散控制系统稳定的充分必要条件是。
3.某统控制系统的微分方程为:dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
那么该系统的闭环传递函数 Φ(s)=;该系统超调σ%=;调节时间t s (Δ=2%)=。
4.某单位反应系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ,那么该系统是阶 型系统;其开环放大系数K=。
5.自动控制系统L(ω)曲线为:那么该系统开环传递函数G(s)=;ωC =。
6.相位滞后校正装置又称为调节器,其校正作用是。
7.采样器的作用是,某离散控制系统)()1()1()(10210T T e Z Z e Z G -----=〔单位反应T=0.1〕当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为。
二. 1.求图示控制系统的传递函数.求:)()(S R S C 〔10分〕R(s)2.求图示系统输出C〔Z〕的表达式。
〔4分〕四.反应校正系统如下图〔12分〕求:〔1〕K f=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss.〔2〕假设使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=?. . word.zl-. word.zl-〔1〕〔2〕〔3〕五.某系统L 〔ω〕曲线,〔12分〕〔1〕写出系统开环传递函数G 〔s 〕 〔2〕求其相位裕度γ〔3〕欲使该系统成为三阶最正确系统.求其K=?,γmax =?六、控制系统开环频率特性曲线如图示。
P 为开环右极点个数。
г为积分环节个数。
判别系统闭环后的稳定性。
〔要求简单写出判别依据〕〔12分〕. word.zl-七、控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0(10)(0++=s s s G 将其教正为二阶最正确系统,求校正装置的传递函数G 0〔S 〕。
〔12分〕一.填空题。
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() A.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。
A.结构参数B.控制方式C.控制作用D.反馈形式16. 适合应用传递函数描述的系统是 ( )。
A.单输入,单输出的线性定常系统;B.单输入,单输出的线性时变系统;C.单输入,单输出的定常系统;D.非线性系统。
21. 已知系统的微分方程为()()()t x t x t x i 22600=+ ,则系统的传递函数是( ) A.131+s B.132+s C.261+s D.232+s 22. 某环节的传递函数是()ss s G 235++=,则该环节可看成由( )环节串联而组成。
A.比例.积分.滞后 B.比例.惯性.微分C.比例.微分.滞后D.比例.积分.微分第三章 时域分析法2.时域分析中最常用的典型输入信号是( )A.脉冲函数B.斜坡函数C.阶跃函数D.正弦函数3.一阶系统G(s)=K/(TS+1)的放大系数K 愈小,则系统的输出响应的稳态值( )A.不变B.不定C.愈小D.愈大4.一阶系统G(s)= K/(TS+1)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5.二阶系统当0<ζ<1时,如果增加ζ,则输出响应的最大超调量将Mp ( )A.增加B.减小C.不变D.不定6.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<0B .ζ=0C .0<ζ<1D .ζ≥18. 设一阶系统的传递27)(+=s s G ,其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为( ) A. 7 B. 2 C. 27 D. 21 9. 设一阶系统的传递函数是()12+=s s G ,且容许误差为5%,则其调整时间为() A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 10. 设一阶系统的传递函数是()23+=s s G ,且容许误差为2%,则其调整时间为( )A.1B.1.5C.2D.311.过阻尼系统的动态性能指标是调整时间ts 和( )A .峰值时间tpB .最大超调量MpC .上升时间trD .衰减比Mp /Mp ′12. 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡,则其阻尼比可能为()A.0.6B.0.707C.0D.117. 关于线性系统稳态误差,正确的说法是:( )A. 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ;B. 稳态误差计算的通用公式是20()lim 1()()ss s s R s e G s H s →=+;C. 增大系统开环增益K 可以减小稳态误差;D. 增加积分环节可以消除稳态误差,而且不会影响系统稳定性。
19.已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下,稳态误差ss e 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20.一般讲,如果开环系统增加积分环节,则其闭环系统的相对稳定性将( )A.变好B.变坏C.不变D.不定21.控制系统的稳态误差ss e 反映了系统的( )A .稳态控制精度B .相对稳定性C .快速性D .平稳性 29.已知单位反馈系统的开环传递函数为2210(21)()(6100)s G s s s s +=++,当输入信号是2()22r t t t =++时,系统的稳态误差是( )A. 0 ;B. ∞ ;C. 10 ;D. 2032.当二阶系统的根分布在右半根平面时,系统的阻尼比ξ为( )A .ξ<0B .ξ=0C .0<ξ1D .ξ>133.当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时,系统的阻尼比为( )A .ξ<0B .ξ=0C . 0<ξ<1D .ξ≥1第四章 根轨迹4.开环传递函数 ,其中p2>z1>p1>0,则实轴上的根轨迹为( ))2)(1(10++s s s ))(()()()(211p s p s z s K s H s G +++=A.(-∞,-p2],[-z1,-p1]B.(- ∞,-p2]C.[-p1,+ ∞)D.[-z1,-p1]5.实轴上根轨迹右端的开环实数零点.极点的个数之和为( )A .零B .大于零C .奇数D .偶数6.开环传递函数为 ,其根轨迹的起点为( )A .0,-3B .-1,-2C .0,-6D .-2,-49. 系统的开环传递函数为2)1)((++s s s K ,则实轴上的根轨迹为( ) A.(-2,-1)和(0,∞) B.(-∞,-2)和(-1,0)C.(0,1)和(2,∞)D.(-∞,0)和(1,2) 11. 开环传递函数为 ,其根轨迹渐近线与实轴的交点为( )A .-5/3B .-3/5C .3/5D .5/3第五章 频率分析法5.在用实验法求取系统的幅频特性时,一般是通过改变输入信号的( B )来求得输出信号的幅值。
A.相位B.频率C.稳定裕量D.时间常数6.若某系统的传递函数为G(s)= K/(Ts+1) ,则其频率特性的实部R(ω)是( )A .B .-C .D .-8. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量 γ 为(C )A. 0~15︒B. 15︒~30︒C. 30︒~60︒D. 60︒~90︒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 /decC .-20dB /decD .0dB /dec10.1型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为( )A.-40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)11. 闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:DA.低频段B.开环增益C.高频段D.中频段)3s 5.0()25.0)(15.0()(+++=s s s k s G )106)(1()()(2++-=s s s k s H s G 221T K ω+221T K ω+T K ω+1T K ω+112.开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( a ) 。
A.超调%σB.稳态误差ss eC.调整时间s tD.峰值时间p t23.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( )。
A.稳态精度B.稳定裕度C.抗干扰性能D.快速性1. 若已知某串联校正装置的传递函数为11.01)(++=s s s G c ,则它是一种( A ) A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正2. 若已知某串联校正装置的传递函数为12.0121101)(++++=s s s s s G j ,则它是一种( C ) A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正3.进行串联超前校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率cω'的关系,通常是(B ) A.c ω=cω' B.c ω>c ω' C.c ω<c ω' D.c ω与c ω'无关4. 若已知某串联校正装置的传递函数为ss G c 2)(=,则它是一种( D ) A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器5.相位超前校正装置的奈氏曲线为(B )A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线6.在系统中串联PD 调节器,以下那一种说法是错误的( )A.是一种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的高频段C.使系统的稳定性能得到改善D.使系统的稳态精度得到改善7. 若已知某串联校正装置的传递函数为s s G c 2)(=,则它是一种( C )A.相位滞后校正B.相位超前校正C.微分调节器D.积分调节器8.在系统校正时,为降低其稳态误差优先选用( )校正。