西南交大网络教育学院《自动控制原理A》第12345次作业

19秋西交《自动控制理论》在线作业
试卷总分:100 得分:100
1.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、]增大系统开环增益K可以减小稳态误差
[C、]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
参考选择是:C
2.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
参考选择是:A
3.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5/[s(s+5)] ,则该系统的闭环特征方程为 ( )
[A、]s(s+1)=0
[B、]s(s+1)+5=0
[C、]s(s+1)+1=0
[D、]与是否为单位反馈系统有关
参考选择是:B
4.与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接的测量,通过反馈环节去影响控制信号。

[A、]输入量
[B、]输出量
[C、]扰动量
[D、]设定量
参考选择是:B
5.非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( )
[A、]E(s)=R(S)G(S)
[B、]E(S)=R(S)G(S)H(S)
[C、]E(S)=R(S)G(S)-H(S)
[D、]E(S)=R(S)-G(S)H(S)
参考选择是:D
6.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。

XXX]21春《自动控制原理》在线作业1-答案阅读提示：本材料为XXX21春课程辅导资料，仅做参考研究使用。

一、单选题(共10道试题,共50分)第1题，()又称为参考输入。

A项】给定值B项】被控量C项】反馈通道D项】前向通道提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:A第2题，用()建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模型。

A项】数学法B项】差分法C项】演绎法D项】归纳法提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第3题，电枢控制的直流电动机属于()。

【A项】一阶系统B项】二阶系统C项】三阶系统D项】四阶系统提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:C第4题，()是经典控制理论中最基本也是最重要的概念。

【A项】传递函数B项】频率法C项】根轨迹法D项】微分方程提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:A第5题，测速发机电属于()。

A项】比例环节B项】惯性环节C项】积分环节D项】振荡环节提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:A第6题，判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括()。

【A项】劳斯判据法B项】奈奎斯特判据法C项】XXX第二方法D项】信号流图法提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:D第7题，下列哪种输入信号属于斜坡函数()。

【A项】突然转换B项】突然合闸C项】负荷突变D项】数控机床加工斜面的进给指令提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成问题标准选项是:D第8题，当二阶系统为()响应时，系统的特征根为共轭虚根。

【A项】欠阻尼B项】过阻尼C项】无阻尼D项】临界阻尼提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第9题，高阶系统找到一对()就可近似地当作二阶系统来分析。

【A项】主导零点B项】主导顶点C项】共轭复数主导极点D项】共轭实数主导极点提示：本题为必答题，请参考课程研究资料，并完成题目标准选项是:C第10题，若系统劳斯阵列表的第k行所有系数()，则系统要么不稳定，要么处于临界稳定状态。

《自动控制原理》教学大纲课程名称：自动控制原理Automatic Control Theory课程学科类别：工学电气信息类学时与学分：64/4先修课程：高等数学、复变函数、积分变换、大学物理、电路分析、信号与系统、模拟电子技术等课程教学目标：1. 系统地掌握基于经典控制理论进行控制系统分析和设计的基本原理与基本方法，理解经典控制理论的基本思想；2. 能够应用经典控制理论进行控制系统的分析与设计；3. 能够应用MATLAB等软件工具和实验装置进行控制系统的仿真分析及设计。

适用学科专业：电气工程及其自动化，电子信息工程教学手段与方法：课堂面授、实验教学基本教学内容与学时安排：一、理论教学内容（56学时）：1．绪论（2学时）控制理论和技术的发展历史以及自动控制系统的一些基本概念。

2．控制系统的数学模型（6学时）控制系统的输入/输出模型（微分方程、传递函数、频率特性）；非线性数学模型的线性化；控制系统的框图模型；控制系统的状态空间模型；输入/输出模型与状态空间模型之间的转换。

3．控制系统的时域分析（7学时）控制系统的动态特性分析（一阶系统的响应；典型无零点二阶系统的响应及性能指标；具有零点的二阶系统的响应；高阶系统的响应）；控制系统的稳定性分析；控制系统的稳态特性分析。

4．控制系统的复数域分析（8学时）根轨迹法的基本概念；根轨迹的绘制规则及根轨迹的绘制。

5．控制系统的频域分析（10学时）频率响应法的基本概念；频率特性图的绘制；奈奎斯特稳定判据；稳定裕量。

6．控制系统的设计和校正（15学时）线性控制系统设计和校正的基本概念；常用校正环节及其特性；基于频率法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）；基于根轨迹法的串联校正（超前、滞后、滞后-超前）。

7．非线性控制系统分析（8学时）描述函数法；非线性控制系统的描述函数分析；相平面法；非线性控制系统的相平面分析。

二、实验教学内容（8学时）：实验一典型环节的模拟研究；实验二瞬态响应和稳定性实验三线性控制系统根轨迹分析实验四线性控制系统的频率特性测试实验五频域法串联超前校正实验六频域法串联滞后校正实验七非线性控制系统实验八模拟直流电机闭环调速实验（综合实验）教材及教学参考书1．现代控制系统(第八版). Richard C. Dorf, Robert H. Bishop,谢红卫等译.高等教育出版社, 2001.2．Modern Control Systems(Ninth Edition) (英文影印版). 科学出版社2002.3．自动控制原理（上下册）. 黄家英. 高等教育出版社, 20034．自动控制原理（上下册）. 吴麒. 清华大学出版社,5．自动控制理论新编教程. 张汉全等. 西南交通大学出版社,考核方式考试；作业；课程报告及实验成绩撰稿人：金炜东审核：胡鹏飞。

注：装订线内禁止答题，装订线外禁止有姓名和其他标记。

东北农业大学成人教育学院考试题签自动控制原理（A ）一、填空题（每空 1 分，共20分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与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)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 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。

4、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 。

5、根轨迹起始于 ，终止于 。

6、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7、在水箱水温控制系统中，受控对象为 ，被控量为 。

8、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 ；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。

9、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 。

判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。

10、传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。

11、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二、选择题（每题 2 分，共30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。

《高电压技术》第1~4次作业本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. 国际电工委员会（IEC）和我国国家标准规定，标准雷电冲击电压波为：________。

(A) 1.2/50μs(B) 1.2/2～5μs(C) 100/2500μs(D) 500/2500μs正确答案：A解答参考：2. 流注理论未考虑的现象。

(A) 碰撞电离(B) 表面电离(C) 光电离(D) 空间电荷对电场的影响正确答案：B解答参考：3. 稍不均匀电场中不可能存在稳定的电晕放电，一旦出现局部放电，即导致整个气隙的击穿，它的冲击系数。

(A) 远大于1(B) 约等于1(C) 远小于1(D) 不确定正确答案：B解答参考：4. 任何电介质都不同程度地具有一定的导电性能，表征电介质导电性能的主要物理量是。

(A) 介电常数(B) 电导率(C) 介质损耗(D) 击穿电场强度正确答案：B解答参考：5. 局部放电的监测方法中，不属于非电监测方法的是。

(A) 噪声检测法(B) 介质损耗法(C) 光检测法(D) 化学分析法正确答案：B解答参考：6. 随着输电线路长度的增加线路的波阻抗将。

(A) 不变(B) 增大(C) 减小(D) 可能增大也可能减小正确答案：A解答参考：7. 波在线路上传播，当末端短路（接地）时，以下关于反射描述正确的是。

(A) 电流为0，电压增大一倍(B) 电压为0，电流增大一倍(C) 电流不变，电压增大一倍(D) 电压不变，电流增大一倍正确答案：B解答参考：8. 220kV输电线路应有的耐雷水平是_________。

(A) 20～30kA(B) 30～60kA(C) 40～75kA(D) 75～110kA你选择的答案： D [正确]正确答案：D解答参考：9. 以下属于操作过电压的是_________。

(A) 工频电压升高(B) 断续电弧接地过电压(C) 变电所侵入波过电压(D) 铁磁谐振过电压你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：10. 空载线路合闸的时候，可能产生的最大过电压为_________。

自动控制原理习题详解（上册夏超英主编科学出版社）第一章习题解答1-1什么是开环控制系统？什么是闭环控制系统？比较开环控制系统和闭环控制系统的不同，说明各自的优缺点。

答：在开环控制系统中，信号从控制器到执行机构再到被控对象单方向传递，输出量不对控制作用产生影响。

开环控制系统结构简单，成本低，但无法克服被控对象变化和扰动对输出的影响。

在闭环控制系统中，被控对象的输出反方向被引到控制系统的输入端，信号沿前向通路和反馈通路闭路传输，控制量不仅与参考输入有关，还与输出有关，即根据参考输入和系统输出之间的偏差进行控制。

闭环控制系统需要对输出量进行测量，存在稳定性设计问题，较开环控制系统复杂，但可以有效地克服被控对象变化和扰动对输出的影响。

1-2日常生活中反馈无处不在。

人的眼、耳、鼻和各种感觉、触觉器官都是起反馈作用的器官。

试以驾车行驶和伸手取物过程为例，说明人的眼、脑在其中所起的反馈和控制作用。

答：在驾车行驶和伸手取物过程的过程中，人眼和人脑的作用分别如同控制系统中的测量反馈装置和控制器。

在车辆在行驶过程中，司机需要观察道路和行人情况的变化，经大脑处理后，不断对驾驶动作进行调整，才能安全地到达目的地。

同样，人在取物的过程中，需要根据观察到的人手和所取物体间相对位置的变化，调整手的动作姿势，最终拿到物体。

可以想象蒙上双眼取物的困难程度，即使物体的方位已知。

1-3 水箱水位控制系统的原理图如图1-12所示，图中浮子杠杆机构的设计使得水位达到设定高度时，电位器中间抽头的电压输出为零。

描述图1-12所示水位调节系统的工作原理，指出系统中的被控对象、输出量、执行机构、测量装置、给定装置等。

出水进水阀门进水2Q图1-12 水箱水位控制系统原理图答：当实际水位和设定水位不相等时，电位器滑动端的电压不为零，假设实际水位比设定水位低，则电位器滑动端的电压大于零，误差信号大于零（0e >），经功率放大器放大后驱动电动机M 旋转，使进水阀门开度加大，当进水量大于出水量时（12Q Q >），水位开始上升，误差信号逐渐减小，直至实际水位与设定水位相等时，误差信号等于零，电机停止转动，此时，因为阀门开度仍较大，进水量大于出水量，水位会继续上升，导致实际水位比设定水位高，误差信号小于零，使电机反方向旋转，减小进水阀开度。

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：作业题均为不定项选择题。

有1个或多个正确答案一、不定项选择题(有不定个选项正确，共30道小题)1. 以下关于学籍的描述，哪些是正确的？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 学籍是一个学生属于某一所学校的一种法律上的身份和资格(B) 要取得学生的身份，首先要取得学籍(C) 学生必须在学校规定的时间内持录取通知书到学校办理入学手续方可取得学籍(D) 学校将按规定对新生进行复查，复查合格者方可取得学籍正确答案：A B C D解答参考：学籍是一个学生属于某一所学校的一种法律上的身份和资格，取得学生身份首先要取得学籍。

教育部第21号部长令发布的《普通高等学校学生管理规定》规定，按国家招生规定录取的新生，持录取通知书按学校有关要求和规定的期限到校办理入学手续，学校在三个月内按照国家招生规定对其进行复查。

复查合格者，予以注册，取得学籍。

2. 我国是从哪一年开始实行高校学籍电子注册的？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 2004(B) 2005(C) 2006(D) 2007正确答案：C解答参考：高等学校新生学籍电子注册是完善高等教育学历证书电子注册制度的一项重要工作，是加强高等学校招生行为监督，保障高等教育改革健康发展的需要。

因此，教育部明确从2006年开始实行学生学籍电子注册。

3. 哪些学历证书需要进行电子注册？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 毕业证书(B) 学位证书(C) 结业证书(D) 肄业证书正确答案：A B C解答参考：毕业证书、结业证书都需要进行电子注册。

而从2008年起，学位证书也需要进行电子注册的，这一点在2007年9月版的教材中没有明确，我会在下一版的教材中修改。

4. 我校网络教育学历证书是否参加电子注册？[本题1分,不选全得0.5分，选错得0分](A) 参加(B) 不参加(C)(D)正确答案：A解答参考：我校是经国家教育部批准正式开展现代远程教育试点的高校之一，因此我校网络教育的本、专科毕业证书和结业证书均须参加教育部组织的高等教育学历证书电子注册。

西安交通大学2 0239月课程考试《自动控制理论》作业考核试题一、多选题（共1 3道试题，共39分。

）1.下列哪些可以是系统的数学模型（）。

A.微分方程传递函数B.频率特性D.差分方程对的答案：2.有关系统校正，对的的说法有（）。

A.所谓校正，是指在系统中增长新的环节或改变某此参数B.相位超前校正可以提高系统的响应速度C.PID校正器可以有效地改善系统的瞬态性能，同时提高系统的稳定性D .顺馈校正重要是减少系统的误差，对系统的稳定性影响不大E .增大系统的增益,也许减少系统的相对稳定性对的答案：3.属于代数稳定性判据的有（）。

A.奈奎斯特判据B.波德判据C.胡尔维兹判据D.劳斯判据对的答案:D.开环增益K对的答案：24.欲改善系统动性能，一般采用（）oA.增长附加零点B.增长附加极点C.同时增长附加零点，极点D. A,B,C均不行而用其它方法对的答案：西安交通大学20239月课程考试《自动控制理论》作业考核试题三、判断题（共13道试题，共13分。

）1.最小相位系统一定是稳定系统，稳定系统一定是最小相位系统。

A.错误B.对的对的答案:2.若分支点由方框后面移到其前面，则必须在分支路上串入具有相同传递函数的方框。

A.错误B.对的对的答案:3.反馈校正属于并联校正，顺馈校正属于串联校正。

A.错误B.对的对的答案:4.当系统不满足性能指标时，通过串联校正方法一定能达成规定。

A.错误B.对的对的答案：5.对于最小相位系统，当3 c < 3g时，则闭环系统稳定。

A.错误B.对的对的答案：6.系统的稳态误差趋广8,说明系统是不稳定的。

A.错误B.对的对的答案：7. 根轨迹法是由尹文斯(W.R. Evans)于194 8年提出的一种求解闭环特性方程根的简便图解方法。

A.错误B.对的对的答案：8.复平面上的所有零、极点是共规的，它们到实轴上根轨迹的矢量辐角之和为零。

A.错误B.对的对的答案：9. 一个线性系统稳定与否取决于输入信号的形式及系统自身的结构和参数。

自动控制原理第1章作业解答1.下图是电加热炉温度自动控制系统原理图，试（1）分析系统的工作原理。

（2）画出系统的方框图。

（3）指明控制器、执行机构和测量机构(传感器)是什么。

解答：(1)系统的工作原理当电炉温度低于设定值时，热电偶输出电压减小，偏差信号大于0，经电压放大、功率放大后驱动电机正向转动，经减速器调整自耦变压器的触点位置，提高加热器的供电电压，使炉温升高。

当炉温达到设定值时，反馈电压等于给定电压，电机停止转动，维持炉温为设定值。

反之亦然。

(2)系统的方框图(3)控制器：电压放大器、功率放大器执行机构：电动机、减速器、调压器测量机构（传感器）：热电偶2．下列各式是描述系统的微分方程，其中()r t 为输入变量，()y t 为输出变量，判断哪些是线性定常系统或线性时变系统，哪些是非线性系统，说明理由。

（1）()()()()22272()d y t dy t dr t y t r t dt dt dt++=+ 解：由上式可见系统满足叠加原理（可加性和齐次性） ，故该系统为线性系统。

又描述系统运动的微分方程其系数均为常数，故该系统为线性定常系统。

（2）()()()2222()d y t dy t y t dt dt++=解：系统不满足叠加原理 ，故该系统为非线性系统。

()()()1122 =+r t k r t k r t 当时，()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()11221122121122221122112222211221122112222+=2+=2+2=2727++=27+dr t r t dt d k r t k r t k r t k r t dt dr t dr t k r t k r t dt dt d y t dy t d y t dy t k y t k y t dt dt dt dt d k y t k y t d k y t k y t k y t k y t dt dt +⎡⎤⎣⎦+⎡⎤⎣⎦⎡⎤⎡⎤++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤+++++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦++⎡()()()2227 d y t dy t y t dt dt⎤⎣⎦=++()() =r t kr t 当时，()()()()()()2222222()2()d y t dy t y t dt dt d y t dy t y t dt dt =⎤=++⎥⎦≠++（3）()()()()2dy t dr t t y t r t dt dt+=+ 解：由上式可见系统满足叠加原理 ，由于微分方程含有随时间变化的系数，故该系统为线性时变系统。

自动控制原理第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 自动控制的基本控制方式包括: [不选全或者选错，不算完成](A) 开环控制(B) 闭环控制(C) 复合控制(D) 手动控制你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 以下不属于闭环控制系统的特点是: [不选全或者选错，不算完成](A) 采用了反馈(B) 系统的响应对扰动不敏感(C) 构造简单(D) 存在稳定性问题你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：3. 闭环控制系统中，测量元件的输入信号是该控制系统的：[不选全或者选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 偏差信号(D) 反馈信号你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 自动控制系统按输入特征分类，可分为: [不选全或者选错，不算完成](A) 恒值系统和随动系统(B) 线性系统和非线性系统(C) 连续系统和离散系统(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统你选择的答案： A [正确]正确答案：A解答参考：二、主观题(共4道小题)5. 对控制系统的基本要求主要包括稳、准、和快。

6. 自动控制系统的偏差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。

7. 简述反馈控制系统的工作原理。

反馈控制系统的工作原理是：反馈控制系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相比较得到偏差信号。

偏差信号经过控制器产生控制作用，控制作用使得偏差减少或消除，保证系统的输出量按给定输入的要求变化。

8.直流电动机转速控制系统如下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、控制器、执行机构、测量元件以及该系统采用何种控制方式？工作原理：输入端输入期望的转台速度（实际上是设置一定的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相比较。

自动操纵原理第1次作业，注释如下：一、不定项选择题(有不定个选项正确，共4道小题)1. 自动操纵的大体操纵方式包括: [不选全或选错，不算完成](A) 开环操纵(B) 闭环操纵(C) 复合操纵(D) 手动操纵你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：A B C解答参考：2. 以下不属于闭环操纵系统的特点是: [不选全或选错，不算完成](A) 采纳了反馈(B) 系统的响应付扰动不灵敏(C) 构造简单(D) 存在稳固性问题你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：3. 闭环操纵系统中，测量元件的输入信号是该操纵系统的：[不选全或选错，不算完成](A) 输入信号(B) 输出信号(C) 误差信号(D) 反馈信号你选择的答案： B [正确]正确答案：B解答参考：4. 自动操纵系统按输入特点分类，可分为: [不选全或选错，不算完成](A) 恒值系统和随动系统(B) 线性系统和非线性系统(C) 持续系统和离散系统(D) 单输入单输出系统和多输入多输出系统你选择的答案： A [正确]正确答案：A解答参考：二、主观题(共4道小题)5. 对操纵系统的大体要求要紧包括稳、准、和快。

6. 自动操纵系统的误差是指系统的输入信号和反馈信号的差值。

7. 简述反馈操纵系统的工作原理。

反馈操纵系统的工作原理是：反馈操纵系统利用反馈将系统的输出量通过测量元件返回到输入端，与给定输入相较较取得误差信号。

误差信号通过操纵器产生操纵作用，操纵作用使得误差减少或排除，保证系统的输出量按给定输入的要求转变。

8.直流电动机转速操纵系统如以下图，简述其工作原理，并说明系统中的输入量、输出量、操纵器、执行机构、测量元件和该系统采纳何种操纵方式？工作原理：输入端输入期望的转台速度（事实上是设置必然的电压），实际的转台速度通过转速计（测量元件）转换成与转轴转速成比例的电压信号返回输入端与设置的电压相较较。