东北大学考试《自动控制原理X》考核作业参考336

[东北大学]20秋学期《自动控制原理Ⅰ》在线平时作业1试卷总分:100 得分:100一、单选题 (共 25 道试题,共 100 分)1.闭环控制系统是利用偏差量作为控制信号来纠正偏差的。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A2.按偏差原则和按补偿原则结合起来构成的系统，称为复合控制系统。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A3.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。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A4.{图}[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:B5.在自动控制系统中，被控制的物理量称为输入量。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:B6.在开环控制系统和闭环控制系统中，输入量和输出量存在一一对应关系。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A7.对于最小相位系统，相频特性和幅值特性有唯一的对应关系。

（）[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A8.若系统的稳态误差为零，则称为无差系统。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A9.调节时间是指系统的输出量进入并一直保持在稳态输出值附近的允许误差带内所需要的时间。

允许误差带宽度一般取稳态输出值的±1％或±5％。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:B10.调节时间的长短反映了系统动态响应过程的波动程度，它反映了系统的平稳性。

[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:B11.{图}[选项]A.是[选项]B.否【正确答案是】:A12.对于一般的控制系统，输出量的暂态过程中，下列哪种情况是稳定的[选项]A.持续振荡过程[选项]B.衰减振荡过程[选项]C.发散振荡过程[选项]D.等幅振荡过程【正确答案是】:B13.传递函数跟（）有关。

[选项]A.系统的结构和参数[选项]B.输入量[选项]C.起始状态[选项]D.系统的结构和参数、输入量等【正确答案是】:A14.对于最小相位系统，增益裕度的分贝数为负表示闭环系统是稳定的。

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。

0515.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（）A.反馈校正B。

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。

住在富人区的她全文为Word 可编辑，若为PDF 皆为盗版，请谨慎购买！ 东北大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《自动控制原理Ⅰ》网课测试题答案（图片大小可自由调整） 第1卷 一.综合考核(共10题) 1.振荡次数越少，说明系统的平稳性越好。

() A.是B.否2.在自动控制系统中，控制器称为被控对象或对象。

() A.是B.否3.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4.在自动控制系统中，常用的数学模型有微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图等。

()A.是B.否5.调节时间是指系统的输出量进入并一直保持在稳态输出值附近的允许误差带内所需要的时间。

允许误差带宽度一般取稳态输出值的±1%或±5%。

() A.是B.否6.若系统的稳态误差不为零，则称为有差系统。

() A.是B.否7.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8.开环对数频率特性的低频段反映了系统的控制精度。

()A.是B.否9.对于最小相位系统，相位裕度等于零的时候表示闭环系统处于临界稳定状态。

()A.正确B.错误10.典型二阶系统，阻尼比越小，振荡越()。

A.强B.弱第1卷参考答案 一.综合考核 1.参考答案：A2.参考答案：B3.参考答案：C4.参考答案：A5.参考答案：B6.参考答案：A7.参考答案：A8.参考答案：A9.参考答案：A10.参考答案：A。

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。

东北大学智慧树知到“电气工程及其自动化”《自动控制原理Ⅰ》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.若系统的稳态误差为零，则称为无差系统。

()A.是B.否2.由系统的动态方程推导出传递函数的过程中，主要利用了拉氏变换的()。

A.位移性质B.微分性质C.积分性质D.终值定理3.若系统的稳态误差不为零，则称为有差系统。

()A.是B.否4.自动控制系统的性能指标通常指系统的稳态性能和暂态性能。

()A.是B.否5.在典型二阶系统中，()时为欠阻尼状态。

A.B.C.D.6.传递函数分子多项式的根称为系统的极点。

() A.正确B.错误7.最大超调量越大，说明系统过渡过程越不平稳。

()A.是B.否8.上升时间指系统的输出量第一次达到输出稳态值所对应的时刻。

()A.正确B.错误9.开环对数频率特性的中频段反映了系统的稳定性和暂态性能。

()A.是B.否10.最大超调量越小，说明系统过渡过程越平稳。

()A.是B.否11.在典型二阶系统中，()时为过阻尼状态。

A.ζ>1B.0C.ζ=0D.ζ=112.振荡次数越多，说明系统的平稳性越好。

()A.是B.否13.在典型二阶系统中，()时为临界阻尼状态。

A.ξ>1B.0C.ξ=1D.ξ=014.在自动控制系统中，妨碍控制量对被控量进行正常控制的所有因素称为扰动量。

()A.是B.否15.在自动控制系统中，决定被控制的物理量被称为扰动量。

()A.正确B.错误第2卷一.综合考核(共15题)1.调节时间中误差带一般取稳态输出值的()。

A.±2%或±4%B.±1%或±4%C.±1%或±5%D.±2%或±5%2.最大超调量反映了系统的快速性。

()A.正确B.错误3.对于最小相位系统，相频特性和幅值特性有唯一的对应关系。

()A.正确B.错误4.下列系统中哪个不是根据给定量的特征分类的?()A.连续系统B.恒值系统C.随动系统D.程序控制系统5.振荡环节一般具有()储能元件。

[东北大学]21春学期《自动控制原理Ⅰ》在线平时作业1提示：本套试卷是课程辅导学习资料，仅做课程学习参考使用！！一、单选题 (共 25 道试题,共 100 分)1.下列系统中哪个不是根据给定量的特征分类的[A.]连续系统[B.]恒值系统[C.]随动系统[D.]程序控制系统[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A2.幅相频率特性可以表示成代数形式或指数形式。

（）[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A3.{图}[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A4.对于最小相位系统，相位裕度等于零的时候表示闭环系统处于临界稳定状态。

（）[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A5.在自动控制系统中，被控制的物理量称为被控量或输出量。

[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A6.在开环控制系统和闭环控制系统中，输入量和输出量存在一一对应关系。

[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A7.稳态误差越小，系统的稳态精度越低。

[A.]是[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:B8.传递函数的定义：在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A9.{图}[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A10.对于最小相位系统，相频特性和幅值特性有唯一的对应关系。

（）[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:A11.只有给定量是自动控制系统的输入量。

[A.]是[B.]否[提问：对上述试题分析作答，并选择您认为正确的进行选择]参考答案:B12.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。

东 北 大 学 继 续 教 育 学 院机械工程控制基础X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 4 页）图1 电冰箱制冷系统示意图答：系统的控制任务是保持冰箱内温度c T 等于给定温度r T ，冰箱体是被控对象，箱内温度是被控量，希望的温度r T 为给定量(由电位器的输出电压r u 对应给出)。

工作原理：温度控制器中的双金属温度传感器(测量元件)感受冰箱内的温度并将其转换为电压信号c u ,与控制器旋钮设定的电位器输出电压r u (对应于希望温度r T )相比较，构成偏差电压c r u u u-=∆(表征实际温度与希望温度的偏差)，控制继电器K 。

当u ∆大到一定值时，继电器接通，压缩机启动，将蒸发器中的高温低压制冷剂送往冷却器散热，降温后的低温低压制冷剂被压缩成低温高压液态进入蒸发器，急速降压扩散成气体，吸收箱体内的热量，使箱体的温度下降；而高温低压制冷剂又被吸入冷却器。

如此循环，使冰箱达到制冷的效果。

在这里，继电器、压缩机、蒸发器、冷却器所组成的制冷剂循环系统起执行元件的作用。

系统的方块图如下图所示。

A1-13 电冰箱制冷系统方框图二、求图2所示系统的数学模型和传递函数。

（10分）图2答：由图可得:)()()(1t x t i R t x o R i +=,111()()R C R i t i t dt C =⎰，221()[()()][()()]o R C R C x t i t i t dt R i t i t C =+++⎰对上面三式分别进行拉氏变换，得:)()()(1s X s I R s X o R i +=，111()()R C R I s I s C s =，221()[()()][()()]o R C R C X s I s I s R I s I s C s =+++消去()R I s 、()C I s ，得此电路的传递函数：21212112221212112212()()1()()()1o i X s R R C C s R C R C s G s X s R R C C s R C R C R C s +++==++++三、系统结构框图如图3所示，请化简方框图，并求出传递函数)()(s X s X i o 。

（03 A 卷）1．（10分）下图所示电路，求)()()(s U s U s W r C =。

2．（10分）下图所示系统，求)()()(s X s X s W r C =。

二．（15分）已知一单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线如下图所示，求系统的闭环传递函数。

三．（15分）已知单位负反馈系统的开环传函为()3222)(ss s K s W k ++= （1） 画出系统根轨迹（关键点要标明）。

（2） 求使系统稳定的K 值范围，及临界状态下的振荡频率。

四．（15分）设系统开环传函为()()111)(-+=s Ts s W k τ，试分别大致画出τ<T ，τ=T, τ>T三种情况下的奈氏图。

五．（20分）（1）已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示，试写出系统开环传递函数()s W k ，计算相位裕量PM 和增益裕量GM 。

（2）若系统原有的开环传递函数为()()21.01100ss s W +=，而校正后的对数幅频特性如下图所示，求串联校正装置的传递函数。

六．（5分）画出两个常见的非线性元件的特性。

七．（10分）求解差分方程 ()()()()t k f k f k f δ=++-+2132 其中，初始条件：()00=f ，()01=f ；输入条件：()⎩⎨⎧≠=∞=000t t t δ（03 B 卷）2．（10分）下图所示系统，求)()()(s N s X s W C =。

二．（15分）已知系统如下图所示，求系统的单位阶跃响应，并判断系统的稳定性。

三．（15分）已知系统如下图所示，（3） 画出系统根轨迹（关键点要标明）。

（4） 求使系统稳定的K 值范围，及临界状态下的振荡频率。

四．（15分）设系统开环传函为()()11)(-+=s Ts Ks W k τ，画出当K>1时的奈氏曲线（分τ<T ，τ=T, τ>T 三种情况），并判断系统的稳定性。

五．（20分）已知一系统原有的特性为()()21.01100ss s W +=，校正装置的特性为()()()11.0101.0125.0+++=s s s s W c ，（1） 画出原系统和校正装置的对数幅频特性。