71山东建筑大学成人高等教育期末考试热工测量和自动控制复习资料

成人教育《自动控制理论》期末考试复习题及参考答案一、单项选择题1.自动控制系统按输入量变化与否来分类，可分为( A)A.随动系统与自动调整系统B.线性系统与非线性系统C.连续系统与离散系统D.单输入－单输出系统与多输入－多输出系统2.自动控制系统按系统中信号的特点来分类，可分为( C )A随动系统与自动调整系统 B.线性系统与非线性系统C.连续系统与离散系统D.单输入－单输出系统与多输入－多输出系统3. 普通机床的自动加工过程是( C)A.闭环控制B.伺服控制C.开环控制D. 离散控制4. 形成反馈的测量元器件的精度对闭环控制系统的精度影响( B )A.等于零B.很大C.很小D.可以忽略5. 自动控制系统需要分析的问题主要有( A )A.稳定性、稳态响应、暂态响应B.很大C.很小D.可以忽略6. 对积分环节进行比例负反馈，则变为( D)A.比例环节B.微分环节C.比例积分环节D.惯性环节7.根据线性定常系统稳定的充要条件，必须全部位于s平面左半部的为系统全部的( C)A.零点B.临界点C.极点D.零点和极点8.根据劳斯稳定判据，系统具有正实部极点的个数应等于劳斯表中第1列元素( A)A. 符号改变的次数B. 为负值的个数C. 为正值的个数D. 为零的次数9.PD校正器又称为( B)A.比例－积分校正B.比例－微分校正C.微分－积分校正D.比例－微分－积分校正10.典型二阶系统的开环传递函数为( C )A.阻尼振荡角频率B. 阻尼特性C.时间常数D.无阻尼固有频率11时间常数T的大小反映了一阶系统的( A )A.惯性的大小B.输入量的大小C.输出量的大小D.准确性12.进行频率特性分析时，对系统的输入信号为( B )A.阶跃信号B.正弦信号C.脉冲信号D.速度信号13.系统开环奈氏曲线与负实轴相交时的频率称为( B)A.幅值交界频率B.相位交界频率C.幅值裕量D.相位裕量14.在具有相同幅频特性的情况下，相角变化范围最小的是( C )A. 快速响应系统B.非最小相位系统C. 最小相位系统D. 高精度控制系统15.微分环节的相角为( B )A.-90oB. 90oC. -180oD. 180o16.系统开环奈氏曲线与单位圆相交时的频率称为( A)A.幅值交界频率B.相位交界频率C幅值裕量 D.相位裕量17.若在系统的前向通路上串联比例－微分（PD）校正装置，可使( A)A.相位超前B.相位滞后C.相位不变D.快速性变差18.硬反馈指的是反馈校正装置的主体是( C)A. 积分环节B.惯性环节C. 比例环节D.微分环节19.比例－积分（PI）校正能够改善系统的( C )A.快速性B.动态性能C.稳态性能D.相对稳定性20.硬反馈在系统的动态和稳态过程中都起( D )A. 超前校正作用B.滞后校正作用C.滞后－超前校正作用D.反馈校正作用21. 线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（ D ）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22. 一阶系统的阶跃响应，（ D ）A. 当时间常数T较大时有振荡B. 当时间常数T较小时有振荡C. 有振荡D. 无振荡23. I型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ B ）A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)24. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为（ C ）A. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡25. 系统的传递函数（C ）A. 与输入信号有关B. 与输出信号有关C. 完全由系统的结构和参数决定D. 既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关26. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的（ C ）来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。

热工测量与自动控制 复习题1. 测量方法：实现被测量与标准量比较的方法。

测量一般分为：直接测量、间接测量和组合测量。

测量系统的组成：测量设备和被测对象组合成测量系统。

测量设备一般由传感器、变换器、传输通道和显示装置组成。

a. 传感器：被测量按一定规律转换成便于处理和传输的另一物理量的元件。

如，电量。

b. 变换器：将传感器输出的信号变换成显示器易于接受的信号的部件。

c. 显示装置(包括模拟式、数字式、屏幕式)它是与观测者直接发生联系的部分。

d. 传输通道：是仪表各环节间输入、输出信号的连结部分。

它分为电线、光导纤维和管路等。

2. 测量误差的分类：a. 系统误差：相同测量的条件下，对统一被测量量进行多次测量，误差的绝对值和符号保持不变，或按一定规律变化。

这类误差称为系统误差。

消除：通过实验的方法消除，也可通过引入修正值的方法修正。

b. 随机误差：在相同测量条件下，对同一被测量进行多次测量 ，由于受到大量的、微小的随机因素影响，测量误差的绝对值的大小和符号没有一定的规律且无法简单估计，这类误差称为随机误差。

消除：一般用统计理论进行估价。

c. 粗大误差：明显的歪曲了测量结果的误差称为粗大误差。

3. 测量精度：a. 准确度(反映系统误差影响程度)：对同一被测量进行多次测量，测量值偏离真值的程度。

b. 精密度(反映随机误差影响程度)：对同一被测量进行多次测量，测量值重复一致的程度。

c. 精确度(反映系统误差和随机误差综合影响程度)所得测量值接近真实值的准确程度。

测量仪表的基本性能指标一般由测量范围、精度、灵敏度及变差组成。

测量范围：仪表能够测量的最大输入量与最小输入量之间的范围。

灵敏度：在稳定情况下，仪表输出变化量与引起此变化的输入量的变化量之比。

变差：在外界条件不变的情况下，使用同一仪表对被测量进行反复测量时，所产生的最大误差与仪表量程之比。

1.直接测量量的最优概值：2.计算标准误差：3.最优概值标准误差：利用贝塞尔公式4.最优概值的极限误差：5.测量结果可表示为：X函数误差的分配：按等作用原则分配误差、按可能性调整误差、验算调整后的总误差。

词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) ：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象的某些物理量（或状态）自动地按照预定的规律去运行。

自动控制系统：将被控对象和控制装置（控制器）按照一定的方式连接起来构成的有机总体。

开环控制 ( open loop control )：开环控制是最简单的一种控制方式。

它的特点是，按照控制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。

也就是说，控制作用的传递路径不是闭合的，故称为开环。

闭环控制 ( closed loop control) ：凡是将系统的输出量反送至输入端，对系统的控制作用产生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。

这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。

复合控制 ( compound control ）：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。

被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。

被控对象是控制系统的主体，例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。

控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部件、放大部件和执行装置。

被控量 (controlled variable ) ：指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。

被控量又称输出量、输出信号。

给定值 (set value ) ：是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。

给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。

干扰 (disturbance) ：除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰。

干扰又称扰动。

第二章数学模型 (mathematical model) ：是描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式。

传递函数 ( transfer function) ：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数。

热工测量一．单选题1．微差式测量法比零位式测量法，比偏差式测量法。

A．速度慢，准确度低B．准确度高，速度快C．速度快，准确度高D．准确度低，速度慢2．下列对传感器的要求叙述不正确的是A. 输入与输出有稳定而准确的单值函数关系B. 负载效应小C. 非被测量对传感器作用时，应使其对输出的影响小到忽略D. 实现电信号放大，电信号转换3．测量结果计算值为0.056975，要求保留四位有效数字的处理结果为A．0.057 B．0.05698 C．0.05697D．0.057004．被测温度在40℃左右变化，要求测量绝对误差不超过±0.5℃，应选择测温仪表。

A．量程0~50℃，精度等级1 B．量程0~100℃，精度等级0.5C．量程0~40℃，精度等级1 D．量程—50~50℃，精度等级0.55．下列说法正确的是A. 在实际测量中，正确度高的精密度一定高B. 在实际测量中，正确度高的精密度不一定高C. 在实际测量中，精密度高的正确度一定高D. 在实际测量中，准确度高的正确度和精密度不一定都高6．下列单位中不属于国际单位制中基本单位的是A．长度单位米（m）B．时间单位秒（s）C．力的单位牛顿（N）D．电流单位安培（A）7．在测量时环境条件与仪器使用要求不一致产生的误差属于，测量方法不当所造成的误差属于。

A．系统误差，粗大误差B．随机误差，粗大误差C．系统误差，随机误差D．随机误差，系统误差8．关于绝对误差的特点叙述不正确的是A. 绝对误差有单位B. 绝对误差有符号C. 绝对误差恒不为零D. 用绝对误差能说明测量结果的准确程度9．测量值的标准差也称为均方根误差反映了测量值的A. 不确定度B．准确度C．精密度D．正确度10．测量电流I流过电阻R时，在电阻R上消耗的功率P，已知直接测得1%Iγ=±，3%Rγ=±，则Pγ为A．±5% B．±3% C．±2% D．±4%11．用干湿球温度计测量空气焓值的方法属于测量方法。

热工自动控制试题库一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、阀门突然全开，属于(____)扰动。

A、阶跃B、脉冲C、斜坡D、抛物线正确答案：A2、线性系统的(____)反映了系统在扰动消失后系统自身的一种恢复能力。

A、快速性B、稳定性C、准确性D、补偿性正确答案：B3、前馈调节系统根据(____)进行调节。

A、扰动B、被调量C、测量值D、不确定正确答案：A4、传递函数既可以适用于描述线性系统，又可以用于描述非线性系统。

(____)。

A、部分正确B、正确C、不正确D、不确定正确答案：C5、在生产过程中不可控的物料流量，一般选为（）。

A、主流量B、从流量C、无法确定D、副流量正确答案：A6、发电机组启停控制系统属于(____)控制系统。

A、随动B、人工C、恒值D、程序正确答案：D7、输出信号与输入信号的积分值成正比的环节叫(____)。

A、微分B、惯性C、积分D、比例正确答案：C8、引起被调量偏离给定值的各种因素称为(____)。

A、反馈B、控制C、测量D、扰动正确答案：D9、单回路控制系统中调节器正反作用方式选择的目的是使闭环系统在信号关系上形成（）A、无反馈B、不确定C、正反馈D、负反馈正确答案：D10、ζ＜0时，二阶系统的阶跃响应为(____)过程。

A、衰减振荡B、非周期C、等幅振荡D、扩散振荡正确答案：D11、若输入已经给定，则系统的输出完全取决于其(____)。

A、反馈B、闭环系统C、稳态误差D、传递函数正确答案：D12、单闭环比值控制系统实际是一个（）。

A、单回路控制系统B、串级控制系统C、双回路控制系统D、无法确定正确答案：A13、拉普拉斯变换是以(____)指数形式的积分来描述函数的。

A、esB、ejｗtC、ejｗD、est正确答案：D14、某二阶系统传递函数G(s)= 1/[(S+1)(S+2)] ，则此系统为(____)。

A、无阻尼B、过阻尼C、临界阻尼D、欠阻尼正确答案：B15、某自控系统的开环传递函数G(s)= 1/[(S+1)(S+2)] ，则此系统为(____)。

工程测量课程知识要点1．若已知两点的坐标分别为：A （412.09，594.83）m ，B （371.81，525.50）m ，则A 到B 的坐标方位角为 239°50′38″。

2.水准测量的测站校核,一般用变动仪器高法法或双面尺法。

3.坐标方位角的取值范围是0-360°。

4.水准测量高差闭合的调整方法是将闭合差反其符号,按各测段的距离成比例分配或按测站数成比例分配。

5.导线的布置形式有闭合导线、附合导线、支导线。

6.地面点沿铅垂线至大地水准面的距离称为该点的绝对高程。

7．某直线的方位角与该直线的反方位角相差180°。

8.水准点的符号,采用英文字母BM 表示。

9．测定指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用。

10．绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离。

11.大地水准面：与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面。

12.比例尺精度：图上0.1mm 所表示的实地水平长度。

13.方位角：从标准方向的北端起，顺时针量到某直线的夹角。

14.比例尺：地形图上任一线段的长度与地面上相应线段的实际水平长度之比。

15.等高距：相邻等高线之间的高差16.水平角：两方向线在水平面上投影的夹角。

17.地形图：按一定的比例尺，用规定的符号表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。

18.等高线的分类计曲线首曲线间曲线助曲线19.测量工作的原则从整体到局部，先控制、后碎部；没有检核之前不能进行下一步测量工作。

20.点的平面位置的测设方法，各适用什么条件。

直角坐标法：建筑物附件有彼此垂直的主轴线时，适用此法；极坐标法：当测设距离较短，且便于量具的情况；角度交会法：当待测设点远离控制点且不便量距时，常采用此法；距离交会法：建筑场地平坦、量距方便，且控制点离测设点不超过一整尺长度时，适用此法。

21.表示地物的符号的种类，举例说明。

《自动控制原理》模拟卷1一、一RC无源网络如图1 所示，求系统的传递函数U2 (s)/ U1(s)。

解：U2 (s)/ U1 (s)=R2(1+s R1C)/[ R1+R2+s R1R2C]二、试用结构图简化方法求图2所示系统的传递函数Y(s)/R(s)。

解：Y(s)/R(s) = -G3 + G1G2 /[ 1 + G2G5 + G1G4]三、已知系统的结构图和单位阶跃响应如图3所示，求系统参数K1，K2和a。

四、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图4示1）求系统的开环传递函数；2）此时系统的相角裕度γ=？；图1图2图3五、已知负反馈系统的开环传递函数为)11.0(40)(+=s s s G要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度γ' ≥ 45︒。

1) 画出原系统的Bode 图，求ωc ，γ 。

2) 确定串联超前校正装置的传递函数；（要有必要的步骤，不用校验） 解：1) ωc = 20 γ = 26.6︒ 2) G c (s ) = 1+0.084s / 1+0.03s图4《自动控制原理》模拟卷2一、一有源网络如图1 所示，求系统的传递函数U c(s)/ U r(s)。

二、已知控制系统如图2所示，求：（1）当K = 0时，确定系统的阻尼系数ζ、无阻尼振荡频率ωn和单位斜坡输入信号作用时系统的稳态误差e ss。

（2）当ζ= 0.707时，试确定系统中的K值和单位斜坡输入时系统的稳态误差。

图1图2三、已知单位负反馈系统的开环传递函数为)2)(1()(++=s s s ks G1）画出系统的开环极坐标图（写出必要的步骤）。

2）用奈氏判据判断使闭环系统稳定时k 的取值范围。

四、已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如图3所示1） 求系统的开环传递函数； 2） 此时系统的相角裕度γ =？； 3） 画出系统的对数相频特性曲线。

解：1) G k (s ) = 2.5(1+1/0.5s ) / s 2 (1+1/50s )2) ωc = 5 γ = 78.6︒五、已知负反馈系统的开环传递函数为)11.0(40)(+=s s s G要求：保持稳态误差不变，且校正后系统的相角裕度γ' ≥ 45︒。

热工自动控制考试题与参考答案1、某典型环节的传递函数是，则该环节是(____)。

A、比例环节B、积分环节C、微分环节D、惯性环节答案：B2、洗衣机洗衣过程属于(____)控制。

A、开环B、闭环C、复合D、无法确定答案：A3、(____)引起环节输出发生变化的原因。

A、测量值B、温度C、输入量D、被调量答案：C4、在工业生产过程中不可控的或者工艺上不允许控制的物料流量一般选为（）。

A、副流量B、主流量C、无法确定D、从流量答案：B5、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。

A、上升时间B、衰减时间C、峰值时间D、调整时间答案：D6、ζ＜0时，二阶系统的阶跃响应为(____)过程。

A、扩散振荡B、衰减振荡C、非周期D、等幅振荡答案：A7、风煤比控制中，煤量为（）。

A、从流量B、主流量C、副流量D、无法确定答案：B8、二阶系统的调节时间越小，说明系统的快速性越(____)。

A、差B、不确定C、稳定D、好答案：D9、(____)反映调节过程时间持续长短。

A、正确性B、稳定性C、快速性D、准确性答案：C10、在锅炉的燃烧系统中，要保持送入炉膛的风量和燃料成一定的比例，要采用（）控制系统。

A、前馈-反馈B、比值C、大迟延D、串级答案：B11、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。

A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的答案：C12、一般用(____)来定量地表示控制系统的稳定程度。

A、超调量B、衰减率C、调整时间D、阻尼比答案：B13、对象的（）是确定系统结构、调节器控制规律、设置调节器参数的依据。

A、基本特征B、动态特性C、正反特性D、静态特性答案：B14、直接对控制对象进行操作的元件称为(____)。

A、执行元件B、比较元件C、放大元件D、给定元件答案：A15、(____)可以形象描述系统设备组成及相互关系。

期末考试—复习重点自动控制原理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，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，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，当频率时，则相频特性为（)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,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：,当k=（）时，闭环系统临界稳定。

A。

10 B。

20 C.30 D.4013。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数有( ）A。

0 B.1 C。

2 D。

314.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（)A。

2 B.0。

2 C。

0。

5 D。

0。