控制工程基础练习题

《控制工程基础》习题集及答案第一部分：单选题1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ]a.给定元件 b ．检测元件c ．放大元件d ．执行元件2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ a ]a ．比例环节b ．积分环节c ．惯性环节d ．微分环节3. 如果系统不稳定，则系统 [ a ]a.不能工作 b ．可以工作，但稳态误差很大c ．可以工作，但过渡过程时间很长d ．可以正常工作4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。

a ．比例b ．比例积分c ．比例微分d ．比例积分微分5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]：a ．S b. S 1 c. 21Sd. S 2 6. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ A ]A ．比例环节B ．积分环节C ．惯性环节D ．微分环节7．如果系统不稳定，则系统 [ A ]A. 不能工作 B．可以工作，但稳态误差很大C．可以工作，但过渡过程时间很长 D．可以正常工作8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。

试判断该环节的相位特性是[ A ]：A．相位超前B．相位滞后[ B ]调节器。

A．比例 B．比例积分C．比例微分 D．比例积分微分10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环A．相位超前 B. 相位滞后C. 相位滞后－超前D. 相位超前－滞后12. 开环增益K 增加，系统的稳定性（ c ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定13. 开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳定性（ ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( c ):A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S1212 D. S 21 15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（ b ）：A.给定元件 B ．检测元件C ．放大元件D ．执行元件16.PD 调节器是一种（ a ）校正装置。

控制工程基础交卷时间：一、单选题1.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。

答案A2.超前校正装置频率特性为，其最大超前相位角为（）• A.• B.• C.• D.答案A3.以下说法正确的是（）• A. 时间响应只能分析系统的瞬态响应• B. 频率特性只能分析系统的稳态响应• C. 时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性• D. 频率特性没有量纲答案C4.如题10图所示反馈控制系统的典型结构图，_______• A.• B.• C.• D.答案C5.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（）• A.• B.• C.• D.答案D6.已知其原函数的终值（）• A. 0• B. ∞• C. 0.75• D. 3答案C7.离散系统闭环脉冲传递函数的极点p k=-1，则动态响应为______。

• A. 单向脉冲序列• B. 双向发散脉冲序列• C. 双向等幅脉冲序列• D. 双向收敛脉冲序列答案C8.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。

• A. 允许的峰值时间• B. 允许的超调量• C. 允许的上升时间• D. 允许的稳态误差答案D9.已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )• A.• B.• C.• D.答案C10.关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( )• A. 稳态误差计算的通用公式是• B. 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差；• 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；• D. 增大系统开环增益K可以减小稳态误差。

答案D11.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（）• 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答案B12.若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：______• A. 闭环零点和极点• B. 开环零点• C. 闭环极点• D. 阶跃响应答案C13.已知串联校正装置的传递函数为，则它是（）。

《控制工程基础》题集一、选择题（每题5分，共50分）1.在控制系统中，被控对象是指：A. 控制器B. 被控制的设备或过程C. 执行器D. 传感器2.下列哪一项不是开环控制系统的特点？A. 结构简单B. 成本低C. 精度低D. 抗干扰能力强3.PID控制器中的“I”代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益4.下列哪种控制系统属于线性定常系统？A. 系统参数随时间变化的系统B. 系统输出与输入成正比的系统C. 系统输出与输入的平方成正比的系统D. 系统参数随温度变化的系统5.在阶跃响应中，上升时间是指：A. 输出从0上升到稳态值的时间B. 输出从10%上升到90%稳态值所需的时间C. 输出从5%上升到95%稳态值所需的时间D. 输出达到稳态值的时间6.下列哪种方法常用于控制系统的稳定性分析？A. 时域分析法B. 频域分析法C. 代数法D. A和B都是7.在频率响应中，相位裕度是指：A. 系统增益裕度对应的相位角B. 系统相位角为-180°时的增益裕度C. 系统开环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益与实际增益之差D. 系统闭环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益8.下列哪种控制策略常用于高精度位置控制？A. PID控制B. 前馈控制C. 反馈控制D. 最优控制9.在控制系统的设计中，鲁棒性是指：A. 系统对参数变化的敏感性B. 系统对外部干扰的抵抗能力C. 系统的稳定性D. 系统的快速性10.下列哪项不是现代控制理论的特点？A. 基于状态空间描述B. 主要研究单变量系统C. 适用于非线性系统D. 适用于时变系统二、填空题（每题5分，共50分）1.控制系统的基本组成包括控制器、和。

2.在PID控制中，比例作用主要用于提高系统的______，积分作用主要用于消除系统的______，微分作用主要用于改善系统的______。

3.线性系统的传递函数一般形式为G(s) = ______ / ______。

《控制工程基础》练习题及答案1. 单选题1. 作为控制系统，一般（）。

A. 开环不振荡B. 闭环不振荡C. 开环一定振荡D. 闭环一定振荡正确答案：A2. 串联相位滞后校正通常用于（）。

A. 提高系统的快速性B. 提高系统的稳态精度C. 减少系统的阻尼D. 减少系统的固有频率正确答案：B3. 下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ωc=4处提供最大相位超前角的是（）。

A. (4s+1)/(s+1)B. (s+1)/(4s+1)C. (0.1s+1)/(0.625s+1)D. (0.625s+1)/(0.1s+1)正确答案：D4. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，Z=P-N中的Z表示意义为（）。

A. 开环传递函数零点在S左半平面的个数B. 开环传递函数零点在S右半平面的个数C. 闭环传递函数零点在S右半平面的个数D. 闭环特征方程的根在S右半平面的个数正确答案：D5. 某环节的传递函数为G(s)=Ts+1,它是（）。

A. 积分环节B. 微分环节C. 一阶积分环节D. 一阶微分环节正确答案：D6. 单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=4/s(s+5) ，则系统在r(t)=2t输入作用下，其稳态误差为（）。

A. 10/4B. 5/4C. 4/5D. 0正确答案：A7. 已知系统的开环传递函数为100/S2(0.1S+1)(5S+4)，则系统的开环增益以及型次为（）。

A. 25，Ⅱ型B. 100，Ⅱ型C. 100，Ⅰ型D. 25，O型正确答案：A8. 控制论的中心思想是（）。

A. 一门即与技术科学又与基础科学紧密联系的边缘科学B. 通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制C. 抓住一切通讯和控制系统所共有的特点D. 对生产力的发展、生产率的提高具有重大影响正确答案：B9. 反馈控制系统是指系统中有（）。

A. 反馈回路B. 惯性环节C. 积分环节D. PID调节器正确答案：A10. 下面因素中，与系统稳态误差无关的是（）。

第一章概论本章要求学生了解控制系统的基本概念、研究对象及任务，了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类，开环控制与闭环控制的区别；闭环控制系统的基本原理和组成环节。

学会将简单系统原理图抽象成职能方块图。

例1 例图1-1a 为晶体管直流稳压电源电路图。

试画出其系统方块图。

例图1-1a 晶体管稳压电源电路图解：在抽象出闭环系统方块图时，首先要抓住比较点，搞清比较的是什么量；对于恒值系统，要明确基准是什么量；还应当清楚输入和输出量是什么。

对于本题，可画出方块图如例图1-1b。

例图1-1b 晶体管稳压电源方块图本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压，输出电压通过R和4R分压后与稳压管的电3压U比较，如果输出电压偏高，则经3R和4R分压后电压也偏高，使与之相连的晶体管基极w电流增大，集电极电流随之增大，降在R两端的电压也相应增加，于是输出电压相应减小。

c反之，如果输出电压偏低，则通过类似的过程使输出电压增大，以达到稳压的作用。

例2 例图1-2a为一种简单液压系统工作原理图。

其中，X为输入位移，Y为输出位移，试画出该系统的职能方块图。

解：该系统是一种阀控液压油缸。

当阀向左移动时，高压油从左端进入动力油缸，推动动力活塞向右移动；当阀向右移动时，高压油则从右端进入动力油缸，推动动力活塞向左移动；当阀的位置居中时，动力活塞也就停止移动。

因此，阀的位移，即B点的位移是该系统的比较点。

当X向左时,B点亦向左，而高压油使Y向右，将B点拉回到原来的中点，堵住了高压油，Y的运动也随之停下；当X向右时,其运动完全类似，只是运动方向相反。

由此可画出如例图1-2b的职能方块图。

例图1-2a 简单液压系统例图1-2b 职能方块图1．在给出的几种答案里，选择出正确的答案。

（1）以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统，其精度比较为_______ （A ）开环高； （B ）闭环高； （C ）相差不多； （D ）一样高。

（2）系统的输出信号对控制作用的影响 （A ）开环有； （B ）闭环有； (C ）都没有； （D ）都有。

一、填空题：（每空1分，共20分）1．对控制系统的基本要求一般可归结为_________稳定性，准确性，快速性____、____________、___________。

2．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是____________响应分量。

3．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_________________。

4．若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为__________________ 。

5 函数f(t)=t e 63-的拉氏变换式是_________________ 。

6 开环对数频率特性的低频段﹑ 中频段﹑ 高频段分别表征了系统的 稳定性，动态特性，抗干扰能力 ﹑ ﹑ 。

7．Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的___________。

8．已知单位反馈系统的开环传递函数为：20()(0.51)(0.041)G s s s =++求出系统在单位阶跃输入时的稳态误差为 。

9．闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的______半平面。

10．设单位反馈控制系统的开环传递函数为10()1G s s =+，当系统作用有x i (t ) = 2cos(2t - 45)输入信号时，求系统的稳态输出为_____________________。

11．已知传递函数为2()k G s s=，则其对数幅频特性L （）在零分贝点处的频率数值为_________ 。

12 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由 环节和 决定。

13．惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是__________,它的相频特性的数学式是____________________。

14．已知系统的单位阶跃响应为()1t t o x t te e --=+-，则系统的脉冲脉冲响应为__________。

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。

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 控制系统的基本目的是？A. 提高系统精度B. 增强系统稳定性C. 改善系统性能D. 所有上述A. 稳定性B. 静态误差C. 响应时间D. 系统效率3. PID控制器中的P代表？A. 积分B. 比例C. 微分D. 偏差4. 开环控制系统与闭环控制系统的区别在于？A. 开环控制系统有反馈B. 闭环控制系统无输入C. 开环控制系统无反馈D. 闭环控制系统无输出A. 系统类型B. 开环增益C. 输入信号类型D. 控制器类型二、判断题（每题1分，共5分）1. 控制系统可以完全消除外部扰动的影响。

（×）2. 增加开环增益会提高系统的稳态精度。

（√）3. 所有控制系统都需要反馈才能正常工作。

（×）4.PID控制器适用于所有类型的控制系统。

（×）5. 控制系统的动态性能只与系统的时间常数有关。

（×）三、填空题（每题1分，共5分）1. 控制系统的基本组成部分包括控制器、执行机构、______和被控对象。

2. 控制系统的性能指标主要包括稳定性、快速性和______。

3.PID控制器由比例、积分和______三个部分组成。

4. 闭环控制系统的特点是输出信号对输入信号进行______。

5. 控制系统的数学模型通常包括______模型、传递函数模型和状态空间模型。

四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述控制系统的基本原理。

2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。

3. 什么是PID控制器？它有什么作用？4. 简述控制系统的稳定性定义及其重要性。

5. 控制系统设计的基本步骤有哪些？五、应用题（每题2分，共10分）1. 设计一个简单的温度控制系统，并说明其工作原理。

2. 如何通过增加积分环节来减小系统的稳态误差？3. 给出一个应用PID控制器的实际案例，并解释其参数调整的意义。

4. 分析一个闭环控制系统中的反馈对系统性能的影响。

控制工程基础试题一、选择题（每题5分，共10题）1. 控制工程是一门综合学科，它主要涉及以下哪些方面？A. 电气工程B. 自动控制C. 机械工程D. 网络技术2. PID是常用的控制器类型，它的英文全称是什么？A. Proportional Integral DerivativeB. Proportional Integral DividerC. Programmable Interface DeviceD. Positive Internal Defrosting3. 在控制系统中，传感器的作用是什么？A. 采集和测量被控对象的信息B. 控制执行器的运动C. 实现控制算法 D. 传输控制信号4. 反馈控制系统中，输出信号与输入信号的差值称为什么？A. 偏差B. 误差C. 目标值D. 反馈值5. 控制系统的稳定性是指系统的哪个性能指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 不产生振荡6. 控制系统的传递函数为G(s) = 1/(s+1)，那么该系统的阶数是多少？A. 0B. 1C. 2D. 37. 控制系统的超调量是指哪个指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 静态误差8. 对于阻尼系统，哪种控制方式能够减小超调量并提高系统的稳定性？A. 死区控制B. 比例控制C. 积分控制D. 导数控制9. 在控制系统中常用的调节器有哪几种类型？A. 电压调节器、电流调节器、功率调节器B. 比例调节器、积分调节器、微分调节器C. 位置调节器、速度调节器、加速度调节器D. P 控制器、I控制器、D控制器10. 在计算机控制系统中，AD转换器的作用是什么？A. 将模拟信号转换为数字信号B. 进行信号处理和滤波C. 控制执行器的运动D. 实现控制算法的运算二、填空题（每题5分，共5题）1. 控制系统的传递函数一般用___表示。

2. 反馈控制系统的基本结构包括___、___和___。

3. 控制系统的根轨迹是研究系统___的重要方法。

《控制工程基础》习题集机电系“控制工程基础”教研小组编二OO五年十一月目录●第一部分：单选题 (1)●第二部分：多选题（多选、少选、错选均不得分） (13)●第三部分：简答题 (24)●第四部分：建模题 (27)●第五部分：稳定性分析题 (36)●第六部分：结构图简化题 (37)●第七部分：时域分析题 (41)●第八部分：频域分析题 (44)●第九部分：稳态分析题 (47)●第十部分：校正分析题 (50)第一部分：单选题1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ]a.给定元件 b ．检测元件c ．放大元件d ．执行元件2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输入，电压为输出，两者之间的传递函数是[ a ]a ．比例环节b ．积分环节c ．惯性环节d ．微分环节3. 如果系统不稳定，则系统 [ a ]a.不能工作 b ．可以工作，但稳态误差很大c ．可以工作，但过渡过程时间很长d ．可以正常工作4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。

a ．比例b ．比例积分c ．比例微分d ．比例积分微分5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]：a ．S b. S 1c. 21Sd. S 2 6. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ A ]A ．比例环节B ．积分环节C ．惯性环节D ．微分环节7．如果系统不稳定，则系统 [ A ]A. 不能工作 B．可以工作，但稳态误差很大C．可以工作，但过渡过程时间很长 D．可以正常工作8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。

试判断该环节的相位特性是[ A ]：A．相位超前B．相位滞后[ B ]调节器。

A．比例 B．比例积分C．比例微分 D．比例积分微分10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环A．相位超前 B. 相位滞后C. 相位滞后－超前D. 相位超前－滞后12. 开环增益K 增加，系统的稳定性（ c ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定13. 开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳定性（ C ）：A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( c ):A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S1212 D. S 21 15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（ b ）：A.给定元件 B ．检测元件C ．放大元件D ．执行元件16.PD 调节器是一种（ a ）校正装置。

控制工程基础练习题1、一阶系统的阶跃响应无超调，但有振荡。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】2、最大超调量反映控制系统的阻尼特性。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】3、在频域分析时，系统抗干扰能力的强弱主要看中频段系统的输出情况。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】4、有无反馈是区分开环控制与闭环控制的重要依据。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】5、改变零、极点的数目和位置就是对系统进行校正。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】6、幅值穿越频率的大小，可反映系统的快速性能。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】7、对系统实施校正的目的是改善系统的性能。

（）正确：【A】8、在对数幅频特性折线图中，为了保证系统的稳定性，其折线在中频段的斜率应大于。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】9、Ⅱ型系统是指系统开环传递函数中有2个积分环节。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】10、系统框图也是控制系统的数学模型的一种形式。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】11、系统的频率响应是指线性系统在正弦信号作用下的稳态输出。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】12、系统的稳态误差与系统的结构、参数有关，与输入无关。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】13、系统开环不稳定，则系统闭环也不稳定。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】14、不同的物理系统，其传递函数形式也不同。

（）正确：【B】15、控制系统中，蓄能元件的个数与系统微分方程的阶次一致。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】16、系统开环稳定，则系统闭环也稳定。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】17、在时域分析中,正弦信号常作为基本输入信号来分析系统性能。

( )A. 正确B. 错误正确：【B】18、一般来讲，系统在输入信号作用下的输出由瞬态响应和稳态响应组成。

以此，在分析系统时，可以忽略瞬态响应。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】19、系统的型次取决于系统开环传递函数分母的阶次。

控制工程基础练习题一、单项选择题 1. 图示系统的阶次是 （ ）A 1阶；B 2阶；C 3阶；D 4阶。

2. 控制系统能够正常工作的首要条件是 （ ）A 稳定；B 精度高；C 响应快；D 抗干扰能力强。

3. 在图中，K 1、K 2满足什么条件，回路是负反馈？ （ ）A K 1>0，K 2>0B K 1<0，K 2<0C K 1>0，K 2<0D K 1<0，K 2=04. 通过直接观察，下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是 （ ）As s s s s +-+=Φ234)5(10)(； B )4)(1(1)(2-++=Φs s s s ； C34)5(10)(3+++=Φs s s s ； D)1()3(10)(2++=Φs s s 。

5. 已知系统开环传递函数为)2)(1(1)(++=s s s s G ，其高频段的相位角为 （ ）A 0°；B －90°；C －180°；D －270°。

6. 在控制系统下列性能指标中，表示快速性的一个是 （ ） A 振荡次数； B 延迟时间； C 超调量； D 相位裕量。

7. 某典型环节的输入输出关系曲线是一条经过坐标原点的直线，那么该典型环节是 （ ）A 比例环节；B 振荡环节；C 微分环节；D 积分环节。

8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关？ （ ）A 稳态误差；B 稳定性；C 系统阻尼；D 开环增益。

9. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为8Hz ，阻尼比为0.5，允许误差为2%，那么，该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为 （ ）A 0.5s ；B 1s ；C 2.5s ；D 5s 。

10. 从线性系统的频率特性来看，下列说法正确的是 （ ）A 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都没有变化；B 相对于输入信号而言，输出信号的幅值增大相位滞后；C 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结构和参数；D 相对于输入信号而言，输出信号的幅值改变但相位不变。

专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性答案：DA. 结构简单B. 抗干扰能力强C. 精度低D. 无反馈环节答案：B3. PID控制器中，P代表什么含义？A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分答案：AA. 齐次性B. 叠加性C. 时变性D. 线性答案：CA. 静态误差B. 动态误差C. 超调量D. 响应时间答案：B二、判断题（每题1分，共5分）1. 控制系统的目的是使输出量精确跟踪输入量。

（答案：√）2. 开环控制系统一定比闭环控制系统精度高。

（答案：×）3. 比例控制器可以减小系统的稳态误差。

（答案：√）4. 控制系统的稳定性与系统参数无关。

（答案：×）5. 微分控制器可以提高系统的快速性。

（答案：√）三、填空题（每题1分，共5分）1. 控制系统的基本组成部分包括控制器、执行器、传感器和______。

（答案：被控对象）2. 控制系统的性能指标包括静态性能指标和______性能指标。

（答案：动态）3.PID控制器由比例、积分和______三个部分组成。

（答案：微分）4. 控制系统的数学模型主要包括______模型、传递函数模型和状态空间模型。

（答案：微分方程）5. 控制系统的稳定性分析主要包括______判据和根轨迹法。

（答案：劳斯）四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述开环控制系统和闭环控制系统的区别。

答案：开环控制系统无反馈环节，闭环控制系统有反馈环节；开环控制系统精度低，闭环控制系统精度高；开环控制系统简单，闭环控制系统复杂。

2. 什么是控制系统的稳态误差？如何减小稳态误差？答案：稳态误差是指系统在稳态时，输出量与输入量之间的差值。

减小稳态误差的方法有：增大比例系数、引入积分环节、增大开环增益等。

3. 简述PID控制器的作用。

答案：PID控制器可以调整比例、积分、微分三个参数，实现对系统的精确控制，提高系统的稳定性、快速性和准确性。

控制工程基础练习题库1、最大超调量只决定于阻尼比，越小，最大超调量越大。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】2、系统的稳态误差是控制系统准确性的一种度量。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】3、最小相位系统是指系统的开环传递函数的极点位于S平面的左半平面。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】4、闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】5、在对数坐标图中，若幅频对数特性图的折线在中频段的斜率小于，则系统闭环稳定性较差，甚至不稳定。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】6、传递函数是复变量s的有理真分式，分母多项式的次数n高于分子多项式的次数m，而且其所有系数均为实数（）A. 正确B. 错误正确：【A】7、用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第一列系数全部为正数，系统是稳定的。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】8、传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】9、某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共轭复根，则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡（）A. 正确B. 错误正确：【A】10、线性化是相对某一额定工作点进行的。

工作点不同，得到线性化微分方程的系数也不同。

（）A. 正确B. 错误正确：【A】11、控制系统的构成不同，故其数学模型也不同。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】12、一阶系统的单位阶跃响应曲线会有超调。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】13、惯性环节的时间常数越大，则系统的快速性越好。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】14、在随动（伺服）控制系统中，系统的输入、输出已知，而系统的结构未知。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】15、二阶系统当阻尼比时，被称之为无阻尼系统。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】16、若系统开环极坐标图（Nyquist图）包围了（-1，j0）点，系统闭环不稳定。

（）A. 正确B. 错误正确：【B】17、在自动控制系统中，用来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式，在以单输入、单输出系统为研究目标的经典控制理论中，常用的模型有微分方程传递函数、动态结构图、频率特性等。

控制工程基础模拟题一、填空题（共10空，每空1分，共10分）1、 控制系统应用于不同场合，对其有不同的性能要求，一般可归纳为 性、性、快速性和健壮性。

2、 传递函数的定义是对于线性定常系统，在 条件下，系统输出量的拉氏变换与 之比。

3、 系统的开环传递函数在右半s 平面没有 和 ，该系统称为最小相位系统。

4、 二阶系统的动态性能由w n 和ξ决定；增加ξ，振荡 ，减小超调量M p 和振荡次数N ，但系统快速性降低，t r 、t p 增加；ξ一定，w n 越大，系统响应快速性 。

5、 校正就是在系统中加入一些参数可调的装置，以改善系统的稳态、动态性能，使系统满足给定的性能指标。

那么校正的实质就是改变系统的 和 。

二、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、 按照反馈的有无，控制系统可以分为（ ）。

A ．自动控制系统和人工控制系统B ．自动调节系统、随动系统和程序控制系统C ．开环控制系统和闭环控制系统D ．恒值输入系统和伺服系统 2、 系统稳定的充要条件是系统传递函数的所有（ ）均具有负实部。

A ．零点B ．极点C ．零点和极点D ．拐点3、 尼奎氏特（Nyquist ） 图上以原点为圆心的单位圆对应于Bode 图上的( )。

A ．1dB 线 B ．0dB 线C ．10dB 线D ．-1dB 线 4、 某一系统的传递函数为12)(+=s s G ，当输入t t r sin 2)(=时，则其稳态输出的幅值为（ ）。

A ．22B.2/2 C ．2 D ．45、 线性系统与非线性系统的根本区别在于（ ）。

A ．线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数。

B ．线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入。

C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。

D ．线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少。

6、 某一系统的传递函数为1)(+=Ts Ks G ，则该系统时间响应的快速性（ ）。

《控制工程基础》练习一一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1、 机械工程控制论研究的对象是（ ）。

A ．机床主传动系统的控制论问题B ．高精度加工机床的控制论问题C ．自动机床进给系统的控制论问题D ．机械工程技术中的控制论问题 2、 恒温调节系统属于（ ）。

A ．开环控制系统B ．自动调节系统C ．随动系统D ．程序控制系统3、 控制系统的输入量发生变化而又趋于某一稳态值后，其输出量也跟着变化，但最终趋于（ ）的。

则称该控制系统是稳定的。

A ．某一稳态值B ．振荡发散C ．持续振荡D ．单调发散 4、系统的数学模型揭示（ ）之间的内在关系。

A ．系统与其输入 B ．系统与其输出 C ．系统结构及其参数与其性能 D ．系统与其干扰5、多个输入同时作用线性系统的总响应，等于各个输入单独同时产生的响应之和，称为（ ）原理。

A ．系统的响应B ．线性叠加C ．频率不变性D ．反馈控制6、典型二阶系统的单位阶跃瞬态响应在（ ）时为振幅衰减的阻尼正弦振荡。

A ．ξ>1 B ．ξ=1 C ．ξ=0 D ．0<ξ<17、系统的型次取决于（ ）A ．前向传递函数的阶次B ．开环传递函数的阶次C ．开环传递函数所包含积分环节的个数D ．闭环传递函数的阶次 8、积分环节sS G 1)(=的相频特性=)(ωϕ（ ） A ．-900B ． 00C ． 900D ． -18009、单位反馈系统的开环传递函数)3)(1(2++s s s 在x i (t )=3t 作用下的稳态误差为（ ）A ．32 B ．23 C ．2 D ．29 10、二阶振荡环节G （S ）=2222nn n s s ωξωω++，当n ωω=时的)(n A ω=（ ） A ．ξ21 B ．ξ1 C ．2ξ D ．ξ2111、下列系统中为线性时变系统的微分模型为( )A ．dt t dx t x dt t dx dt t x d i )()())((12)(16020202=++ B ．)()(24)(12)(1600202t x t x dt t dx dt t x d i =++ C ．)()(24)(12))((16002202t x t x dt t dx dt t x d i =++ D ．)()()ln(24)(12)(1600202t x t x t dt t dx e dtt x d i t=⋅+⋅+ 12、一阶微分环节的传递函数为（ ）A ．11)(+=Ts s G B ．Ts s G =)( C ．1)(+=s s G τ D ．ss G 1)(=13、某系统的开环传递函数为1)(+=TS KS G K ，经单位反馈后，时间常数为（ ）A ．TB ．K TC ．11+KD ．1+K T14、系统的单位脉冲响应为t t 4sin 10)(=ω，则系统的传递函数为（ ）A ．4402+S B ．4102+SC ．16402+S D ．16102+S15、从工程的观点，可以认为惯性环节的瞬态响应过程在（ ）倍时间常数的时间后结束，即进入稳态。

学年度第一学期期末考试《控制工程基础》（八）卷专业班级姓名学号一、单选题（每题的备选答案中只有一个♦佳答案，每题2分，共30分）1.一阶系统的单位阶跃响应的动态过程为：（）A.振荡衰减，最后趋于终值B.按指数规律趋于终值C.直线上升D.直线下降2.采样系统稳定的充分必要条件是（）A,系统的闭环极点PK都分布在Z平面的单位圆圆周上B.系统的闭环极点PK都分布在Z平面的圆内部C.系统的闭环极点PK部分布在Z平面的圆外部D.系统的闭环极点PK都分布在Z平面的实轴上3.3变化时G（j3）的红向量端点轨迹曲线称为（）。

A,幅频特性曲线B,极强标图C.对数坐标图 D.相频特性曲线4.Bode图的横坐标当频率ω每变化（〉倍，其间隔距离为1个单位长度,表示Ig3?的值改变量为1。

A.2B.20C.1D.105.系统闭环特征方程为D（三）=s'3+2s^2+3s+6≈0,则系统（）Λ.稳定 B.单位阶跃响应曲线为单调指数上升C.临界桎定D.右半平面闭环极点数为26.闭环发数极点与负实轴的夹角B反映了系统的（）。

A.峰值时间B.超调量C.上升时间D.调节时间7.当系统中存在更数开环零点时，需要计算根轨迹的（）.A.终止角B.分离角C.会合角D.起始角8.从控制理论的发展来看可以分成三个阶段，其中第•阶段是（）：A.现代控制理论B.经典控制理论C.大数据理论S智能控制理论9.根轨迹是系统所有（）的轨迹曲线。

A.闭环零点B,闭环极点C.开环零点开环极点10.从自动控制的观点看，家用空调机的温度传感器是以下哪个器件（）R.输入元件B∙反馈元件C.执行元件 D.比较元件11.下列哪一种系统为开环控制系统（）A.家用电冰箱温度控制系统B.家用电热水器恒温控制系统C.国内现有的无人操作交通红绿灯自动控制系统D.家用空调机温度控制系统12.奈奎斯特判据中的Z指的是系统的（）.Λ.开环右极点个数 B.闭环右零点个数C.开环右写点个数D.闭环右极点个数13.对计算采样系统的稳态误差非常仃用的Z变换基本定理是（〉A.线性定理B.初值定理C.第数位移定理D.终值定理14.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.二者完全是•样的C.传递函数的及变量S用j3代替后，就是相应的频率特性D.频率特性可以用图形表示，传递函数则不能15.在如卜指标中，哪个不能用来评价控制系统的时域性能？（）A.调整时间B.稳态位置误差C.最大超调量D.带宽二、多选题（每题的备选答案中有多个最佳答案，每题5分，共50分）16.已知系统的传递函数为，则极点分别为（）A.0B.-1.C.-0.5D.-217.按照输入信号的特征，可以将控制系统分为（）两种\随动系统 B.连续系统C.线性系统 D.恒值系统18.卜列关于负反馈的描述中，正确的是：（）Λ.负反馈能有利于生产设备或工艺过程的稳定运行B.闭环控制系统是含负反馈组成的控制系统C.开环控制系统不存:在负反馈，但存在正反馈D,负反馈系统利用偏差进行输出状态的调节25C.积分环节A.惯性环节B.振荡环节 D.微分环节 E.比例环节三、判断题（对的选*A*,错的选*B*,每题2分，共20分）26.控制的实质可以描述为通过控制装置或者称为控制器，使被控对象或者过程自动的按照预定的规律运行或者变化。

1、控制论的作者是A.香农B.维纳C.卡尔曼D.钱学森正确答案：B2、下面那个结构是不属于控制系统的A.主反馈B.局部反馈C.混合反馈D.前向通道正确答案：C3、关于自动控制系统分类下面哪种分类是错误的A.线性系统和非线性系统B.控制方式分类分为开环控制、反馈控制及复合控制系统C.连续系统和离散系统D.运动控制系统和确定性系统正确答案：D4、下面那一项不是我们对控制系统的基本要求A.简单性B.快速性C.准确性D.稳定性5、线性系统不具备下例那个性质A.叠加性B.齐次性C.叠加性和齐次性D.继电特性正确答案：D6、下面那个选项不是系统的数学模型A.微分方程B.传递函数C.结构图D.零极点正确答案：D7、系统（s+5）/(s+1)(s+10)的零极点是A.极点-1，-10 零点-5B.极点-5 零点-1，-10C.极点5 零点1，10D.无正确答案正确答案：A8、关于传递函数的描述那个结论是正确的A.传递函数的极点与系统的运动模态没有关系B.传递函数的形式是由输入和输出的形式决定的。

C.传递函数的零点决定了系统的运动模态D.系统传递函数与系统的微分方程可以互相转化9、关于系统的结构图描述错误的是哪个A.结构图有信号线、比较器、引出点、方框组成B.系统的结构图是唯一的C.结构图可以化简最终成为传递函数D.结构图也是系统的一种数学模型正确答案：B10、下例哪种结论是错误的A.系统的闭环传递函数与误差的传递函数有相同的特征方程B.单位脉冲响应的拉氏变换就是系统的传递函数C.信号1的拉氏变换是1/sD.传递函数定义为系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比正确答案：D11、下例那个性能指标反应二阶系统动态过程的稳定性A.超调量B.调节时间C.上升时间D.峰值时间正确答案：A12、当阻尼比为何值时，典型二阶系统的阶跃响应振荡衰减。

A.0B.1C.1.5D.0,707正确答案：D13、关于系统稳定性以下结论错误的是A.系统的特征方程缺项时系统是不稳定的。