控制工程基础练习题94题及答案(15页).
- 格式:doc
- 大小:1.68 MB
- 文档页数:15
* ********* 学院20**至20**学年度第*学期---班控制工程基础试卷一、判断题(10分)1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的,而系统的偏差是以系统的输出端为基准来定义的。
()2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。
( )3、最大超调量Mp即与阻尼比有关,又与无阻尼固有频率有关。
( )4、对于单位反馈系统,稳态偏差等于稳态误差。
( )5、谐振带越宽,反应速度越快。
( )一、填空题(10分)1、对控制系统的基本要求有:___________,___________,____________。
2、凡是能用____________描述的系统就是线性系统,线性系统的一个最重要特性就是它满足_____________。
3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下,其响应函数为_____________4、系统的误差是由___________和____________两部分组成的。
5、最大超调量和振荡次数反应了系统的____________________。
6、系统稳定的充要条件是__________________________________。
三、简答题(15分)1什么是时间响应?时间响应由哪两部分组成??2什么是频率特性?3什么是相位裕度?什么幅值裕度?四、计算题(计65分)1已知系统的动力学方程式如下(10分)()t y..+3()()()()t rdtt yt yt y446.=++⎰求出它的传递函数Y(s)/R(s)。
2求出图1所示系统的传递函数X o(s)/ X i(s)。
(10分)试卷纸出卷:_***_ 试卷:__ ___ 审批:_____人数3由试图所示()t f施加一个3N的阶跃力,求出质量m,阻尼系数c,弹簧进度系数k。
(15分)4已知系统的特征方程()10532234++++=sssssB=0,判断系统的稳定性。
(15分)5、已知开环频率特性10()()(1)(12)(13)G j H jj j jωωωωω=+++,分析系统的稳定性。
《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》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()。
第一章绪论1.什么是闭环系统?其有什么特点?解:系统的输出量对系统有控制作用,或者说,系统中存在反馈回路,称为闭环系统。
闭环系统的主要特点是精度高,抗干扰能力强,结构复杂。
2.什么是开环系统?其有什么特点?解:如果系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道,这种控制方式称为开环控制系统。
该系统简单、稳定、可靠。
若组成系统的元件特性和参数值比较稳定,且外界干扰较小,开环控制能够保持一定的精度。
但总体精度通常较低、无自动纠偏能力3.什么是反馈?解:把取出的输出量送回输入端,并与输入信号相比较产生偏差信号的过程,称为反馈。
4.对自动控制系统基本要求是什么?解:稳定性(稳)、快速性(快)、准确性(准)“稳”与“快”是说明系统动态(过渡过程)品质。
系统的过渡过程产生的原因:系统中储能元件的能量不可能突变。
“准”是说明系统的稳态(静态)品质5.图示是液位自动控制系统原理示意图。
在任意情况下,希望液面高度雄持不水箱液位控制系统出水量)工作原理:设电位器中点接零电位对应于希望液面高度•当系统处于平衡时,0 = 02,液位C维持不变.当Q > 02,则导致液面下降,此时,电位器滑臂偏离接地的零电位,则使得直流伺服电动机转动,经过减速后,进一步调节控制阀,使得QffcTT当液位上升到期望值时,且e1 = e2达到新的平衡,此时电位器输出的电压为零,控制阀达到新的开度。
6.图示为仓库大门自动控制系统图,试说明自动控制大门开启和关闭的工作原工作原理:当合上开门开关时,电位器桥式测量电路产生一个偏差电压信号。
此偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,使大门向上提起。
与此同时,与大门连在一起的电位器电刷上移,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,开门开关自动断开。
反之,当合上关门开关时,伺服电动机方向转动,带动绞盘转动使大门关闭,从而实现远距离自动控制大门开关的要求。
第二章1、求下列函数的拉氏变换,假设当/<0时,f (r )<0o77/(0 = sin(5r + y)用和角公式展开)1 /? 3 解: /(0 = sin(5t + —) = sin5^cos — + cos 5t sin —= — sin 5t + cos 5tF (s )= ____ 二 _____ |__ 2(s?+25) 2(s?+25)2s?+50利用终值定理,求/Too 时的/•(/)值。
控制工程基础期末考试题及答案一、选择题1.控制系统的基本组成是( A )A. 系统、信号、传感器、控制器和执行机构B. 环境、信号、系统、传感器、执行机构C. 反馈、信号、传感器、系统、执行机构D. 信号、输出、传感器、控制器和执行机构答案:A2.在压力调节器中,控制信号循环不完全系统中,有( D )A. 闭环和开环B. 直接作用和反馈作用C. 模拟和数字信号D. 传感器和执行器答案:D3.在控制系统中,控制参数是( B )A. 控制器和执行机构B. 执行机构的推动量C. 传感器和信号D. 控制环境答案:B4.下列项目中,可以作为控制信号传输的是( B )A. 指令B. 脉冲C. 开关信号D. 压力答案:B5.在控制系统中,调整器的作用是( D )A. 输出参考信号B. 调节控制环境C. 调节输入信号D. 改变执行器的位置答案:D二、填空题6.当变量的输入是有用的外界信号时,这种控制系统叫__外环控制系统___。
答案:外环7.控制系统可以根据__反馈信号__的不同,分为闭环控制系统和开环控制系统。
答案:反馈8.控制系统的__执行机构__是控制信号实际发挥作用的部件。
答案:执行机构9.在变径机构中,活塞杆或活塞上有__凸轮__,利用凸轮来传递位置信号或脉冲信号,以便控制活塞杆的运动方向。
答案:凸轮10.控制系统本身也可以分为__硬件系统和软件系统__两部分。
答案:硬件系统和软件系统三、论述题11.介绍闭环控制系统的原理答案:闭环控制系统是指根据反馈信号自动调整控制参数,达到控制目标的控制系统。
它利用闭环环路来完成反馈控制,也是当今控制系统中应用最为广泛的控制方式。
闭环控制系统的基本元件是反馈环路、传感器、控制器和执行器,它们形成一个典型的反馈环路。
该环路的结构中,传感器将变量的实际量转换成控制信号,反馈信号与设定的参数比较,然后经过控制器处理,把得到的结果转换成推动量,这种推动量是由一个执行器来完成的,会对调节对象产生影响,使变量恢复到参考值,闭环控制系统也可以改变控制器的输出,用以达到控制目标。
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。
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)=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()kG s s =,则其对数幅频特性L (ω)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__________。
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。
第一章习题及答案例1-1根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a,b与c,d用线连接成负反馈状态;(2) 画出系统方框图。
解(1)负反馈连接方式为:db↔;a↔,c(2)系统方框图如图解1-1 所示。
例1-2题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。
题1-2图仓库大门自动开闭控制系统解当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。
与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。
反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
例1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。
题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。
这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。
当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程:控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。
一、填空题(每题1分,共15分)1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即: 、 和 ,其中最基本的要求是 。
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 。
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 、 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 、 、 等方法。
5、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 ;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 。
6、设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++,则其开环幅频特性为 ,相频特性为 。
7、最小相位系统是指。
二、选择题(每题2分,共20分)1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s),错误的说法是( )A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++,则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A 、261000s s ++= B 、2(6100)(21)0s s s ++++=C 、2610010s s +++= D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点,则 ( ) 。
A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢 4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。
A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定 5、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6、下列串联校正装置的传递函数中,能在1c ω=处提供最大相位超前角的是 ( )。
一、单选题1。
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C2.系统的开环传递函数为,则实轴上的根轨迹为()•A。
(—2,—1)和(0,∞)•B. (-∞,—2)和(—1,0)•C. (0,1)和(2,∞)•D。
(-∞,0)和(1,2)答案D3。
下列串联校正装置的传递函数中,能在ωc=1处提供最大相位超前角的是( )。
•A.•B.•C.•D。
答案B4。
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A5。
在系统中串联PD调节器,以下那一种说法是错误的()•A。
是一种相位超前校正装置•B。
能影响系统开环幅频特性的高频段•C。
使系统的稳定性能得到改善•D。
使系统的稳态精度得到改善•答案D6。
闭环离散系统的输出C(z)______。
•A.•B.•C.•D。
答案B7。
已知串联校正装置的传递函数为,则它是().•A. 相位迟后校正;•B. 迟后超前校正;•C。
相位超前校正;•D。
A、B、C都不是答案C8.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°弧线答案B9.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D10。
下列串联校正装置的传递函数中,能在ωc=1处提供最大相位超前角的是:_ _____•A.•B。
•C。
•D。
答案A11.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A12.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为( )•A。
谐振频率•B。
截止频率•C。
最大相位频率答案D13。
设开环系统频率特性,当ω=1rad/s时,其频率特性幅值A(1)=()•A。
•B。
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》参考复习题及习题解答第一部分 单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【 】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的误差信号为【】 (s )-H (s)X 0(s ) (s )-X 0(s ) (s )-X 0(s ) (s )-H (s )X 0(s )3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的偏差信号为【】(s )-H (s)X 0(s ) (s )-X 0(s ) (s )-X 0(s ) (s )-H (s )X 0(s )4.微分环节使系统【 】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按【 】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化调节器的微分部分可以【 】A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性6-调节器的微分部分可以【 】A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性7.闭环系统前向传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ,其脉冲响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-1.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-2.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-3.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应的稳态误差为【 】B.TC.1TD.T tTe T -+8-4.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应的稳态误差为【 】B.TC.1TD.T t Te T -+ 9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【 】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【 】s C. 21s +1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【 】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【 】A.090-B.090C.0180-D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为2个,则映射到)(s G 复平面上的奈魁斯特曲线将【 】A.逆时针围绕点(0,j0)1圈B.顺时针围绕点(0,j0)1圈C.逆时针围绕点(-1,j0)1圈D.顺时针围绕点(-1,j0)1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 】A.γ>0和g L <0B.γ<0和g K >1C.γ>0和)(g L ω<0D.γ<0和)(g L ω>016.若惯性环节的时间常数为T ,则将使系统的相位【 】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω-- 17.控制系统的误差是【 】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的零点就是系统闭环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【 】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 】A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++,则该系统为【 】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【 】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【 】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f (s )的稳态值为【 】A.∞ B .426.可以用叠加原理的系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【 】D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t =0处的斜率越大,系统的【 】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【 】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【 】B. s 1C. 21sD. 31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=,则其输出信号响应频率为【 】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【 】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图,凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【】A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量,在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【 】A.-40 dB/decB.-20 dB/decC.+40 dB/decD.+20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【 】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s) H(s)=1D.前向传递函数G(s)=138.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【 】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差调节器的微分部分可以【 】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【 】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【 】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【 】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器,将使系统【 】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【 】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统,它的输入输出传递函数是【 】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【 】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则【 】系统响应快于T3系统 系统响应快于T2系统系统响应慢于T1系统 D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【 】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【 】A .将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【 】B.s 1C.21sD.31s53.线性控制系统【 】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【 】A.)(ωA =1B.)(ωA =0C.)(ωA <1D.)(ωA >155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S 平面右半平面的【】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【 】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【 】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s →59.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外,还必须有【 】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同,可有不同的【 】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.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64.积分环节的积分时间常数为T ,其脉冲响应为【 】T +1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【 】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【 】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【 】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω,则其共轭复数极点的实部为【 】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【 】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小,系统跟踪斜坡信号的【 】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=,则其稳态输出响应相位【 】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts es G -=)(的相频特性为【 】 A.T ωωϕ1tan )(--= B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大,且按顺时针方向旋转【 】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.-π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时,对应的相频特性【 】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ 180)(<c ωϕ76.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多,开环放大倍数大,则系统的【 】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【 】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【 】A.相位不变 B .相位超前校正 C .相位滞后校正 D .相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【 】A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【 】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【 】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【 】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【 】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S 的虚轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【 】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较,其响应速度【 】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【 】A. 1B.C.D.92.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性【 】A.)(ωA ≥1B.)(ωA <1C. 0<)(ωA <1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【 】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率 图上-180°相位线相交处频率94-1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率 图上-180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大,则其【 】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【 】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号,但存在稳态误差,其稳态误差系数等于【 】B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s→ 调节器的比例部分主要调节系统的【 】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【 】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【 】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置103.对于抗干扰能力强系统有【 】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【 】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【 】 A.Ts +11B.s 1+Ts105.一阶微分环节的传递函数为【 】 A.Ts +11B.s 1+Ts106.实际系统传递函数的分母阶次【 】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【 】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【 】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【 】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±时,其调整时间为【】112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率 图上-180°相位线相交处频率114-1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率 图上-180°相位线相交处频率115.比例微分环节(时间常数为T )使系统的相位【 】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的稳定性愈好,且【 】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】B.开环放大系数C.∞D.时间常数调节器的积分部分消除系统的【 】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s→ 120.比例微分校正将使系统的【 】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120-1.比例微分校正将使系统的【 】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【 】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】 A.结构参数组成 B.输入参数组成 C.干扰参数组成 D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【 】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124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为【 】T +1/T T 2125.传递函数只与系统【 】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S 的Ⅱ或Ⅲ象限内时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二阶系统是【 】A .稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【 】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±时,其调整时间为【】132.积分环节Ts s G 1)(=的幅值穿越频率为【 】 A.T 1B.-T 1C. 20T 1lg D. -20T 1lg132-1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1B.-T 1C. 20T 1lgD. -20T 1lg132-2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1B.-T 1C.D.133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【 】A.(-∞,0)的区间B.(-∞,0]的区间C.(-∞,-1)的区间D.(-∞,-1]的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【 】A.微分个数增加,开环增益增大而愈高B.微分个数减少,开环增益减小而愈高C.积分个数增加,开环增益增大而愈高D.积分个数减少,开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定【】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ138.控制系统的跟随误差与前向通道【 】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s→ 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【 】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统143.传递函数代表了系统的固有特性,只与系统本身的【 】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构,参数144.惯性环节不能立即复现【 】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ,则单位反馈的闭环传递函数为【 】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H +146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω,则系统存在的极点有【 】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线 149.一阶系统是【 】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统 150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【 】s C.21s +1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【 】A.TB.TC.T 1 D.T 1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【 】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于虚轴上某点,终于坐标原点B.始于实轴上某点,终于实轴上另一点C.始于坐标原点,终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点,终于虚轴上另一点 153-1.对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于坐标原点C.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于实轴上任意点D.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离【 】A.负实轴的距离B.正实轴的距离C.负虚轴的距离D.正虚轴的距离 155.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差 155-1.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好 156.惯性环节使系统的输出【 】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156-1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【 】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【 】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【 】B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【 】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【 】B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【 】A. 傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【 】A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第一部分 单项选择题第二部分 填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 的积累。
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。
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。
11. 在下列各项中,能描述系统动态特性的是 ( )A 精度;B 稳态误差;C 开环截止频率;D 稳定裕量。
12. 如图所示系统的阶次是 ( )A 一阶;B 二阶;C 三阶;D 四阶。
13. 有一种典型环节,其输出信号在相位上比输入信号超前90˚,这种典型环节是 ( )题1图A 微分环节;B 比例环节;C 积分环节;D 惯性环节。
14. 如图所示的回路是负反馈回路的条件是( )A K 1>0,K 2>0;B K 1>0,K 2<0;C K 1<0,K 2<0;D K 1>0,K 2=0。
15. 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 ( )A)3)(2)(1()5(10)(++++=Φs s s s s ;B21)(2+=Φs s ;C)4)(1(3)(-++=Φs s s s ; D 1310)(23++-+=Φs s s s s 。
16. 在控制系统下列性能指标中,描述系统平稳性的一个是 ( ) A 幅值裕量; B 谐振频率; C 稳态误差; D 振荡次数。
17. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为12Hz ,阻尼比为0.5,允许误差为5%,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 2s ;D 3s 。
18. 关于线性系统的本质,下列说法正确的是 ( )A 线性系统的输入与输出成线性关系;B 可以用传递函数描述;C 满足叠加原理;D 各项系数均与时间无关。
19. 二阶系统的阻尼比位0.75,受到单位阶跃输入作用,那么下列说法正确的是 ()A 两个极点都位于虚轴上,且响应是等幅振荡的;B 两个极点都位于原点,且响应迅速衰减到0;C 两个极点都位于s 平面右半面,且响应是发散的;D 两个极点都位于s 平面左半面,且响应几乎没有超调量。
20.下列关于频率特性的说法中,正确的是 ( )A 是系统对频率的响应;B 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换;C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系;D 频率特性并不反映系统的运动特性。
21. 下列表达式描述线性定常系统的是 ( )A 2)()(t t tc t c=+ ; B )()(4)(2t r t t c t c =+; C ;,,),()()()(为常数其中c b a t r c t bc t c a t c=++ D )()(2t r t c = 。
22. 关于传递函数,正确的说法是 ( )A 传递函数可以用于描述线性时变系统;B 不同属性的物理系统的传递函数形式也不同;C 传递函数可以描述动态系统的内部特性;D 传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换。
23.2>0)C D 题23图24. 直接观察判断下列系统的稳定性,稳定的一个是 ( )A)4)(1(1)(2+++=Φs s s s ; B s s s s s +++=Φ234)5(10)(; C 34)5(10)(3+++=Φs s s s ; D 1210)(23++-=Φs s s s 。
25. 如果一阶系统的时间常数为0.02s ,允许误差为2%,那么,该系统对单位脉冲输入的响应具有的过渡过程时间为 ( )A 0.06s ;B 0.08s ;C 0.1s ;D 0.12s 。
26. 在控制系统下列性能指标中,可以描述系统快速性的一个是 ( ) A 振荡次数; B 最大超调量; C 增益裕量; D 开环截止频率。
27. 关于惯性环节,正确的描述是 ( )A 输出信号与输入信号形状完全相同且没有滞后;B 输出信号无限接近输入信号的形状且没有滞后;C 输出信号与输入信号形状不同且有滞后;D 输出信号与输入信号形状相同且有滞后。
28. 关于开环放大系数K ,下列说法正确的是 ( )A K 越大,稳态误差越小;B K 越大,闭环稳定性越好;C K 越大,系统响应越慢;D K 越大,系统响应越平稳。
( )A P 校正装置;B PID 校正装置;C PD 校正装置; D PI 校正装置。
30. 从系统的频率特性来看,反映系统复现输入信号能力的是 ( )A 零频值;B 低频段;C 中频段;D 高频段。
二、多项选择题31. 关于线性系统,下列说法正确的有 ( )A 线性系统的本质特征是满足叠加原理;B 线性系统的输入与输出成线性关系;C 描述线性系统的微分方程中,各项系数均与系统的输入输出信号及其导数无关;D 描述线性系统的微分方程中,各项系数均与时间无关;E 线性系统都可以用传递函数描述。
32. 关于传递函数,下列说法正确的有 ( )A 它是输出信号与输入信号之比;B 它是以复变数s 为自变量的有理真分式;C 它不仅与系统的结构和参数有关,还与输入作用的形式有关;D 它可以有系统的微分方程转换得到;E 它是系统动态特性的内部描述。
33. 关于二阶系统对单位阶跃信号的响应,下列说法正确有 ( )A 二阶系统的时间响应都是二次函数;B 当两个极点都在s 平面的负实轴上时,没有超调量;C 当两个极点都在s 平面的虚轴上时,没有超调量;D 当两个极点都在s 平面的第二、三象限时,响应是等幅振荡;E 当阻尼比在(0,1)内时,响应是有振幅衰减的振荡。
34. 对于频率特性,下列说法正确的有 ( )A 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换;B 是系统对频率的响应;C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系;D 频率特性并不反映系统的运动特性;E 频率特性取决于系统的结构和参数。
35. 对于图所示的系统,以下传递函数正确的有A 21211111)()(H H G G G s R s Y +=;B 212121121)()(H H G G G G s R s Y +=;C 2121221211)()(H H G G H G G s R s Y -=;D 21212221)()(H H G G G s R s Y -=;E 212121121)()(H H G G G G s R s R -=。
36. 下列关于传递函数的说法,正确的有 ( )A 传递函数是在零初始条件下定义的;B 传递函数不仅与系统结构和参数有关,而且与输入信号有关;C 传递函数总是具有s 的有理真分式形式;D 传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换;E 传递函数的量纲取决于输入信号和输出信号的量纲。
37. 根据如图所示的二阶系统对单位阶跃输入的响应曲线,下列结论正确的有()A 超调量为18%;B 稳态响应为2.00;C 上升时间0.8s ;D 超调量为0.09 ;E 延迟时间0.8s 。
38. 下列典型环节中,有相位滞后的有 ( )A 微分环节 ;B 积分环节;C 惯性环节;D 比例环节;E 延迟环节。
R 2(s) Y 1(s)39. 根据开环对数频率特性,下列说法正确的有A 开环增益K 和系统型号γ决定系统的低频特性;B 中频段斜率为-20dB/dec 且穿越频率ωc 高,则系统响应速度快;C 高频段的对数幅频值越小,则系统抗高频干扰的能力越强;D 根据对数频率特性图可以判断控制系统的稳定性;E 三频段的特性是控制系统设计的依据。
40. 对于最小相位系统,下列说法正确的有 ( )A 最小相位系统的对数幅频特性图与相频特性图有唯一的对应关系;B 最小相位系统是稳定的;C 最小相位系统具有最小的相位角;D 最小相位系统具有最小的稳态误差;E 最小相位系统在s 平面的右半面没有极点但可以有零点。
41. 在控制系统的性能中,表示相对稳定性的有 ( )A 超调量;B 增益裕量;C 相位裕量;D 峰值时间;E 开环截止频率。
42. 关于反馈,下列说法正确的有 ( )A 加入反馈后,必须校验系统的稳定性;B 加入反馈后,可提高系统的相对稳定性;C 加入反馈后,可提高系统的控制精度;D 加入反馈后,可抑制干扰信号引起的误差;E 加入反馈后,可提高系统响应的快速性。
43. 不会引起系统输出信号相位滞后的典型环节有 ( )A 惯性环节;B 振荡环节;C 积分环节;D 微分环节;E 比例环节。
44. 在如图所示的系统中,下列传递函数正确的有 ( )题44图A )()()()()(21s H s G s G s E s B = ; B )()()(1)()()()(21210s H s G s G s G s G s X s X i -=; C )()()(1)()()()(2121s H s G s G s G s G s E s X o +=; D )()()(1)()()(212s H s G s G s G s D s X o +=; E )()()(1)()()()(212s H s G s G s G s H s D s B +=。