东北大学自控原理期末试题

东北大学22春“电气工程及其自动化”《交流电机控制技术Ⅰ》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.变频调速时，在基频以下通常采用恒磁通变频调速的协调控制原则为U/f=C。

()A.正确B.错误参考答案：A2.正弦参考波与载波三角波调制的输出脉冲宽度按正弦规律变化。

()A、错误B、正确参考答案：B3.任意空间矢量在正交坐标轴上的投影等于这个空间矢量的分量在这个轴上的()。

A.投影B.水平分量投影C.垂直分量投影D.投影的代数和参考答案：D4.交流异步电动机进行恒转矩变频调速时，转速差n1-n的值()。

A、不变B、随转速n成正比例变化C、随转速n成反比例变化D、不能确定参考答案：A5.辅助晶闸管的触发脉冲是高频宽脉冲。

()A.正确B.错误参考答案：B6.矢量控制系统中的矢量回转器是旋转的。

()A.正确B.错误参考答案：B7.恒磁通变频调速协调控制原则是()。

A.B.U=fC.D.U/f=C参考答案：D8.恒功率变频调速协调控制原则是()。

A.B.U=fC.D.U/f=C参考答案：C9.逆变器的换流时间必须()工作频率的1/6周期。

A.大于B.小于C.等于D.不确定参考答案：B10.变频调速技术中PWM表示的意思是()A、变压变频B、功率开关C、变频调速D、脉冲宽度调制参考答案：D11.180°导电型的三相桥式逆变电路主开关的导通时间是()电角度。

A、180°B、150°C、120°D、360°参考答案：A12.交交变频器无环流工作方式，在进行组间换组时，为了防止短路事故()。

A.不应该设置死区B.应该设置死区C.B都不行D.设不设无所谓参考答案：B13.MT坐标和dq坐标系都是旋转的。

()A、错误B、正确参考答案：B14.逆变器功率开关只要收到导通信号就会有电流流过。

()A、错误B、正确参考答案：A15.异步电动机矢量控制系统的矢量回转器是()坐标之间的变换。

自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。

2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。

3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。

三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。

计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。

大学期末考试自动控制原理题集（附带答案）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（ C ）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（A）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（ C ） 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 ）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（ B ）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10，则它的开环增益为（C ）s(5s?2)A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数G(s)?5，则该系统是（B ） 2 s?2s?5A.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（B ）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G(s)?1?Ts，当频率??1时，则相频特性?G(j?)为（A） TA.45°B.-45°C.90°D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ）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D?s??s4?8s3?17s2?16s?5?0，则此系统（ A ） 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：G?s??k，当k=（ C）时，闭环系s(s?1)(s?5)统临界稳定。

东北大学考试试卷（B 卷）2008—2009 学年第 1 学期 课程名称： 自动控制原理 一、（10分）简要回答下列问题（每小题各5分）。

1. 简述自动控制系统一般是由那些基本环节组成，并画出控
制系统结构框图。

2. 简述什么是无差系统。

得分
二、（10分）控制系统如图1所示，其中)(s W c 为补偿校正装置，
试求该系统扰动误差传递函数)()(s N s X c ，并从理论上说明如何设计补偿校正装置)(s W c 可以使系统补偿后的扰动误差为零。

图1 题二图
得分
三、（10分）已知某三阶单位负反馈系统具有一个有限零点为
1.5-，三个极点分别为6.1
2.1j ±-和 1.49-，且系统传递函数根的
形式放大系数为4。

试求系统在单位阶跃函数作用下，系统的动态性能指标超调量%σ、调整时间5s t ±（%）和峰值时间m t 。

得分
四、（14分）设单位负反馈系统的开环传递函数为
)
2)(1()(++=
s s s k s W g
k
1． 绘制闭环系统根轨迹（写出具体绘制过程并标出关键点）； 2． 试确定系统呈单调动态响应以及衰减振荡动态响应的g k 取
值范围。

得分
r
五、（20分）一单位负反馈最小相位系统的开环对数幅频特性
如图2所示，其中虚线为校正前特性，实线为加入串联校正装置后的特性。

1． 试写出串联校正装置的传递函数，并说明此校正主要是利
用该装置的什么特性；
2． 求校正后系统的相位裕量()c γω。

图2 题五图
得分。

1. 已知单位反馈系统的开环传递函数，试绘制参数b从0→∞的根轨迹，并写出b=2时系统的闭环传递函数。

(1)(2)答案:[提示] 求等效开环传递函数，画根轨迹。

(1)分离点坐标：d1=-8.472，d2=0.472(舍)，出射角θp=153.4°；(2)两支根轨迹，分离点的坐标-202. 已知系统的开环传递函数为(1)确定实轴上的分离点及K*的值；(2)确定使系统稳定的K*值范围。

答案:(1)实轴上的分离点d1=-1，d2=-1/3，对应的K*1=0，K2*=22/27；(2)稳定范围0＜K*＜63. 设单位负反馈系统的开环传递函数如下：(1)绘制系统准确的根轨迹图；(2)确定使系统临界稳定的开环增益K c的值；(3)确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K。

答案:(1)分离点坐标：d1=-79(舍)，d2=-21；(2)K c=150；(3)K=9.64. 设单位负反馈控制系统开环传递函数已知，要求：(1)确定产生纯虚根的开环增益K；(2)确定产生纯虚根为±j1的z值和K*值。

答案:(1)用劳斯判据求临界稳定点得K*=110，化成开环增益K=11(2)将±j1任一点代入闭环特征方程得K*=30，z=199/305. 反馈系统的开环传递函数为试用根轨迹法确定出阶跃响应有衰减的振荡分量和无振荡分量时的开环增益K值范围。

答案:[提示] 特征根全为负实数时无振荡分量，为复数时有振荡分量6. 已知系统的特征方程为(1)s3+9s2+K*s+K*=0 (2)(s+1)(s+1.5)(s+2)+K*=0(3)(s+1)(s+3)+K*s+K*=0试绘制以K*为参数的根轨迹图。

答案:[提示] 将带K*项合并，方程两端同除不带K*项的多项式，求出等效的开环传函7. 已知单位反馈系统的开环传递函数为试绘制闭环系统的根轨迹图。

答案:[提示] 开环极点分布图分离点有3个，不要画错。

东北大学继续教育学院
自动控制原理试卷（作业考核线下）B 卷（共 4 页）
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一、（30分）回答下列各题
1、自动控制系统由哪些基本环节组成？各环节的功能是什么？（10分）
2、传递函数适合哪类控制系统？如何定义？（10分）
3、通常有哪几种减小稳态误差的途径？（10分）
二、（20分）控制系统的动态结构图如图1所示，试求系统输出Y(s)对输入信号R(s)和扰动
信号N(s)的传递函数Y(s)/ R(s)、Y(s)/ N(s)。

图1 题二图
三、（30分）一闭环反馈控制系统的动态结构图如图2所示。

（1）试求当%20%σ≤，()5% 1.8s t s =时，系统的参数1K 及τ值。

（2）试求上述系统的位置稳态误差系数p K 、速度稳态误差系数v K 、加速度稳态误差系数a K 及其相应的稳态误差。

图2 题三图
四、（20分）已知系统是最小相位的，其开环幅相频率特性和对数幅频特性分别如图3(a)、(b)
所示，试写出系统的开环传递函数，并判断闭环系统是否稳定。

P(ω) ω
(a) (b)
图3 题四图。

东北大学22春“电气工程及其自动化”《常用电器控制技术(含PLC)Ⅰ》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.零压继电器接与被测电路中，一般动作电压为0.1~0.35UN时对电路进行零电压保护。

()A.正确B.错误参考答案：A2.面接触的允许通过电流最大。

()A.正确B.错误参考答案：B3.异步电动机在软起动过程中，软起动器是通过控制加到电动机上_____的来控制电动机的起动电流和转矩，起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。

A.额定电压B.平均电压C.最大电压D.最小电压参考答案：B4.下列不属于填充式高压熔断器_____。

A.熔管B.高压绝缘子C.底座D.负荷开关参考答案：D第1代PLC的功能仅限于开关量的逻辑控制和数字处理。

()A.正确B.错误参考答案：B6.按用途分，下列属于主令电器有_____。

A.接触器B.转换开关C.熔断器D.隔离开关参考答案：B7.下列不属于灭弧装置有_____。

A.磁吹式B.带灭弧栅C.灭弧罩D.电极式参考答案：D8.互连图是表示电路单元之间的连接情况，通常不包括单元内部的连接关系。

()A.正确B.错误参考答案：A9.PLC具有极高的可靠性。

控制系统中80%以上故障出现外围。

传感器及外部开关故障45%，执行装置故障30%，接线方面的故障_____%。

A.1B.510.通信与外设服务指的是与编程器、其他设备进行信息交换、与网络进行通信以及设备中断服务等。

()A.正确B.错误参考答案：A11.交流接触器通电后如果吸合受阻，将导致线圈烧毁。

()A.正确B.错误参考答案：B12.三相绕线式异步电动机在转子回路中串电阻可增大起动转矩，所串电阻越大，起动转矩就越大。

()A.正确B.错误参考答案：B13.联结组标号书写的形式：用大写、小写英文字母Y或y分别表示高、低绕组_____联结A.星形B.三角形C.月牙形D.四边形参考答案：A14.电磁离合器制动属于电气制动。

东北大学“电气工程及其自动化”《自动控制原理Ⅰ》23秋期末试题库含答案第1卷一.综合考核(共20题)1.系统微分方程式的系数与自变量有关，则为非线性微分方程，由非线性微分方程描述的系统称为非线性系统。

()A.是B.否2.在典型二阶系统中采用二阶工程最佳参数时，最大超调量等于()。

A.4.7%B.4.5%C.4.3%D.4.1%3.在典型二阶系统中，()时为临界阻尼状态。

A.B.C.D.4.振荡次数反映了系统的平稳性。

()A.正确B.错误5.离散系统是指系统的一处或几处信号是以脉冲系列或数码的形式传递。

()A.正确B.错误6.最大超调量越大，说明系统过渡过程越不平稳。

()B.否7.在自动控制系统中，被控制的物理量称为输入量。

()A.正确B.错误8.在自动控制系统中，被控制的设备或过程称为被控对象或对象。

()A.正确B.错误9.调节时间的长短反映了系统过渡过程时间的长短，它反映了系统的快速性。

()A.正确B.错误10.频率特性可分解为相频特性和幅频特性。

()A.正确B.错误11.典型的非线性环节有继电器特性环节、饱和特性环节、不灵敏区特性环节等。

()A.是B.否12.最大超调量反映了系统的()。

A.稳定性B.快速性C.平稳性D.准确性13.14.振荡次数越少，说明系统的平稳性越好。

()A.是B.否15.在自动控制系统中，控制器称为被控对象或对象。

()A.正确B.错误16.开环对数频率特性的高频段反映了系统的快速性和抗干扰能力。

()A.是B.否17.非线性系统的暂态特性与其初始条件有关。

()B.错误18.在开环系统中，从控制结构上看，只有从输入端到输出端的信号传递通道，该通道称为反向通道。

()A.正确B.错误19.控制系统中，常把几个基本环节合在一起称为控制器。

下列选项中哪个不属于控制器部分()A.比较环节B.放大装置C.检测装置D.校正环节20.幅相频率特性可以表示成代数形式或指数形式。

()A.正确B.错误第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：A2.参考答案：C3.参考答案：B4.参考答案：A5.参考答案：A6.参考答案：A7.参考答案：B8.参考答案：A9.参考答案：A10.参考答案：A11.参考答案：A12.参考答案：C14.参考答案：A15.参考答案：B16.参考答案：A17.参考答案：A18.参考答案：B19.参考答案：C20.参考答案：A。