自动控制原理题库(经典部分).
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《自动控制原理》复习参考资料一、基本知识 11、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。
2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。
3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。
4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。
5、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。
6、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。
7、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)+G2(s),以串联方式连接,其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。
18、系统前向通道传递函数为 G (s),其正反馈的传递函数为 H (s),则其闭环传递函数为G(s) /(1-G(s) H(s) )。
9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为 G (s),则闭环传递函数为G(s) /(1+ G(s) )。
10 、典型二阶系统中,ξ=0.707 时,称该系统处于二阶工程最佳状态,此时超调量为 4.3%。
11、应用劳斯判据判断系统稳定性,劳斯表中第一列数据全部为正数,则系统稳定。
12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负,即都分布在S平面的左平面。
13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号,恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。
14、对于有稳态误差的系统,在前向通道中串联比例积分环节,系统误差将变为零。
15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。
16 、对于一个有稳态误差的系统,增大系统增益则稳态误差将减小。
17 、对于典型二阶系统,惯性时间常数 T 愈大则系统的快速性愈差。
18 、应用频域分析法,穿越频率越大,则对应时域指标 ts越小,即快速性越好19 最小相位系统是指 S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。
20、按照校正装置在系统中的不同位置,系统校正可分为串联校正、反馈校正、补偿校正与复合校正四种。
自动控制原理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统中,开环控制系统与闭环控制系统的主要区别在于()。
A. 是否有反馈B. 是否有前向通道C. 是否有反馈通道D. 是否有控制器答案:C2. 下列哪个是二阶系统的典型形式()。
A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D3. 在自动控制系统中,稳态误差为零的条件是()。
A. 系统为一阶系统B. 系统为二阶系统C. 系统为三阶系统D. 系统为任意阶系统答案:A4. 一个系统是线性的,当且仅当它满足()。
A. 叠加原理B. 齐次性C. 叠加原理和齐次性D. 以上都不是答案:C5. 系统的稳定性可以通过()来判断。
A. 劳斯-赫尔维茨准则B. 奈奎斯特准则C. 波特图D. 以上都是答案:D6. 一个系统是可控的,当且仅当其可控性矩阵是()。
A. 奇异的B. 非奇异的C. 正定的D. 负定的答案:B7. 一个系统的可控性与()无关。
A. 系统的状态B. 系统的输入C. 系统的输出D. 系统的参数答案:C8. 一个系统的可观测性与()无关。
A. 系统的状态B. 系统的输入C. 系统的输出D. 系统的参数答案:B9. 系统的传递函数是()。
A. 时域函数B. 频域函数C. 复频域函数D. 以上都不是答案:C10. 系统的稳定性可以通过()来分析。
A. 根轨迹图B. 波特图C. 奈奎斯特图D. 以上都是答案:D二、填空题(每题3分,共30分)1. 自动控制系统按照控制方式可以分为______控制系统和______控制系统。
答案:开环;闭环2. 系统的动态性能通常用______、______和______来描述。
答案:稳定性;准确性;快速性3. 系统的稳态误差与系统的______有关。
答案:类型4. 系统的稳定性可以通过______准则来判断。
答案:劳斯-赫尔维茨5. 系统的可控性可以通过______矩阵来判断。
自动控制原理试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统中,开环系统与闭环系统的主要区别在于()。
A. 是否有反馈B. 控制器的类型C. 系统是否稳定D. 系统的响应速度答案:A2. 在控制系统中,若系统输出与期望输出之间存在偏差,则该系统()。
A. 是闭环系统B. 是开环系统C. 没有反馈D. 是线性系统答案:B3. 下列哪个是控制系统的稳定性条件?()A. 所有闭环极点都位于复平面的左半部分B. 所有开环极点都位于复平面的左半部分C. 所有闭环极点都位于复平面的右半部分D. 所有开环极点都位于复平面的右半部分答案:A4. PID控制器中的“P”代表()。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案:A5. 在控制系统中,超调量通常用来衡量()。
A. 系统的稳定性B. 系统的快速性C. 系统的准确性D. 系统的鲁棒性答案:C6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为T(s),则闭环传递函数T(s)是()。
A. G(s)H(s)B. G(s)H(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. 1/G(s)H(s)答案:B7. 根轨迹法是一种用于()的方法。
A. 系统稳定性分析B. 系统性能分析C. 系统设计D. 系统故障诊断答案:B8. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为T(s),则T(s)的零点是()。
A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. G(s)和H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案:A9. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为T(s),则T(s)的极点是()。
A. G(s)的零点B. H(s)的零点C. 1+G(s)H(s)的零点D. G(s)和H(s)的极点答案:C10. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为T(s),则系统的稳态误差与()有关。
自动控制原理试卷A(1)1.(9分)设单位负反馈系统开环零极点分布如图所示,试绘制其一般根轨迹图。
(其中-P 为开环极点,-Z ,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.(12分)当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。
K 表示开环增益。
P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。
v 表示系统含有的积分环节的个数。
试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数)(,)(s E s C,3==p v (a ),0==p v (b )2,0==p v (c )题4图题2图5.(15分)已知系统结构图如下,试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹,并确定系统阶跃响应分别为衰减振荡、单调衰减时K 的取值范围。
6.(15分)某最小相位系统用串联校正,校正前后对数幅频特性渐近线分别如图中曲线(1)、(2)所示,试求校正前后和校正装置的传递函数)(),(),(21s G s G s G c ,并指出Gc (S )是什么类型的校正。
7.(15分)离散系统如下图所示,试求当采样周期分别为T=0.1秒和T=0.5秒输入)(1)23()(t t t r ⋅+=时的稳态误差。
8.(12分)非线性系统线性部分的开环频率特性曲线与非线性元件负倒数描述曲线如下图所示,试判断系统稳定性,并指出)(1x N和G (j ω)的交点是否为自振点。
参考答案A(1)1、 根轨迹略,2、 传递函数)9)(4(36)(++=s s s G ;单位脉冲响应)0(2.72.7)(94≥-=--t ee t c tt 。
3、 21,21,21><≠K K K 4、6425316324215313211)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 642531632421653111)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s E +++-= 5、 根轨迹略。
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2)(5 10+s s ,则它的开环增益为( )A.1B.2C.5D.10 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,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Ts s G +=1)(,当频率T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠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()0516178234=++++=s s s s s D ,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:())5)(1(++=s s s ks G ,当k =( )时,闭环系统临界稳定。
自动控制原理考试试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案:D2. 在自动控制系统中,下列哪项属于反馈环节?A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案:D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案:D4. 下列哪种控制方式属于开环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案:A5. 在自动控制系统中,下列哪种控制规律不会产生稳态误差?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案:A7. 在自动控制系统中,下列哪种环节不会产生相位滞后?A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案:A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D9. 在自动控制系统中,下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果?A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案:C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统的基本组成部分有:控制器、被控对象、执行机构、________。
答案:反馈元件2. 在自动控制系统中,反馈环节的作用是________。
答案:减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有:________、________、________。
答案:稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有:________、________、________。
第一章 自动控制的一般概念1.如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫( )A. 恒值调节系统B. 随动系统C. 连续控制系统D.数字控制系统2.主要用于产生输入信号的元件称为( )A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件3.与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接地测量,通过反馈环节去影响控制信号。
A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量4. 直接对控制对象进行操作的元件称为( )A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件5. 对于代表两个或两个以上输入信号进行( )的元件又称比较器。
A.微分B.相乘C.加减D.相除6. 开环控制系统的的特征是没有( )A.执行环节B.给定环节C.反馈环节D.放大环节7. 主要用来产生偏差的元件称为( )A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件8. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=121,则该可看成由( )环节串联而成。
A.比例.延时 B.惯性.导前 C.惯性.延时 D.惯性.比例10. 在信号流图中,在支路上标明的是( )A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数11.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。
第二章 自动控制的数学模型1. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ,其原函数的终值=∞→t t f )(( ) A.0 B.∞ C.0.75 D.32.正弦函数sin ωt 的拉氏变换是( )3.传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关?( )A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4.对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( )A.终值定理B.初值定理C.梅森公式D.方框图变换5.采用系统的输入.输出微分方程对系统进行数学描述是( )A.系统各变量的动态描述B.系统的外部描述C.系统的内部描述D.系统的内部和外部描述6.拉氏变换将时间函数变换成( )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数7.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下( )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8.方框图化简时,并联连接方框总的输出量为各方框输出量的( )A .乘积B .代数和C .加权平均D .平均值9. 某典型环节的传递函数是()151+=s s G ,则该环节是( )A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节10. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t xi 2263000=++ ,则系统的传递函数是() ω+s A 1.22.ωω+s B 22.ω+s s C 221.ω+s DA.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s11. 引出点前移越过一个方块图单元时,应在引出线支路上( )A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数12. 某典型环节的传递函数是()Tss G 1=,则该环节是( ) A.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节13. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =,则系统的传递函数是( ) A. 32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.22.0s14. 梅逊公式主要用来( )A.判断稳定性B.计算输入误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹15. 传递函数只取决于系统或元件的( ) ,而与系统输入量的形式和大小无关,也不反映系统内部的任何信息。
选择题
在自动控制系统中,用于比较输入信号与反馈信号,从而产生误差信号的环节是?
A. 控制器
B. 传感器
C. 比较器(正确答案)
D. 执行器
下列哪种控制规律能够根据误差的变化率来调整控制量,从而改善系统的动态性能?
A. P控制
B. I控制
C. D控制(正确答案)
D. PI控制
自动控制系统中,传递函数表示的是系统的哪种特性?
A. 静态特性
B. 动态特性(正确答案)
C. 稳态特性
D. 瞬态特性
在频域分析中,系统的稳定性通常通过哪个图形来判断?
A. 伯德图(正确答案)
B. 奈奎斯特图
C. 尼柯尔斯图
D. 根轨迹图
下列哪种控制系统能够根据被控对象的实际输出与期望输出的偏差进行自动调节?
A. 开环控制系统
B. 闭环控制系统(正确答案)
C. 复合控制系统
D. 前馈控制系统
在自动控制原理中,系统的稳态误差主要由哪个因素决定?
A. 系统增益
B. 系统型别(正确答案)
C. 系统阻尼比
D. 系统自然频率
下列哪种方法可以用于分析线性时不变系统的稳定性和动态性能?
A. 拉普拉斯变换
B. 傅里叶变换
C. Z变换
D. 根轨迹法(正确答案)
在自动控制系统设计中,为了减小系统的超调量,通常可以采取哪种措施?
A. 增加系统增益
B. 减小系统阻尼比
C. 增加系统惯性环节
D. 引入微分控制(正确答案)
下列哪种控制策略是基于被控对象的数学模型,通过精确计算来实现最优控制?
A. 经典控制
B. 现代控制(正确答案)
C. 智能控制
D. 自适应控制。
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。
《自动控制原理》题库一、解释下面基本概念1、控制系统的基本控制方式有哪些?2、什么是开环控制系统?3、什么是自动控制?4、控制系统的基本任务是什么?5、什么是反馈控制原理?6、什么是线性定常控制系统?7、什么是线性时变控制系统?8、什么是离散控制系统?9、什么是闭环控制系统?10、将组成系统的元件按职能分类,反馈控制系统由哪些基本元件组成?11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种?12、典型控制环节有哪几个?13、典型控制信号有哪几种?14、控制系统的动态性能指标通常是指?15、对控制系统的基本要求是哪几项?16、在典型信号作用下,控制系统的时间响应由哪两部分组成?17、什么是控制系统时间响应的动态过程?18、什么是控制系统时间响应的稳态过程?19、控制系统的动态性能指标有哪几个?20、控制系统的稳态性能指标是什么?21、什么是控制系统的数学模型?22、控制系统的数学模型有:23、建立数学模型的方法有?24、经典控制理论中,控制系统的数学模型有?25、系统的物理构成不同,其传递函数可能相同吗?为什么?26、控制系统的分析法有哪些?27、系统信号流图是由哪二个元素构成?28、系统结构图是由哪四个元素组成?29、系统结构图基本连接方式有几种?30、二个结构图串联连接,其总的传递函数等于? 31、二个结构图并联连接,其总的传递函数等于?32、对一个稳定的控制系统,其动态过程特性曲线是什么形状? 33、二阶系统的阻尼比10<<ξ,其单位阶跃响应是什么状态? 34、二阶系统阻尼比ξ减小时,其阶跃响应的超调量是增大还是减小?35、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时,二阶系统的动态响应波形是什么特点?36、设系统有二个闭环极点,其实部分别为:δ=-2;δ=-30,问哪一个极点对系统动态过程的影响大?37、二阶系统开环增益K 增大,则系统的阻尼比ξ减小还是增大? 38、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号,但存在稳态误差?不存在稳态误差。
39、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。
一阶系统只能跟踪单位阶跃信号(无稳态误差)可以跟踪单位斜坡信号(有稳态误差)40、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。
应是极点 41、改善二阶系统性能的控制方式有哪些? 42、什么是二阶系统?什么是Ⅱ型系统? 43、恒值控制系统 44、谐振频率 45、随动控制系统 46、稳态速度误差系数K V 47、谐振峰值48、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能,其实质是改变了二阶系统的什么参数?。
49、什么是控制系统的根轨迹?50、什么是常规根轨迹?什么是参数根轨迹?51、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹? 52、根轨迹的起点在什么地方?根轨迹的终点在什么地方? 53、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点? 54、试述采样定理。
55、采样器的功能是? 56、保持器的功能是?二、填空题:1、经典控制理论中,控制系统的分析法有: 、 、 。
2、控制系统的动态性能指标有哪几个? 、 、 、 、 。
3、改善二阶系统的性能常用 和 二种控制方法。
4、二阶系统中阻尼系数ξ=0,则系统的特征根是 ;系统的单位阶跃响应为 。
5、根据描述控制系统的变量不同,控制系统的数学模型有: 、 、 。
6、对控制系统的被控量变化全过程提出的共同基本要求归纳为: 、 、 。
7、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能,其实质是改变了二阶系统的 。
8、设系统有二个闭环极点,实部分别为:δ=-2;δ=-30,哪一个极点 对系统动态过程的影响大? 9、反馈控制系统的基本组成元件有 元件、 元件、 元件、 元件、 元件。
10、经典控制理论中,针对建立数学模型时所取的变量不同而将系统的数学模型分为: 模型、 模型、 模型。
11、控制系统的分析法有: 、 、 。
12、 、 和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。
13、二阶振荡环节的标准传递函数是 。
14、一阶系统1Ts 1的单位阶跃响应为 。
15、二阶系统的阻尼比ξ在______范围时,响应曲线为非周期过程。
16、在单位斜坡输入信号作用下,Ⅱ型系统的稳态误差e ss =______。
17、单位斜坡函数t 的拉氏变换为______。
18、在单位斜坡输入信号作用下,I 型系统的稳态误差e ss =__________。
19、当且仅当闭环控制系统传递函数的全部极点都具有__________时,系统是稳定的。
20、线性定常系统的传递函数,是在________条件下,系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。
21、控制系统的校正方式有: ; ; ; 。
22、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统。
23、在某系统特征方程的劳斯表中,若第一列元素有负数,那么此系统______。
24、根据根轨迹绘制法则,根轨迹的起点起始于 ,根轨迹的终点终止于 。
25、若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间,则这两个极点之间必定存在 点。
26、线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为_____。
27、设系统的频率特性为)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω,则)(R ω称为 。
28、在小迟延及低频情况下,迟延环节的频率特性近似于 的频率特性。
29、Ⅰ型系统极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为______的无限远处。
30、根据幅相曲线与对数幅频、相频曲线的对应关系,幅相曲线单位园上一点对应对数幅频特性的 线,幅相曲线单位圆外对应对数幅频特性的 范围。
31、用频率校正法校正系统,在不影响系统稳定性的前提下,为了保证稳态误差要求,低频段 要充分大,为保证系统的动态性能,中频段的斜率为 ,为削弱噪声影响,高频段增益要 。
32、利用滞后网络进行串联校正的基本原理是:利用校正网络对高频信号幅值的 特性,使已校正系统的 下降,从而使系统获得足够的 。
33、超前校正是将超前网络的交接频率1/aT 和1/T 选择在待校正系统 的两边,可以使校正后系统的 和 满足性能指标要求。
34、根据对数频率稳定判据判断系统的的稳定性,当幅频特性穿越0db 线时,对应的相角裕度γ<0,这时系统是 ;当相频特性穿越-180。
线时,对应的幅频特性h <0,这时系统是 。
35、在频域设计中,一般地说,开环频率特性的低频段表征了闭环系统的 ;开环频率特性的中频段表征了闭环系统的 ;开环频率特性的高频段表征了闭环系统的 ; 36、滞后校正装置最大滞后角的频率m ω= 。
37、0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为______dB/dec ,高度为20lgK p 。
38、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________。
39、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为__________dB /dec 。
40、在离散控制系统中有二个特殊的环节,它们是 和 。
三、单项选择题1、在建立数学模型时,一个元件只能有一种结构图与其对应? A.正确 B.不正确2、根据所取的变量不同,一个元件的结构图不是唯一的。
A.正确 B.不正确3、一个系统只能有一种信号流图与其对应。
A.正确 B.不正确4、根据所取的变量不同,一个系统的信号流图不是唯一的。
A.正确 B.不正确5、正弦函数sin t ω的拉氏变换是( )A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+6、二阶系统当0<ζ<1时,如果增加ζ,则输出响应的最大超调量p σ将( ) A.增加 B.减小 C.不变D.不定7、下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据( ) A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法8、设单位负反馈系统的开环传函为G(s)=3)1s (22+,那么它的相位裕量γ的值为( )A.15ºB.60ºC.30ºD.45º9、滞后——超前校正装置的相角是,随着ω的增大( ) A.先超前再滞后B.先滞后再超前C.不超前也不滞后D.同时超前滞后10、主导极点的特点是( ) A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近11、若系统的状态方程为u 10X 4013X ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-= ,则该系统的特征根为( ) A.s 1=-3,s 2=-4 B.s 1=3,s 2=4 C.s 1=1,s 2=-3D.s 1=-3,s 2=412、确定根轨迹的分离点和会合点,可用( ) A.0)j (H )j (G 1=ωω+ B.幅值条件 C.幅角条件D.0dsdk=13、某校正环节传递函数G c (s)=1s 101s 100++,则其频率特性的奈氏图终点坐标为( )A.(0,j0)B.(1,j0)C.(1,j1)D.(10,j0)14、设积分环节的传递函数为G(s)=sK,则其频率特性幅值M(ω)=( ) A.ωK B.2KωC.ω1D.21ω15、由电子线路构成的控制器如图,它是( ) A.PI 控制器B.PD 控制器C.PID 控制器D.P 控制器16、研究自动控制系统时常用的典型输入信号是( ) A .脉冲函数 B .斜坡函数 C .抛物线函数D .阶跃函数17、实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为( ) A .零B .大于零C .奇数D .偶数18、PID 控制器的传递函数形式是( )A .5+3sB .5+3s 1C .5+3s+3s1D .5+1s 1+19、拉氏变换将时间函数变换成( ) A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数20、线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下( ) 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 21、PID 控制器中,积分控制的作用是( ) A .克服对象的延迟和惯性 B .能使控制过程为无差控制 C .减少控制过程的动态偏差D .使过程较快达到稳定22、当二阶系统的根分布在右半根平面时,系统的阻尼比ξ为( ) A .ξ<0 B .ξ=0 C .0<ξ 1D .ξ>123、若某系统的传递函数为G(s)=1Ts K+,则其频率特性的实部R(ω)是( ) A .22T1K ω+ B .-22T 1Kω+ C .T1Kω+D .-T1Kω+24、已知系统的特征方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4,则此系统的稳定性为( ) A .稳定 B .临界稳定 C .不稳定D .无法判断25、已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G (s )=s K 1)s (H ,)1s (s 10h +=-,当闭环临界稳定时,K h 值应为( ) A .-1B .-0.1C .0.1D .126、闭环系统特征方程为G(s)H(s)=-1,其中G(s)H(s)的矢量表示为( ) A .1/(2l+1)πB .1/±(2l+1)πC .1/(±2l π)D .1/(±l π)(各备选项中l =0,1,2……)27、某串联校正装置的传递函数为G c (s)=k 1,Ts1Ts1>β+β+,该校正装置为( ) A .滞后校正装置B .超前校正装置C .滞后—超前校正装置D .超前—滞后校正装置28、设开环系统频率特性G(j )1.0j 1)(10j 1(j 1)ω+ω+ω=ω,则其对数幅频特性的渐近线中频段斜率为( ) A .-60dB/dec B .-40dB/dec C .-20dB/decD .0dB/dec29、设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++,该系统为( )A .0型系统B .1型系统C .2型系统D .3型系统30、若系统的特征方程式为s 3+4s+1=0,则此系统的稳定性为( ) A .稳定 B .临界稳定 C .不稳定D .无法判断31、确定根轨迹与虚轴的交点,可用( ) A .劳斯判据 B .幅角条件 C .幅值条件D .0dsdk = 32、PI 控制器的传递函数形式是( ) A .5+3s B .5+4s C .s 41s51++ D .)s311(+- 33、设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)=)2s (s K4+,要求K V =20,则K=( )A .10B .20C .30D .4034、决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的( ) A .零点和极点 B .零点和传递系数 C .极点和传递系数D .零点、极点和传递系数35、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的( ) A .代数方程 B .特征方程 C .差分方程D .状态方程36、过阻尼系统的动态性能指标是调整时间t s 和( ) A .峰值时间t p B .最大超调量σp C .上升时间t rD .衰减比σp /σp ′37、二阶振荡环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为( ) A .-270° B .-180° C .-90°D .0°38、设某系统开环传递函数为G(s)=)1s )(10s s (102+++,则其频率特性奈氏图起点坐标为( )A .(-10,j0)B .(-1,j0)C .(1,j0)D .(10,j0)39、采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为( ) A .)s (G 1)s (G +B .)s (H )s (G 11+C .)s (H )s (G 1)s (G +D .)s (H )s (G 1)s (G -40、一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间( ) A .越长 B .越短 C .不变D .不定41、开环传递函数为)6+s (s K,则根轨迹上的点为( )A .-6+jB .-3+jC .-jD .j四、基本性能指标的计算(1)、下列描述系统的微分方程中,r(t)为输入量,c(t)为输出量,判断哪些是线性定常系统,哪些是线性时变系统,哪些是非线性系统?(2)、已知系统的特征方程,s 5+3s 4+12s 3+20s 2+35s+25=0,求系统的稳定性和系统在s 右半平面的根数或虚根值。