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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、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。
自动控制原理习题详解（上册）第一章 习题解答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。
进水阀门进水图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。
这样，经反复几次调整后，进水阀开度将被调整在一适当的位置，进水量等于出水量，水位维持在设定值上。
在图1-12所示水位控制系统中，被控对象是水箱，系统输出量水位高，执行机构是功率放大装置、电机和进水阀门，测量装置浮子杠杆机构，给定和比较装置由电位器来完成。
1-4 工作台位置液压控制系统如图1-13所示，该系统可以使工作台按照给定电位器设定的规律运动。
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。
自动控制原理及案例分析_四川大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.关于系统频域校正，下列观点错误的是？答案:低频段，系统的开环增益主要为系统动态性能要求决定。
2.关于可控性判据说法正确的是？答案:若系统的状态方程为标准型，则不需要进行状态变换，可直接对系统进行可控性判别3.下列哪种特性不属于非线性系统？答案:欠阻尼特性4.下列哪种方法不适用于分析非线性系统？答案:频率分析法5.已知非线性系统的微分方程为x ̈+3x ̇+2x=0，则节点的性质为？答案:稳定节点6.两个元件空载时的传递函数之积就等于两个元件串联后的传递函数。
答案:错误7.关于系统传递函数，以下说法不正确的是答案:与相应s平面零极点分布图等价8.适合应用传递函数描述的系统是答案:单输入，单输出的线性定常系统9.传递函数完整地描述了线性定常系统的动态特性。
答案:正确10.线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。
答案:正确11.关于可观性判据说法正确的是？答案:约当标准型判据：当系统特征值有重根的时候，C阵中每个约当块的首列元素不全为0等价于系统可观12.关于可控性和可观性，下列说法错误的是？答案:若系统的大部分状态都是可控的，则系统具有可控性13.下列对串联滞后矫正系统描述正确的是？答案:校正后的系统截止频率ωc下降，高频段部分增益降低。
14.下列对三频段理论描述正确的是？答案:以上都正确。
15.典型欠阻尼二阶系统超调量大于5％，则其阻尼【图片】的范围为答案:16.二阶系统的闭环增益加大答案:对动态特性无影响17.系统在【图片】作用下的稳态误差【图片】，说明答案:型别v<218.系统中是否存在稳态误差取决于外作用的形式(阶跃，斜坡…)，而与系统的结构参数无关。
答案:错误19.在系统闭回路中引入积分环节就能消除稳态误差。
答案:错误20.可以利用状态反馈任意配置全部闭环极点的充要条件是？答案:系统状态完全能控21.状态观测器的闭环极点可任意配置的充要条件是？答案:系统状态完全可观测22.关于离散系统下面说法不正确的是？答案:连续系统中存在数字信号23.下列哪项不影响开环离散系统的开环脉冲传递函数答案:是否有并联环节24.下列系统中属于开环控制的为（）答案:普通车床25. 2.下列系统属于闭环控制系统的为答案:家用电冰箱26.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是答案:复现性27.下列不是自动控制系统基本方式的是答案:前馈控制28.下面关于状态反馈和输出反馈说法不正确的是？答案:状态反馈不会改变系统的可控性和可观测性29.下列关于脉冲传递函数描述错误的是？答案:与系统的差分方程无关30.A/D转换器的作用是？答案:D.将连续模拟信号转换为离散的数宇信号31.跟连续系统相比，下列哪个选项不属于离散控制系统的优点？答案:离散系统的性能更好32.离散控制系统稳定的充分必要条件是？答案:闭环特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内33.下列关于非线性系统特征描述错误的是？答案:满足叠加原理34.下列对串联超前矫正系统描述正确的是？答案:校正后的系统截止频率ω_c上升，高频段部分增益增加。
铁路知识考试：车站信号自动控制题库考点（三）1、问答题PW-2000A移频轨道电路接收器的技术指标有哪些？正确答案：轨道电路调整状态下电压不小于350mV；主轨道继电器电压不小于20V（1700欧姆负载，无并机接入（江南博哥）状态下）；小轨道接收电压不小于110mV；小轨道继电器或执行条件电压不小于20V（1700欧姆负载，无并机接入状态下）。
2、问答题发现色灯信号机灯泡有哪些情况下不能使用？正确答案：1、主、副灯丝同时点亮，或其中一根灯丝断丝。
2、灯泡漏气，冒白烟，内部变黑。
3、灯口歪斜，活动或焊口假焊。
3、单选JT-C系列机车信号的额定输入电压DC110V，机车电源在（）范围内变化，系统应正常工作。
A、77~138VB、85~150VC、100~160VD、55~170V正确答案：A4、问答题电务人员在日常的设备检查中，都应当检查哪些内容？正确答案：（1）电务机有无故障记录信息；（2）电务机显示的当前双网络状态是否均良好；（3）UPS电池是否有足够的储电量；（4）当前主用机是否发生变化；（5）操作表示机有无故障报警信息及网络连接状态是否正常。
5、判断题ⅡAG区段必须设Q组合。
正确答案：错6、问答题SⅡ向北京方面发车时，写出出站信号机亮L灯和U灯的条件。
正确答案：亮L灯的条件是：LXJ吸起、ZXJ吸起、2LQJ吸起。
亮U灯的条件是：LXJ吸起、ZXJ吸起、2LQJ落下。
7、填空题道岔控制电路由（）和（）两部分电路组成。
分别完成（）和（）两项任务。
道岔控制电路中的继电器有（）。
正确答案：道岔启动电路，道岔表示电路，转换道岔，表示道岔的位置，1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ。
8、问答题当1／3道岔在定位，办理X-5G接车的基本进路，信号开放后，3DG发生瞬间短路，使X进站信号机关闭，为什么？正确答案：因5号道岔与3号道岔之间有侵限绝缘，1／3号道岔在定位时，办理经5／7道岔反位的进路，在8线上要检查3DG的空闲，由于3DG瞬间短路，使X／XJJ落下，而关闭信号。
自动控制原理试题库(含答案)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、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。
一：填空题1、控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）。
2、线性定常控制系统的传递函数是零初始条件下，（输出变量）与（输入变量）的拉氏变换之比。
3、一个稳定的线性系统的稳态误差取决于（系统型别）、（开环增益）与（输入信号的类型和幅值）。
4、常用的校正方式有（串联校正）、（反馈校正）、(前馈校正)（复合校正）。
5、反馈控制原理是（利用偏差消除偏差）。
6、线性系统的基本特性是可以应用叠加原理，即具有（齐次性）与（可叠加性）。
7、一个线性定常控制系统稳定的充分必要条件是（闭环极点均严格位于s 左半平面）。
8、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性）。
9、若负反馈前向通道的传递函数为G （s ），反馈通道的传递函数为H （s ），则开环传递函数为（)()(s H s G ），闭环传递函数为（)()(1)(s H s G s G +）。
10、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。
11、在斜坡函数的输入作用下，（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。
12、一阶惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是（2211T ω+），它的相频特性的数学式是（T ωarctan -）。
13、已知系统的开环传递函数为)23(33)(2+++=s s s s s G ,称之为（Ⅰ）型系统，系统的开环极点为（-1），（-2），（0），零点为（-1）。
14、惯性环节的传递函数表达式为G （s ）=（11+Ts ）。
15、一阶微分环节的传递函数表达式为G （s ）=（1+Ts ）。
16、积分环节的传递函数表达式为G （s ）=（s1）。
17、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。
18、函数t e t f 63)(-=的拉氏变换式是（63+s ）。
19、一阶微分环节的传递函数为1s τ+，它的幅频特性的数学式是，它的相频特性的数学式是（arctan ωτ）。
20、控制系统常用的校正方式（串联校正）、（并联校正）、（前馈校正）、（复合校正）。
21、在经典控制理论中，常用的分析方法有（时域分析法）、（根轨迹分析法）、（频域分析法）。
22、单位负反馈系统的开环传递函数)3)(1(22)(++=s s s G ，求阻尼比=ζ（334），=n ω（3），系统的阶跃响应（无）（填“有”或“无”）超调。
23、若环节的传递函数为sK ，则其对数幅频特性)(ωL 在零分贝点处的频率数值为（K ）。
24、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（反馈信号）。
25、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（零输入响应），另一个是（零状态响应）分量。
26、自动控制，是指在（没有人直接参与）的情况下，利用（外加的设备或装置）， 使（机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数）自动地按照预定的规律运行。
27、自动控制系统基本控制方式有：（反馈控制方式）、（开环控制方式）和（复合控制方式）。
28、建立控制系统数学模型的方法有：（分析法）和（实验法）。
29、在改善二阶系统性能的方法中，（比例—微分控制）和（测速反馈控制）是两种常用的方法。
30、线性系统的频率特性曲线有三种：（幅相频率特性曲线）、（对数频率特性曲线）和（对数幅相曲线）。
31、开环传递函数含有非最小相位环节的系统为（非最小相位系统）；而开环传递函数全部由最小相位环节构成的系统称为（最小相位系统）。
32、频域的相对稳定性即稳定裕度包括（相角裕度）和（幅值裕度）两个方面。
33、反馈控制系统中的测量元件的职能是（检测被控制的物理量）。
34、复合控制是一种（按偏差控制）和（按扰动）相结合的控制方式。
35、按输入量变化规律来看，自动控制系统可分为（恒值控制系统）、（随动系统） 和（程序控制系统）。
36、控制系统的性能的评价分为（动态性能指标）和（稳态性能指标）。
37、在系统的动态性能指标中，评价系统响应速度的是（上升时间）和（峰值时间）。
38、所谓系统的稳定性，是指（系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原平衡状态的性能）。
39、幅值裕度的含义是（对于闭环稳定系统，如果系统开环幅频特性再增大h 倍, 则系统将处于临界稳定状态）。
40、自动控制系统的基本控制方式可分为（开环控制）、（反馈控制）、和（复合控制）。
41、设计自动控制系统的方法和过程涉及（系统建模）、（系统分析）、和（系统设计）。
42、假设某系统的单位脉冲响应函数为t e t g 5.235.0)(-=，则该系统的传递函数为（5.235.0+s ）。
43、改善二阶系统性能的方法主要有（比例—微分控制）和（测速反馈控制）。
44、在欠阻尼（10<<ξ）二阶系统中，阻尼比越小，超调量越（大）（填“大”或“小”） ；上升时间越（短）（填“长”或“短”）。
45、已知某单位反馈系统的开环传递函数为)12)(11.0(50)(++=s s s G ，则其静态位置误差系数p K =（50）、静态速度误差系数v K =（0）、静态加速度误差系数a K =（0）。
46、设单位反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=s s s G ，试求该系统的单位阶跃响应为（)(31)(34)(4t u e t u e t u t t ⋅+⋅---），单位脉冲响应为（)(344t t e e ---）。
47、组成控制系统结构图的四种基本单元主要包括（信号线）、（引出点）、（比较点）和（方框）。
48、系统的动态性能主要包括（延迟时间）、（上升时间）、（峰值时间）、（调节时间）和（超调量）。
49、已知系统开环传递函数为ss G 10)(=，当频率为2rad/s 时，则传递函数的幅值为（ 905-∠），相角为（ 905.0-∠）。
50、按输入量的变化规律不同，线性连续控制系统可分为（恒值控制系统）、（随 动系统）和（程序控制系统）。
51、t e t f 2)(-=的拉氏变换式是（21+s ）。
52、影响系统稳态误差的因素有：（系统型别）、（开环增益）和（输入信号的形式和幅值）。
53、惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是（2211Tω+），它的相频特性的数学式是（T ωarctan -）。
54、已知系统的开环传递函数为)65(13)(22+++=s s s s s G ,称之为（II ）型系统，系统的开环极点为（0）,（0）,（-2）,（-3）,零点为（31-）。
55、传递函数互为倒数的典型环节，对数幅频曲线关于（0dB ）线对称，对数相频曲线关于（00）线对称。
56、设单位反馈控制系统的开环传递函数为21)()(s as s H s G +=，要使相位裕度 为045，则a=（421=a ）。
二：选择题1、在斜坡函数的输入作用下，（A ）型系统的稳态误差为无穷大。
A 、 0B 、 ⅠC 、 ⅡD 、 Ⅲ2、对于Ⅱ型系统而言，在加速度2)(t t r =时，其静态加速度误差系数为k ，则其稳态误差为（C ）。
A 、 0B 、 ∞C 、 k 2D 、 k1 3、惯性环节的传递函数表达式为G （s ）=（B ）。
A 、 1+TsB 、 11+Ts C 、 s 1 D 、 s 4、已知某线性系统开环传递函数为：)13)(1()()(++=s s s K s H s G ，则该系统不含有的典型环节为（D ）。
A 、 惯性环节 B 、 积分环节 C 、 比例环节 D 、振荡环节5、惯性环节的传递函数11+Ts 的相频特性为（B ）。
A 、 )arctan(T ω B 、 )arctan(T ω- C 、 )arctan(1T ω D 、)arctan(1T ω- 6、在阶跃函数的输入作用下，（A ）型系统的稳态误差不为零。
A 、 0B 、 ⅠC 、 ⅡD 、 Ⅲ7、对于Ⅰ型系统而言，在斜坡输入t t r =)(时，其静态加速度误差系数为k ，则 其稳态误差为（D ）。
A 、 0B 、 ∞C 、k 2 D 、 k1 8、积分环节的传递函数表达式为G （s ）=（C ）。
A 、 1+TsB 、 11+TsC 、 s 1D 、 s 9、已知某线性系统开环传递函数为：)12)(1()()(2+++=s s s K s H s G ，则该系统不含有的典型环节为（B ）。
A 、 惯性环节 B 、 积分环节 C 、 比例环节 D 、振荡环节10、一阶微分环节的传递函数1+Ts 的相频特性为（A ）。
A 、)arctan(T ωB 、)arctan(T ω-C 、)arctan(1T ωD 、)arctan(1T ω- 11、系统的输出信号对控制作用的影响（B ）。
A 、 开环有B 、 闭环有C 、 都没有D 、 都有12、积分环节的传递函数表达式为G （s ）=（C ）。
A 、 1+TsB 、 11+Ts C 、 s 1 D 、 s 13、已知某线性系统开环传递函数为：)13)(1()()(+-+=s s s K s H s G ，则该系统不含有的典型环节为（C ）。
A 、 惯性环节B 、 积分环节C 、 一阶微分环节D 、非最小相位环节14、若系统的截止频率和相角裕度均低于需求指标，应采用（A ）。
A 、串联超前校正B 、串联滞后校正C 、串联滞后—超前校正D 、反馈校正15、以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统，其精度（B ）。
A 、 开环高B 、 闭环高C 、 相差不多D 、 一样高16、在加速度函数的输入作用下，（D ）型系统的稳态误差为零。
A 、 0B 、 IC 、D 、III 型及以上17、已知系统开环传递函数为)15.0)(11.0()(++=s s s K s G ，则其静态位置误差系数p K 、静态速度误差系数v K 、静态加速度误差系数a K 分别为（A ）。
A 、 ∞，K ，0 B 、0，∞，K C 、K ，0，∞ D 、∞，0，K18、已知系统的零点数为m ，极点数为n ，且n m <，则系统根轨迹分支数为（B ）。
A 、mB 、 nC 、 n m +D 、n m -19、惯性环节的传递函数11+Ts ，它的相频特性为（C ）。
A 、)arctan(T ω B 、)arctan(1T ω C 、)arctan(T ω- D 、)arctan(1T ω- 20、对于系统抗干扰能力（B ）。
A 、 开环强B 、 闭环强C 、 都强D 、都不强21、对于0型系统而言，（A ）输入作用下，系统稳态误差为常数值。
A 、 阶跃输入B 、 斜坡输入C 、 加速度输入D 、 正弦输入22、非最小相位惯性环节的传递函数表达式为G （s ）=（C ）。
（T>0）A 、 1+TsB 、 11+Ts C 、11+-Ts D 、1+-Ts 23、积分环节s1的幅频特性为（D ）。
