控制工程基础测试题1_2_3

《控制工程基础》习题集及答案第一部分：单选题1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ]a.给定元件 b ．检测元件c ．放大元件d ．执行元件2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ a ]a ．比例环节b ．积分环节c ．惯性环节d ．微分环节3. 如果系统不稳定，则系统 [ a ]a.不能工作 b ．可以工作，但稳态误差很大c ．可以工作，但过渡过程时间很长d ．可以正常工作4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。

a ．比例b ．比例积分c ．比例微分d ．比例积分微分5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]：a ．S b. S 1 c. 21Sd. S 2 6. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ A ]A ．比例环节B ．积分环节C ．惯性环节D ．微分环节7．如果系统不稳定，则系统 [ A ]A. 不能工作 B．可以工作，但稳态误差很大C．可以工作，但过渡过程时间很长 D．可以正常工作8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。

试判断该环节的相位特性是[ A ]：A．相位超前B．相位滞后[ B ]调节器。

A．比例 B．比例积分C．比例微分 D．比例积分微分10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环A．相位超前 B. 相位滞后C. 相位滞后－超前D. 相位超前－滞后12. 开环增益K 增加，系统的稳定性（ c ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定13. 开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳定性（ ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( c ):A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S1212 D. S 21 15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（ b ）：A.给定元件 B ．检测元件C ．放大元件D ．执行元件16.PD 调节器是一种（ a ）校正装置。

一、填空题（每题1分，共15分）1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。

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 。

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 、 等。

4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用、、 等方法。

5、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 ；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 。

6、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。

7、最小相位系统是指。

二、选择题（每题2分，共20分） 1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1+ G(s)H(s)，错误的说法是 ( ) A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++，则该系统的闭环特征方程为 ( )。

A 、261000s s ++= B 、2(6100)(21)0s s s ++++=C 、2610010s s +++=D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点，则 ( ) 。

A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s ++，则该系统的开环增益为( )。

A 、 100B 、1000C 、20D 、不能确定5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：A 、闭环零点和极点B 、开环零点C 、闭环极点D 、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是( )。

《控制工程基础》题集一、选择题（每题5分，共50分）1.在控制系统中，被控对象是指：A. 控制器B. 被控制的设备或过程C. 执行器D. 传感器2.下列哪一项不是开环控制系统的特点？A. 结构简单B. 成本低C. 精度低D. 抗干扰能力强3.PID控制器中的“I”代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益4.下列哪种控制系统属于线性定常系统？A. 系统参数随时间变化的系统B. 系统输出与输入成正比的系统C. 系统输出与输入的平方成正比的系统D. 系统参数随温度变化的系统5.在阶跃响应中，上升时间是指：A. 输出从0上升到稳态值的时间B. 输出从10%上升到90%稳态值所需的时间C. 输出从5%上升到95%稳态值所需的时间D. 输出达到稳态值的时间6.下列哪种方法常用于控制系统的稳定性分析？A. 时域分析法B. 频域分析法C. 代数法D. A和B都是7.在频率响应中，相位裕度是指：A. 系统增益裕度对应的相位角B. 系统相位角为-180°时的增益裕度C. 系统开环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益与实际增益之差D. 系统闭环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益8.下列哪种控制策略常用于高精度位置控制？A. PID控制B. 前馈控制C. 反馈控制D. 最优控制9.在控制系统的设计中，鲁棒性是指：A. 系统对参数变化的敏感性B. 系统对外部干扰的抵抗能力C. 系统的稳定性D. 系统的快速性10.下列哪项不是现代控制理论的特点？A. 基于状态空间描述B. 主要研究单变量系统C. 适用于非线性系统D. 适用于时变系统二、填空题（每题5分，共50分）1.控制系统的基本组成包括控制器、和。

2.在PID控制中，比例作用主要用于提高系统的______，积分作用主要用于消除系统的______，微分作用主要用于改善系统的______。

3.线性系统的传递函数一般形式为G(s) = ______ / ______。

控制工程基础练习题、单项选择题 1•图 示 系 ()A 1阶；B 2阶；C 3阶；D 4阶。

2.控制系统能够正常工作的首要条件是 ()3. 在图中，K i 、K 2满足什么条件，回路是负反馈？()A K i >0，K 2>0B K i <0，K 2<0C K i >0，K 2<0D K i <0，K 2=04. 通过直接观察，下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是()A 0 °；B —90 ° ；C —i80° ；D —270 °。

6. 在控制系统下列性能指标中，表示快速性的一个是 ()A 振荡次数；B 延迟时间；C 超调量；D 相位裕量。

7. 某典型环节的输入输出关系曲线是一条经过坐标原点的直线，那么该典型环节是 () A 比例环节； B 振荡环节； C 微分环节； D 积分环节。

8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关?A 稳态误差；B 稳定性；C 系统阻尼；D 开环增益。

9. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为 8Hz ，阻尼比为 对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为A 0.5s ；B is ；C 2.5s ；D 5s 。

10.从线性系统的频率特性来看，下列说法正确的是()A 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都没有变化；B 相对于输入信号而言，输出信号的幅值增大相位滞后；C 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结 构和参数；D 相对于输入信号而言，输出信号的幅值改变但相位不变。

11. 在下列各项中，能描述系统动态特性的是() A 一阶； B 二阶； C 三阶； D 四阶。

13.有一种典型环节，其输出信号在相位上比输入信号超前 90?,这种典型环节是 ()A 精度;B 稳态误差;C 开环截止频率;D 稳定裕量。

A 稳定; 强。

B 精度高；C 响应快；D 抗干扰能力AB CD(S) (S) (S) (S)i0(S 5)3 S4s 2s；s 1(S1)(s 24) 10 (S 5)3S 4s 3 ；10(S 3)2(s 1)* — K iG(s)5.已知系统开环传递函数为s(s i)(S 2),其高频段的相位角为 () 0.5,允许误差为 () 2%，那么，该系统12.如图所示系统的阶次是阶 次 是题1图题12图A 微分环节；B 比例环节;C 积分环节；D 惯性环节。

---班控制工程基础试卷一、判断题(10分)1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的，而系统的偏差是以系统的输出端为基准来定义的。

（）2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。

( )3、最大超调量Mp即与阻尼比有关，又与无阻尼固有频率有关。

( )4、对于单位反馈系统，稳态偏差等于稳态误差。

( )5、谐振带越宽，反应速度越快。

( )一、填空题（10分）1、对控制系统的基本要求有：___________，___________，____________。

2、凡是能用____________描述的系统就是线性系统，线性系统的一个最重要特性就是它满足_____________。

3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下，其响应函数为_____________4、系统的误差是由___________和____________两部分组成的。

5、最大超调量和振荡次数反应了系统的____________________。

6、系统稳定的充要条件是__________________________________。

三、简答题（15分）1什么是时间响应？时间响应由哪两部分组成？？2什么是频率特性？3什么是相位裕度？什么幅值裕度？四、计算题（计65分）1已知系统的动力学方程式如下（10分）()t y ..+3()()()()t r dt t y t y t y 446.=++⎰ 求出它的传递函数Y(s)/R(s)。

2求出图1所示系统的传递函数X o （s ）/ X i （s ）。

(10分)3由试图所示()t f 施加一个3N 的阶跃力，求出质量m ，阻尼系数c ，弹簧进度系数k 。

(15分) 4已知系统的特征方程()10532234++++=s s s s s B =0，判断系统的稳定性。

（15分）5、已知开环频率特性10()()(1)(12)(13)G j H j j j j ωωωωω=+++，分析系统的稳定性。

一、填空题：（每空1分，共20分）1．对控制系统的基本要求一般可归结为_________稳定性，准确性，快速性____、____________、___________。

2．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是____________响应分量。

3．在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为_________________。

4．若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为__________________ 。

5 函数f(t)=t e 63-的拉氏变换式是_________________ 。

6 开环对数频率特性的低频段﹑ 中频段﹑ 高频段分别表征了系统的 稳定性，动态特性，抗干扰能力 ﹑ ﹑ 。

7．Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的___________。

8．已知单位反馈系统的开环传递函数为：20()(0.51)(0.041)G s s s =++求出系统在单位阶跃输入时的稳态误差为 。

9．闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的______半平面。

10．设单位反馈控制系统的开环传递函数为10()1G s s =+，当系统作用有x i (t ) = 2cos(2t - 45)输入信号时，求系统的稳态输出为_____________________。

11．已知传递函数为2()k G s s=，则其对数幅频特性L （）在零分贝点处的频率数值为_________ 。

12 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由 环节和 决定。

13．惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是__________,它的相频特性的数学式是____________________。

14．已知系统的单位阶跃响应为()1t t o x t te e --=+-，则系统的脉冲脉冲响应为__________。

控制工程基础考试卷及答案西北工业大学考试题（A卷）（考试时间120分钟）学院：专业：姓名：学号：一．填空题（共24分，每空1.5分）1.实现恒温控制有两种方法：人工控制和自动控制。

P22.若一个元件的输入和输出的关系曲线为直线，则称元件为线性元件。

P63.系统的数学模型都是线性常系数微分方程，它的一个重要性质是具有齐次性和叠加性。

P134.在控制工程中，一般需要确定信号流图中输出和输入间的关系，即系统的闭环传递函数。

P27 5.动态响应是指系统在某一信号的作用下，其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。

P356.乃奎斯特图又称为极坐标图或幅相频率特性图。

P557.最小相位系统是指系统的传递函数在复平面无右极点和右零点的系统。

P708.系统稳定的充分必要条件是系统的闭环极点均位于s的左半平面。

P1019.系统误差的定义为被控量期望值与实际值之差。

P10510.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定特性，中频段表征了闭环系统的动态特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。

P117 二．判断题（共20分，每空2分）1.实现自动控制的装置可以不同，但反馈控制的原理却是相同的。

P3（√）2.结构图等效变换的原则是变换后与变换前的输入量和输出量都保持不变。

P22（√）3.稳态响应是指时间t趋向于无穷小时，系统的输出状态。

P35（×）4.开环对数幅频特性的渐近线斜率越大、位置越高，对应的开环系统积分个数越多，放大系数越大。

P74（√）5.对于稳定的系统，()()ωωjHjG曲线离（-1,j0）点越近，闭环系统稳定程度越高。

P97（×）6.对于一个稳定系统，稳态响应中的暂态分量随着时间的推移逐渐减小并趋近于零。

P106（√）7.自动控制系统在给定输入信号的作用下，系统的稳态误差与系统的结构、参数和给定信号的形成有关。

P107（√）8.为满足稳态精度要求，要保持系统有一定的开环增益，超前网络的衰减损失就必须用减小放大器的增益来补偿。

控制工程基础试题一、选择题（每题5分，共10题）1. 控制工程是一门综合学科，它主要涉及以下哪些方面？A. 电气工程B. 自动控制C. 机械工程D. 网络技术2. PID是常用的控制器类型，它的英文全称是什么？A. Proportional Integral DerivativeB. Proportional Integral DividerC. Programmable Interface DeviceD. Positive Internal Defrosting3. 在控制系统中，传感器的作用是什么？A. 采集和测量被控对象的信息B. 控制执行器的运动C. 实现控制算法 D. 传输控制信号4. 反馈控制系统中，输出信号与输入信号的差值称为什么？A. 偏差B. 误差C. 目标值D. 反馈值5. 控制系统的稳定性是指系统的哪个性能指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 不产生振荡6. 控制系统的传递函数为G(s) = 1/(s+1)，那么该系统的阶数是多少？A. 0B. 1C. 2D. 37. 控制系统的超调量是指哪个指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 静态误差8. 对于阻尼系统，哪种控制方式能够减小超调量并提高系统的稳定性？A. 死区控制B. 比例控制C. 积分控制D. 导数控制9. 在控制系统中常用的调节器有哪几种类型？A. 电压调节器、电流调节器、功率调节器B. 比例调节器、积分调节器、微分调节器C. 位置调节器、速度调节器、加速度调节器D. P 控制器、I控制器、D控制器10. 在计算机控制系统中，AD转换器的作用是什么？A. 将模拟信号转换为数字信号B. 进行信号处理和滤波C. 控制执行器的运动D. 实现控制算法的运算二、填空题（每题5分，共5题）1. 控制系统的传递函数一般用___表示。

2. 反馈控制系统的基本结构包括___、___和___。

3. 控制系统的根轨迹是研究系统___的重要方法。

控制工程基础课程考试试卷课程名称： 控制工程基础；试卷编号：C 卷；考试时间：120分钟；考试形式：闭卷试卷得分表题 号 一二三四五六总 分应得分 实得分一、填空（ 每小题4分，共20分） 得分 评卷人 复查人1、某系统传递函数为21s，在输入t t r 3sin 2)( 作用下，输出稳态分量的幅值为 。

2、谐波输入下，系统的 响应称为频率响应。

3、已知某系统开环传递函数的零点都在左半S 平面，其开环频率特性曲线如图1.5所示，则该系统位于右半S 平面的极点数有 个。

4、控制系统的基本要求主要有： ， ， 。

5、Nyquist 图上以原点为圆心的单位圆对应于Bode 图上 的 线。

二、选择题（ 每小题3分，共30分 ）1、关于反馈的说法，正确的是（ ）A ．反馈实质上就是信号的并联B ．反馈都是人为加入的C ．正反馈就是输入信号与反馈相加D ．反馈就是输出以不同方式作用于系统 2、关于系统模型的说法，正确的是（ ）A ．每个系统只有一种数据模型B ．动态模型在一定条件下可简化为静态模型C ．动态模型比静态模型好D ．静态模型比动态模型好 3、某环节的传递函数为s 1，则该环节为（ ）A. 惯性环节B. 积分环节 C ．微分环节 D ．比例环节 4、系统的传递函数（ ）A ．与外界无关B ．反映了系统、输出、输入三者之间的关系C ．完全反映了系统的动态特性 D. 与系统的初始状态有关 5、二阶欠阻尼系统的上升时间为（ ）A ．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间B ．阶跃响应曲线达到稳定值的时间C ．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间D ．阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间 6、关于线性系统时间响应，说法正确的是（ ）A ．时间响应就是系统输出的稳态值B ．由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成C ．由强迫响应和自由响应组成D ．与系统初始状态无关 7、系统的单位脉冲响应函数为te t w 2.03)(-=，则系统的传递函数为（ ）A ．2.03)(+=S s G B. 32.0)(+=S s GC ．2.06.0)(+=S s G D ．36.0)(+=S s G8、以下系统中，属于最小相位系统的是（ ） A ．s s G 01.011)(-= B ．ss G 01.011)(+=C ．101.01)(-=s s G D ．)1.01(1)(s s s G -=9、一个线性系统稳定与否取决于（ ）A ．系统的结构和参数B ．系统的输入C ．系统的干扰D ．系统的初始状态 10、一个系统稳定的充要条件是（ ）A ．系统的全部极点都在[S]平面的右半平面内B ．系统的全部极点都在[S]平面的上半平面内C ．系统的全部极点都在[S]平面的左半平面内D ．系统的全部极点都在[S]平面的下半平面内三、系统结构图如下图所示，求)()(s R s Y （15分） 得分 评卷人复查人四、系统在静止平衡状态下，加入输入信号t t r +=1)(，测得响应为9.09.0)(10+-=-tet t C试求系统的传递函数。

一、名词解释1.自动控制：就是在没有人直接参与的情况下，使生产过程或被控对象的某些物理量准确地按照与其的规律变化2.数学模型：是描述系统内部各物理量之间动态关系的数学表达式。

3.传递函数：在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与其输入量的拉氏变换式之比。

4.稳态误差：系统进入稳态时的响应误差。

5.系统误差：被控量期望值与实际值之差。

6.频率响应：是指系统对正弦输入信号的稳态响应。

7.频率特性：是指线性系统或环节在正弦函数作用下，稳态输出与输入之比对频率的关系特性，包括幅频特性和相频特性。

8.稳定性：是系统去掉外力作用后，自身的一种恢复能力。

10.瞬态响应： 11.误差： 16.时间响应： 18.瞬态（动态）响应： 21.动态响应：二、填空1.工业上用的控制系统，根据有无反馈作用可以分为两类：（ 开环控制 ）与（ 闭环控制 ）。

2.系统的结构图由（信号线）、（引出点）、（比较点）和（功能框）等部分组成。

3.对控制系统性能的基本要求一般可归纳为（ 稳定 ）、（ 准确 ）、（ 快速 ）三个方面。

4.任何复杂系统总可以看成由一些典型环节组合而成。

这些典型环节包括（比例环节）、(积分环节)、(理想微分环节)、(惯性环节)、(振荡环节)、（延迟环节）等。

5.结构图的联接方式有：（串联）、（并联）、（反馈联接）。

6.动态响应性能指标主要包括（上升时间）、（峰值时间）、（超调量）、（调节时间）等。

7.频率特性可以用（乃奎斯特）图和（伯德）图来表示，因此频率特性是一种图解法。

8.频率特性包括（幅频特性）和（相频特性）两部分。

9.反馈控制系统具备( )、( )、( )三个基本功能。

10.一个单位反馈系统的开环传递函数为K s s s3254++，则该闭环系统的特征方程为( )，开环增益为( )。

11.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间t s 与阻尼比、( )和( )有关。

12.系统传递函数只与( )有关，与( )无关。

机电控制工程基础试卷及答案(填空和判断)填空题1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。

3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。

4. I 型系统G s K s s ()()=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下稳态误差为 ∞ 。

5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。

7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。

8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。

传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数，结构有关，与输入无关；不同的物理系统，可以有相同的传递函数，传递函数与初始条件无关。

9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。

10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。

11. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和准确性。

1．.对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。

2．.按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。

3．.在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数 动态结构图 频率特性等。

4．.稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。

机械控制工程基础一、填空题1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理，而非线性控制系统则不能。

2．反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。

3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为开环_控制系统、_闭环控制系统。

4. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 恒值 控制系统、 随动 控制系统和 程序控制系统。

5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。

6. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为线性 控制系统、 非线性_控制系统。

7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。

8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速性 和准确性。

9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。

10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。

12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终稳定状态的响应过程。

13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。

14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为21s。

15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1 。

16．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差 ∞ 。

17. I 型系统G s Ks s ()()=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 ∞ 。

18. 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是Tte --1。

19．决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。

20. 二阶系统的典型传递函数是2222nn nw s w s w ++ξ。

控制工程基础期末试卷控制工程基础期末试卷第一部分：选择题（每题2分，共40分）1.控制工程是研究如何将所给的的_______变为所要的_______的一门学科。

A.输入，输出 B. 信号，系统 C. 问题，解决方案 D. 功能，性能2.控制系统的核心是_______。

A. 传感器 B. 执行器 C. 控制器 D. 电源3.传感器的作用是_______。

A. 接收输入信号 B. 产生输出信号 C. 进行信号处理 D. 控制反馈4.控制系统的稳定性是指_______。

A. 系统的输出是否与期望值一致 B. 系统是否能够快速响应输入变化 C. 系统的输出是否趋于稳定 D. 系统的输出是否具有周期性5.控制系统的开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为H(s)，则G(s)与H(s)的关系为_______。

A. G(s) = 1 / H(s) B. G(s) = 1 - H(s) C. G(s) = 1 + H(s) D. G(s) = H(s)6.PID控制器是由比例控制器、积分控制器和_______组成的。

A. 微分控制器 B. 反馈控制器 C. 前馈控制器 D. 输出控制器7.控制系统的传递函数为G(s)，则当s = jω时，G(s)的值表示_______。

A.系统的增益 B. 系统的相位 C. 系统的频率响应 D. 系统的阻尼比8.控制系统的根轨迹是描述_______。

A. 系统的稳定性 B. 系统的动态响应C. 系统的频率响应D. 系统的传递函数9.控制系统的鲁棒稳定性是指_______。

A. 系统的输出是否趋于稳定 B. 系统的输入是否与期望值一致 C. 系统对参数变化的稳定性 D. 系统的输出是否具有周期性10.控制系统的频率响应是指_______。

A. 系统的输出是否与期望值一致 B.系统是否能够快速响应输入变化 C. 系统的输出是否趋于稳定 D. 系统对输入信号频率的响应情况11.控制系统的零极点分布对系统的_______有重要影响。

第一章习题及答案例1-1根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a，b与c，d用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。

解（1）负反馈连接方式为：db↔；a↔，c（2）系统方框图如图解1-1 所示。

例1-2题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。

试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。

题1-2图仓库大门自动开闭控制系统解当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。

与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。

反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。

系统方框图如图解1-2所示。

例1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。

分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。

炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。

f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。

此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。

这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。

当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失)，则出现以下的控制过程：控制的结果是使炉膛温度回升，直至T °C 的实际值等于期望值为止。

一、填空题（每题1分，共15分）1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。

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 。

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 、 等。

4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用 、 、 等方法。

5、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 ；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 。

6、设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。

7、最小相位系统是指。

二、选择题（每题2分，共20分）1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是( )A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++，则该系统的闭环特征方程为 ( )。

A 、261000s s ++= B 、2(6100)(21)0s s s ++++=C 、2610010s s +++= D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点，则 ( ) 。

A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢 4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。

A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定 5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：A 、闭环零点和极点B 、开环零点C 、闭环极点D 、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是 ( )。

《控制工程基础》练习一一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、 机械工程控制论研究的对象是（ ）。

A ．机床主传动系统的控制论问题B ．高精度加工机床的控制论问题C ．自动机床进给系统的控制论问题D ．机械工程技术中的控制论问题 2、 恒温调节系统属于（ ）。

A ．开环控制系统B ．自动调节系统C ．随动系统D ．程序控制系统3、 控制系统的输入量发生变化而又趋于某一稳态值后，其输出量也跟着变化，但最终趋于（ ）的。

则称该控制系统是稳定的。

A ．某一稳态值B ．振荡发散C ．持续振荡D ．单调发散 4、系统的数学模型揭示（ ）之间的内在关系。

A ．系统与其输入 B ．系统与其输出 C ．系统结构及其参数与其性能 D ．系统与其干扰5、多个输入同时作用线性系统的总响应，等于各个输入单独同时产生的响应之和，称为（ ）原理。

A ．系统的响应B ．线性叠加C ．频率不变性D ．反馈控制6、典型二阶系统的单位阶跃瞬态响应在（ ）时为振幅衰减的阻尼正弦振荡。

A ．ξ>1 B ．ξ=1 C ．ξ=0 D ．0<ξ<17、系统的型次取决于（ ）A ．前向传递函数的阶次B ．开环传递函数的阶次C ．开环传递函数所包含积分环节的个数D ．闭环传递函数的阶次 8、积分环节sS G 1)(=的相频特性=)(ωϕ（ ） A ．-900B ． 00C ． 900D ． -18009、单位反馈系统的开环传递函数)3)(1(2++s s s 在x i (t )=3t 作用下的稳态误差为（ ）A ．32 B ．23 C ．2 D ．29 10、二阶振荡环节G （S ）=2222nn n s s ωξωω++，当n ωω=时的)(n A ω=（ ） A ．ξ21 B ．ξ1 C ．2ξ D ．ξ2111、下列系统中为线性时变系统的微分模型为( )A ．dt t dx t x dt t dx dt t x d i )()())((12)(16020202=++ B ．)()(24)(12)(1600202t x t x dt t dx dt t x d i =++ C ．)()(24)(12))((16002202t x t x dt t dx dt t x d i =++ D ．)()()ln(24)(12)(1600202t x t x t dt t dx e dtt x d i t=⋅+⋅+ 12、一阶微分环节的传递函数为（ ）A ．11)(+=Ts s G B ．Ts s G =)( C ．1)(+=s s G τ D ．ss G 1)(=13、某系统的开环传递函数为1)(+=TS KS G K ，经单位反馈后，时间常数为（ ）A ．TB ．K TC ．11+KD ．1+K T14、系统的单位脉冲响应为t t 4sin 10)(=ω，则系统的传递函数为（ ）A ．4402+S B ．4102+SC ．16402+S D ．16102+S15、从工程的观点，可以认为惯性环节的瞬态响应过程在（ ）倍时间常数的时间后结束，即进入稳态。

江南大学现代远程教育第一阶段测试卷考试科目：《控制工程基础》第1章至第2章（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次： _______________ 层次：__________________________ 专业：计算机学号： ______________ 身份证号：____________________姓名： ___________________ 得分：______________________________________________一、名词解释（15分）1.闭环系统2.多路开关3.调节过程中的上升时间一1•闭环系统答：闭环控制系统，即整个控制回路上的工作都是由机器来完成的，而不需人的干预。

2 •多路开关答：多路开关又称多路转换器，其作用是将各被测模拟量按某种方式，如顺序切换方式或随机切换方式分时地输入到公共的放大器或A/D转换器上。

3.调节过程中的上升时间答：该时间是指过渡过程曲线从零上升到第一次达到稳态值的时间。

对于无振荡的系统，则将过程过渡曲线由稳态值的10%上升到90%的时间称作上升时间。

二、判断题（10分，对的作符号“O”，错的作符号“X”）1.监督控制系统可以实现最优控制。

（O ）2.在输入通道采用多路开关的目的是为了节省器件。

（O ）3.通常工业过程中的许多参数，如温度、压力和流量等都是数字量。

（X ）4.输入输出信号采用电压传输有利于抗T•扰。

（X ）5.计算机可以直接处理模拟信号。

（X ）三、多选题（15分）1.有舍有入整暈化方法的最大量化误差为（C ）a. qb. 3/4qc. l/2qd. 1/4 q2.电子式多路开关的优点是（BCE ）a.断开阻抗高b.开关速度快c.体积小d.阻抗不受环境影响e.寿命长3.在数字量输入输出通道中釆用光电隔离技术的目的是（B ）a.信号放大b.抗干扰c.把外部电平信号转换为数字量d.把数字量转换为外部电平信号四、计算题(10分)若某ADC的输入电压范围为t/max=5V, "min= — 5V, 〃二12,试求其量化单位。