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山东建筑大学电气工程及其自动化专业2020-2021第二学期自动控制原理一、单选题1．下面哪种控制属于自动控制（） [单选题]A．自行车速度控制B．收音机音量控制C．汽车驾驶控制D．空调器的温度控制(正确答案)2．下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（） [单选题]A．稳定性B．复现性(正确答案)C．快速性D．准确性3．下列常用来描述静态特性的数学模型是（） [单选题]A．微分方程B．代数方程(正确答案)C．差分方程D．传递函数4．指数函数.其拉氏变换为（） [单选题]A. 1B.(正确答案)C.D5．典型的二阶振荡环节的传递函数为（）。
[单选题]A.(正确答案)B.C.D.6．下列不属于动态性能指标的是（） [单选题]A稳态误差(正确答案)B上升时间C峰值时间D最大超调量7．不属于控制系统设计过程步骤的是（） [单选题]A根据需要制定技术指标B根据技术指标设计若干解决方案C根据理论分析选择解决方案(正确答案)D对所选择方案做细节设计8．系统的闭环传递函数为，则系统的极点为（）。
[单选题]A.B.(正确答案)C.D.9．根轨迹的分支与（）数目相等。
[单选题]A开环极点(正确答案)B闭环极点C开环零点D闭环零点10．某环节传递函数，则其频率特征的奈奎斯特图终点坐标为（）。
[单选题] A.B.C.D.(正确答案)11．下面哪种控制属于人工控制（） [单选题]A导弹飞行控制B 汽轮机的转速控制C 人造卫星控制D汽车驾驶控制(正确答案)12．自动控制系统不稳定的过渡过程是（）。
[单选题]A.发散振荡过程(正确答案)B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是13．下列不是用来描述动态方程的数学模型是（） [单选题]A差分方程B传递函数(正确答案)C状态方程D代数方程14．最大超调量的大小直接描述了系统的（） [单选题]A快速性B准确性C相对稳定性(正确答案)D鲁棒性15．一阶系统的放大系数K越大，则其（）。
三、名词解释(1)．自动控制(2)．系统误差(3)．频率响应四、计算题（1）．求图1中电网络的传递函数，iu为输入，u为输出。
图1（1）．解：电网络中输出部分的阻抗为：21)('Z RCss+=总阻抗为：CsCsRCsRsRs11)('Z)(Z111+=+=+=传递函数为：111/1)(Z)('Z)(G11+=+==CsRCsCsRCssss(2)．设某单位负反馈系统的开环传递函数为11)(+=s s G k ，当输入信号)30sin()(0+=t t r 作用于闭环系统的输入端时，试求系统的稳态输出。
解：系统的闭环传递函数为：21)(1)()(+=+=s s G s G s G k B 所以频率特性为：21)(+=ωωj j G B 幅频特性 41)(2+=ωωj G B51)(1==ωωj G B 相频特性5.0arctan 2arctan)(-=-=∠ωωj G B系统的稳态输出为：()5.0arctan 30sin 51-+οt （3）．求图2的传递函数()()()C s G s R s =。
图2解：2431324321543211)()(H G G H G G G G G G G G G G G s R s C +++=（4）．控制系统的开环传递函数为)12)(1(1)(k ++=s s s G ，求该系统的开环幅频特性和开环相频特性。
解：频率特性为：)12)(1(1)(k ++=ωωωj j j G开环幅频特性为：1541)(24++=ωωωA开环相频特性为：2213)(ωωωϕ--=arctg。
词汇第一章自动控制 ( Automatic Control) ：是指在没有人直接参与的条件下，利用控制装置使被控对象的某些物理量（或状态）自动地按照预定的规律去运行。
自动控制系统：将被控对象和控制装置（控制器）按照一定的方式连接起来构成的有机总体。
开环控制 ( open loop control )：开环控制是最简单的一种控制方式。
它的特点是，按照控制信息传递的路径，控制量与被控制量之间只有前向通路而没有反馈通路。
也就是说，控制作用的传递路径不是闭合的，故称为开环。
闭环控制 ( closed loop control) ：凡是将系统的输出量反送至输入端，对系统的控制作用产生直接的影响，都称为闭环控制系统或反馈控制 Feedback Control 系统。
这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个闭合的环路，故称为闭环。
复合控制 ( compound control ）：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。
被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。
被控对象是控制系统的主体，例如火箭、锅炉、机器人、电冰箱等。
控制装置则指对被控对象起控制作用的设备总体，有测量变换部件、放大部件和执行装置。
被控量 (controlled variable ) ：指被控对象中要求保持给定值、要按给定规律变化的物理量。
被控量又称输出量、输出信号。
给定值 (set value ) ：是作用于自动控制系统的输入端并作为控制依据的物理量。
给定值又称输入信号、输入指令、参考输入。
干扰 (disturbance) ：除给定值之外，凡能引起被控量变化的因素，都是干扰。
干扰又称扰动。
第二章数学模型 (mathematical model) ：是描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式。
传递函数 ( transfer function) ：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为传递函数。
三、名词解释(1)．稳定性(2)．频率响应(3)．传递函数四、计算题（1）．求图1中电网络的传递函数，i u 为输入，0u 为输出。
图1（1）．解：电网络中输出部分的阻抗为：21)('Z R Cs s += 总阻抗为：Cs Cs R Cs R s R s 11)('Z )(Z 111+=+=+=传递函数为：111/1)(Z )('Z )(G 11+=+==Cs R Cs Cs R Cs s s s(2)．设某单位负反馈系统的开环传递函数为110)(+=s s G k ，当输入信号)30sin()(0+=t t r 作用于闭环系统的输入端时，试求系统的稳态输出。
（2）．解：系统的闭环传递函数为：1110)1101/(110)(+=+++=s s s s G所以频率特性为：11/2211101110)(ωωωωjarctg e j j G -+=+=系统的稳态输出为：)8.24(12210)11/103(12210)11/03(21110)(o 002+=-+=-++=t Sin arctg t Sin arctg t Sin t y ωω学年 学期山东大学 自动控制原理 课程试卷 A 卷（3）．求图2的传递函数()()()C s G s R s =。
图2 （3）解：闭合回路有两个：122212 ;1H G L H G G L -=-= （2分）前向通路有两个，前向通路的余子式都为1。
32212 ;1G G P G G P -==所以传递函数为：2211232211)(H G G H G G G G G s G +++=（4）．控制系统的开环传递函数为)12)(1(1)(k ++=s s s G ，求该系统的开环幅频特性和开环相频特性。
（4）解： 频率特性为：)12)(1(1)(k ++=ωωωj j j G 开环幅频特性为：1541)(24++=ωωωA开环相频特性为：2213)(ωωωϕ--=arctg学年 学期山东大学 自动控制原理（非自动化类） 课程试卷 A 卷。
一. 多选题(32分)1、三绕组变压器的分接头-般安在(AB)A、压侧;B、中压侧;C、低压侧;D、依据容量情况而定2、当前世界各国的电力市场交易的模式为(ABC)A、电力联营体模式B、双边交易模式C、存在双边合同的联营体模式D、自由选取模式3、当无功不足时而造成电压偏差过大时，采用的措施有(BD)A、发电机端电压调整;B、改变变压器分接头;C、并联补偿装置;D、改变线路参数4、系统负荷由以下哪几种变动负荷构成(ABC)A、变化幅值很小，周期较短B、变化幅值大，周期较长C、变化缓慢的持续变动负荷D、变化幅值很大，周期很短5、电力系统的频率调整分为: ABCA、一次调频B、二次调频C、三次调频D、四次调频6、二次调频负荷的原始增量4PLO由(ABC) 组成A、因调速器的调整作用而增大的发电机组的功率B、因调频器的二次调整作用而增大的发电机组的功率C、负荷本身的调节效应而减小的负荷功率D、负荷本身的调节效应而增大的负荷功率7、无功补偿的原则是(ABC)A、分层分区B、就地平衡C、避兔长距离多层输送无功D、装设尽够的无功补偿装置8、在两端供电网络的潮流计算中，影响循环功率的因素有(ABD)A、网络参数B、电压参数C、负荷功率D、电压差9、限制电压波动的措施有(ACD)A、串联电容器;B、增加原动机出力;C、并联静止补偿器;D、设置调相机和电抗器10、主调频厂选择是硬考虑(BCD)A、较大的出力调整范围B、拥有足够调整容量和范围C、调频机组有与负荷变化速度相适应的调整速度D、安全经济原则11、水力发电厂的特点是(BC)A、有一定的强迫功率B、退出、再投入时间短、操作简单C、承担急剧变化负荷时，不要额外耗费能量D、水电厂不一定总能承担它的额定容量范围内的负荷12、电压中枢点-般选择为(ABD)A、区域性水火电厂的高压母线;B、枢纽变电站的二次母线;C、有大量地方性负荷的发电厂母线;D、终端变电站的低压母线;13、以下哪种措施可增大自然功率(AB)A、提高输电额定电压B、减小波阻抗C、增大输电电流D、减小对地电压14、电力网是指由(AD) 组成的统一整体A、输电线路B、发电机C、电动机D、压器15、下列无功电源中, 电压调节效应是正的有(ACD)A、调相机;B、TSC型静止无功补偿器;C、SR性静止无功补偿器;D、TCR型静止无功补偿器;16、优先改变发电机端电压调压是因为(BCD)A、不需要附加设备;B、可调范围无限;C、调压手段最直接;D、简单经济二、综合题(60分)17、详述电力系统调度的主要四点任务。
