自动控制原理复习题(选择和填空)

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。

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比。

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。

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、自动控制：自动装置代替手动，系统组成：被控对象和控制装置。

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 G 1(s)+G 2(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 0.707 ， 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 。

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++ 。

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 。

4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( A )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。

6、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( A ) 。

一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有微分方程 、 传递函数 、 频率特性 、结构图 共4种。

2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 闭环极点位于S 平面左侧 。

离散控制系统稳定的充分必要条件是 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．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。

则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．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 4 阶 二 型系统；其开环放大系数K= 62.5 。

5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。

6．相位滞后校正装臵又称为 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()(10210TT e Z Z e Z G -----=（单位反馈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）2.求图示系统输出C （Z ）的表达式。

（4分）R(s)三、 计算1、 已知t Te tf 11)(--=求F （s ）（4分）2、 已知)5(1)(2+=s s s F 。

求原函数f （t ）（6分3．已知系统如图示，求使系统稳定时a 的取值范围。

（10分）四．反馈校正系统如图所示（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）若使系统ξ=0.707，k f 应取何值？单位斜坡输入下e ss .=？五.已知某系统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佳系统.求其K=？，γmax =?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。

一、填空题（每空1分，共30分）1、叠加原理只适用于（线性）系统，该原理说明，两个不同的作用量同时作用于一个系统时的响应，等于（两作用量单独作用的响应之和）。

2、连续LTI系统的时域模型主要有三种：（微分方程）、（传递函数）和（结构图）。

其主要性质有：（固有性）、（公共性）和（可运算性）等。

3、控制系统的分析和综合方法主要有（频域法），时域法，根轨迹法等。

3、系统的数学模型可以相互转化。

由微分方程得到传递函数通过（拉氏）变换实现。

由传递函数到频率特性通过（将 S替换为jω）实现。

4、离散系统的主要数学模型是(差分方程)和脉冲传递函数,由前者得到后者通过(Z)变换实现.5、自控系统的主要组成部件和环节有（给定元件）、（放大元件）、（执行元件）、（被控对象）和（检测元件）等。

系统中的作用量主要有（给定量）、（扰动量）、（反馈量）等。

6、自控系统的性能通常是指系统的（稳定性）、（稳态性能）和（动态性能）。

对系统性能的要求如用三个字描述便是（稳）、（准）、（快）。

7、自控系统按是否设有反馈环节分为（开环）系统和（闭环）系统；按系统中作用量随时间的变化关系分为（连续）系统和（离散）系统。

按输入量的变化规律分为（恒值控制）系统和（随动）系统。

8、反馈有（正）负之分，又有软（硬）之分。

取某量的负反馈会使该量趋于（稳定）。

软反馈只在（动态）过程起作用。

9、常用反馈根据性质不同可分为两种：（正反馈）和（负反馈）。

根据其在系统中的位置不同可分为（主反馈）和（局部反馈）。

主反馈性质一般是（负）反馈。

要使系统稳定必须使用（负反馈）。

要使动态过程稳定可考虑使用（软）反馈。

10、系统的输入量是指（来自系统之外的作用量）。

一般输入量有两种：（给定）和扰动量。

后者按来源不同又可分为（外扰动）和（内扰动）。

11、系统的绝对稳定性是指（系统稳定的条件），系统稳定的充要条件是微分方程的所有特征根（具有负实部）即位于(复平面左侧)。

12、系统稳定性概念包括两个方面：绝对稳定性和（相对稳定性）。

自动控制原理考试试卷及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分？A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案：D2. 在自动控制系统中，下列哪项属于反馈环节？A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案：D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：D4. 下列哪种控制方式属于开环控制？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案：A5. 在自动控制系统中，下列哪种控制规律不会产生稳态误差？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案：A7. 在自动控制系统中，下列哪种环节不会产生相位滞后？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D9. 在自动控制系统中，下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果？A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案：C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能？A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统的基本组成部分有：控制器、被控对象、执行机构、________。

答案：反馈元件2. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是________。

答案：减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有：________、________、________。

答案：稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有：________、________、________。

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。

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。

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比。

《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比。

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。

专升本自动控制原理复习题一、选择题1. 自动控制系统的基本组成包括：A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有选项2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别在于：A. 闭环控制系统有反馈环节B. 开环控制系统成本更低C. 闭环控制系统响应更快D. A和C3. PID控制器中的I代表：A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. B和C4. 系统稳定性分析中，奈奎斯特判据主要分析的是：A. 开环增益B. 闭环增益C. 相位裕度D. 频率响应5. 系统性能指标中，超调量（Overshoot）是指：A. 系统达到稳态值的最大偏差B. 系统达到稳态值的时间C. 系统响应曲线的最大值D. 系统响应曲线的最小值二、填空题6. 一个二阶系统的开环传递函数为\( G(s) = \frac{K}{(s+2)(s+5)} \)，其单位阶跃响应的超调量可以通过公式________来计算。

7. 在控制系统中，稳态误差是衡量系统对________的控制能力的重要指标。

8. 根据Bode图，系统的相位裕度和________是判断系统稳定性的重要依据。

9. 控制系统的频率响应可以通过________图来表示。

10. 一个理想的PID控制器的传递函数为\( K_p + \frac{K_i}{s} +K_d s \)，其中\( K_p \)、\( K_i \)和\( K_d \)分别代表________。

三、简答题11. 简述自动控制系统的分类及其特点。

12. 解释什么是系统的时间响应，并列举几种常见的时间响应类型。

13. 描述PID控制器的工作原理，并说明其在工业控制中的应用。

14. 什么是系统的稳定性？如何通过奈奎斯特判据来判断系统的稳定性？15. 简述控制系统中增益调整对系统性能的影响。

四、计算题16. 给定一个控制系统的开环传递函数为\( G(s) = \frac{K}{s(s+3)} \)，试求其闭环传递函数，并分析其稳定性。

自动控制原理1一、 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（ ）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（ ）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（ ）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4. ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ）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（ ）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2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ，则该系统是（ ） 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8. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ ）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（ ）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ ）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：())5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。

A.10B.20C.30D.4013.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）A.0B.1C.2D.314.单位反馈系统开环传递函数为()s s s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ ）A.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ，则它是一种（ ） A.反馈校正 B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ ）A.)(lim 0s E e s ss →=B.)(lim 0s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞→= 17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ）A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（）A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线K,则实轴上的根轨迹为（）19.开环传递函数为G(s)H(s)=ss)3(3A.(-3，∞)B.(0，∞)C.(-∞，-3)D.(-3，0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。

自动控制原理复习题（二）一、选择题1、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c处提供最大相位超前角的是：A.1011s s C. 210.51s s B.1010.11s s D. 0.11101s s 2、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点：A. 准确度越高C. 响应速度越快B. 准确度越低D. 响应速度越慢3、已知系统的传递函数为1sK eTS ，其幅频特性()G j 应为：A. 1KeTC.221KeTB.1KeTD.221KT4、梅逊公式主要用来（）A. 判断稳定性C. 求系统的传递函数B.计算输入误差D. 求系统的根轨迹5、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。

6、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C. 加减B.相乘D. 相除7、直接对控制对象进行操作的元件称为（）A. 比较元件C. 执行元件B.给定元件D. 放大元件8、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是（）A. 上升时间C. 调整时间B.峰值时间D. 最大超调量9、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（）来求得输出信号的幅值。

A. 相位C. 稳定裕量B.频率D. 时间常数10、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. 0.707 C. 1B.0.6 D. 011、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*()E S之间有如下关系：A.* ()()() E S H S E SC.*()()()()E S G S H S E SB.*()()()E S H S E SD.*()()()()E S G S H S E S12、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：A. 闭环零点和极点C. 闭环极点B.开环零点D. 阶跃响应13、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：A.*(2) (1) K s s sC.*2(31)Ks s s－B.*(1)(5Ks s s）D.*(1)(2)K ss s14、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：A. 低频段C. 高频段B.开环增益D. 中频段15、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（）A. 充分条件C. 充分必要条件B.必要条件D. 以上都不是16、以下关于系统稳态误差的概念正确的是（ C ）A. 它只决定于系统的结构和参数B.它只决定于系统的输入和干扰C. 与系统的结构和参数、输入和干扰有关D. 它始终为0非线性系统17、当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差为（）A. 0 C. 1/kB.0.1/k D.18、开环控制的特征是（）A. 系统无执行环节C. 系统无反馈环节B.系统无给定环节D. 系统无放大环节19、若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）A. 相位滞后校正C. 微分调节器B.相位超前校正D. 积分调节器20、在信号流图中，只有（）不用节点表示。