自动控制原理模拟题
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《自动控制原理》模拟题(补)一.单项选择题1.开环控制系统的特征是没有()。
A.反馈环节B.给定环节C.执行环节D.放大环节2.若系统的开环传递函数为错误!未找到引用源。
,则它的开环增益K为()。
A.1B.2C.5D.103.方框图化简时,当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.串联越过的方块图单元C.并联越过的方块图单元的倒数D.串联越过的方块图单元的倒数4.已知负反馈系统的开环传递函数为错误!未找到引用源。
,则该系统的闭环特征方程为()。
A、错误!未找到引用源。
B、错误!未找到引用源。
C、错误!未找到引用源。
D、与是否为单位反馈系统有关5.若保持二阶系统的错误!未找到引用源。
不变,提高错误!未找到引用源。
,则可以()。
A.提高上升时间和峰值时间B. 减少上升时间和超调量C.提高上升时间和调整时间D. 减少上升时间和峰值时间6.设系统的特征方程为错误!未找到引用源。
,则此系统()。
A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定7.系统的开环传递函数为错误!未找到引用源。
,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)8.根轨迹上的点应满足的相角条件为错误!未找到引用源。
()。
A.-1B.1C.±(2k+1)π/2,(k=0,1,2,…)D.±(2k+1)π,(k=0,1,2,…)9.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。
10.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11.一闭环系统的开环传递函数为错误!未找到引用源。
,则该系统为()。
A.0型系统,开环放大系数K为2B.I型系统,开环放大系数K为2C.I型系统,开环放大系数K为1D.0型系统,开环放大系数K为112.关于传递函数,错误的说法是 ( )。
A.传递函数只适用于线性定常系统;B.传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;C.传递函数一般是为复变量s的真分式;D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
13.二阶系统的传递函数错误!未找到引用源。
,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14.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡,则其阻尼比可能为()。
A.0.6B.0.707C.0D.115.系统的开环传递函数为错误!未找到引用源。
,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)16.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.偶数二. 填空题1.两个传递函数分别为错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
为。
(用错误!未找到引用源。
与错误!未找到引用源。
表示)。
2.根轨迹起始于,终止于环零点。
3.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。
4.传递函数是指在零初始条件下,线性定常控制系统的之比。
5.通常将二阶系统的传递函数写成标准形式:。
6.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即:、快速性和准确性。
7.在经典控制理论中,可采用、根轨迹法或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。
8.既有前向通路又有反馈通路的控制方式称为_____ ______控制。
9.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。
10.线性系统稳定的充分必要条件是闭环传递函数的极点均严格位于。
11.时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和____ ______。
12.若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越_ _越好。
13.利用____ ______公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。
14.串联滞后校正利用滞后网络的高频幅值____ ___的特性。
三. 判断题1.当输入信号为斜坡信号时,0型系统的稳态误差为零。
()2.在系统框图的等效变换中,串联的两个环节化简的时候是相加的关系。
()3.劳斯判据是判断线性定常系统稳定性的一种代数判据。
()4.频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应。
()5.单位阶跃函数的拉氏变换为错误!未找到引用源。
()6.稳态误差错误!未找到引用源。
与误差信号E(s)的函数关系为错误!未找到引用源。
()7.错误!未找到引用源。
从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为圆。
()8.在系统框图的等效变换中,并联的两个环节化简的时候是相乘的关系。
()9.稳定的系统一定具有快速响应的特性。
()10.若二阶系统的调整时间短,则说明系统响应慢。
()11.对于阶跃信号输入,0型系统的稳态误差为非零的常数。
()12.超调量仅与阻尼比有关。
()13.系统稳定的充分必要条件是系统特征方程式中s各次项的系数均为正值,且无缺项。
()14.延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使相频特性发生变化。
()四.简答题1.二阶系统阶跃响应的性能指标中,上升时间和调整时间是什么?并在图中表示。
2.设开环传递函数错误!未找到引用源。
,试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。
3.绘制根轨迹的基本法则有哪些?4.简述开环控制系统和闭环控制系统的主要特点。
5.二阶系统阶跃响应的性能指标中,峰值时间和超调量是什么?并画图表示。
6.简述绘制伯德图的一般步骤。
五.综合题1. 系统结构图如图1所示:(1)写出闭环传递函数错误!未找到引用源。
表达式;(2)要使系统满足条件:错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,试确定相应的参数K和β。
2.用框图的等效变换法则,求图2所示系统的传递函数C(s)/R(s)。
图2 多回路系统的框图参考答案:一.单项选择题二.填空题1. 错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
2. 开环极点3. 开环控制系统、闭环控制系统4. 输出拉氏变换与输入拉氏变换5. 错误!未找到引用源。
6. 稳定性7. 劳斯判据8. 闭环 9. 反馈量 10. s左半平面11. 调整时间 12. 远 13. 梅逊14. 衰减三.判断题四. 简答题1.答:上升时间:被控制量h(t)由零第一次上升到稳态值所需的时间。
调节时间:阶跃响应曲线开始进入偏离稳态值错误!未找到引用源。
的误差范围(一般取错误!未找到引用源。
为5%或2%),并从此不再超越这个范围的时间。
图(略)2.答:幅频特性:错误!未找到引用源。
,相频特性:错误!未找到引用源。
起点:错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
;终点:错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
;3.答:(1)根轨迹的起点与终点;(2)分支数的确定;(3)根轨迹的对称性;(4)实轴上的轨迹;(5)根轨迹的渐近线;(6)出射角和入射角。
(答案不唯一)4.答:开环控制系统:是没有输出反馈的一类控制系统。
其结构简单,价格低,易维修。
精度低、易受干扰。
闭环控制系统:又称为反馈控制系统,其结构复杂,价格高,不易维修。
但精度高,抗干扰能力强,动态特性好。
5.峰值时间:瞬态响应第一次出现峰值的时间,即响应曲线达到第一个峰值所需要的时间。
超调量:指响应的最大偏离量与稳态值之比的百分数。
图(略)6.答:错误!未找到引用源。
的绘制步骤:(1)确定各典型环节的转折频率,标注在错误!未找到引用源。
轴上;(2)确定低频段伯德图的高度和斜率;(3)依次画转折频率以后部分,增减斜率;(4)在转折频率附近进行修正。
错误!未找到引用源。
的绘制步骤:先计算5个左右点(包括转折频率的点),再绘制大致的曲线。
五. 程序设计题1.解:(1)22222221)()()(n n ns s K s K s K sK s K s Ks R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ (2)⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK2.解:本题的求解方法之一就是把图中的点A 后移,然后从内回路到外回路逐步化简,其简化过程如下。