西安石油大学2005年期末自动控制原理考试试题B(含答案)

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2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ ） A.1 B.2 C.5 D.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 k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。

自动控制原理1一、单项选择题（每小题 1 分，共20 分）系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为1. （）2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（）上相等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ω从0 变化到+ ∞时，延迟环节频率特性极坐标图为4. (）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10，则它的开环增益为（s（5s 2）期末考试- 复习重点7. A.1二阶系统的传递函数临界阻尼系若保持二阶系统B.2C.5D.10G ( s)2 sA. 提高上升时间和峰值时2s 5，则该系统是（过阻尼系 D. 零阻尼系减少上升时间和峰值时A. 系统综合B. 系统辨识C. 系统分析D. 系统设计A. 幅频特性的斜率 B. 最小幅值 C. 相位变化率 D. 穿越频率A. 圆B. 半圆 C. 椭圆 D. 双曲线5.6. 若系统的开环传递函数为C. 提高上升时间和调整时间1 T s ，当频率D. 减少上升时间和超调量1时，则相频特性G （ j ）为（）T9.(s)阶微分环节GA.45B. -45C.90D. -9010. 最小相位系统的开环增益越大，其(A. 振荡次数越多B. 大 稳定裕量越C. 相位变化越小D. 小 稳态误差越11. 设系统的特征方程为D s s 4D s s 8s 3 17s 20 ，则此系统16 s 5 (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：k)时，闭环系统临界稳 ，当 k= ( 定。

s( s 1)( s 5)A.10B.20C.30D.4013. 设系统的特征方程为3s43210s 5s s2 0 ，则此系统中包含正实部特征的个数有(A.0B.1C.2D.314. 单位反馈系统开环传递函 数为A.2B.0.2G s s C.0.5，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为(sD.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为G c (s)A. 反馈校正B. 正s 1 ，则它是一种( 10s 1相位超前校 C. 相位滞后—超前校正D. 正 相位滞后校16. 稳态误差 ess 与误差信号 E( s) 的函数关系为()A. e ss lim E(s) s 0 C. e ss lim E(s) s limB. e ss sE(s)s 0 lim D. e sssE(s) 17. 在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定减小增益 超前校正 滞后校正 D. 滞后 - 超前18. 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K19. 开环传递函数为G(s)H( s)=3 s (s, 则实轴上的根轨迹为（C.（- ∞，A.（-3 ，∞ ） B.（0 ，∞ ） 3）20. 在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ A. 电压 B. 电流 C. 位移 D. 速度 二、填空题（每小题 1 分，共 10 分）21闭环控制系统又称 .为 系统。

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《自动控制原理》试题及答案1、若某串联校正装置的传递函数为(10s+1）/（100s+1），则该校正装置属于(B ）。

3分2、在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）3分3、在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的(D） 3分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4、用超前校正装置改善系统时,主要是利用超前校正装置的（A ）3分5、I型系统开环对数幅频特性的低频段斜率为（B ）9分6、设微分环节的频率特性为G（jω)，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的奈氏曲线是（） 9分7、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( ）。

9分8、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的( ） 9分9、关于系统零极点位置对系统性能的影响,下列观点中正确的是（） 7分10、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的( ) 2分11、若某最小相位系统的相角裕度γ〉0，则下列说法正确的是（ )。

2分12、某环节的传递函数是G（s)=5s+3+2/s，则该环节可看成由（D ）环节组成。

2分13、主导极点的特点是（A ）2分14、设积分环节的传递函数为G(s）=K/s，则其频率特性幅值A(ω)=(）2分15、某环节的传递函数为K/（Ts+1），它的对数幅频率特性随K值增加而（）2分16、某系统的传递函数是G（s）=1/（2s+1)，则该可看成由（C ）环节串联而成2分17、若系统的开环传递函数在s右半平面上没有零点和极点，则该系统称作(B）2分18、某校正环节传递函数G(s)=（100s+1）/（10s+1),则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ D）2分19、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为( C）2分20、最小相位系统的开环增益越大,其（）2分21、一阶微分环节G(s）=1+Ts，当频率ω=1/T时，则相频特性∠G(jω)为（ )2分22、ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为( )2分23、开环传递函数为G（s)H（s)=(s+3)/（s+2)(s+5)，则实轴上的根轨迹为（B）2分24、开环传递函数为G（s)H(s）=K/(s*s＊s（s+4)）,则实轴上的根轨迹为（ )2分25、某单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)=K/(s(s+1）(s+5）)，当k=（C ）时，闭环系统临界稳定.2分26、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是（B ) 2分27、当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比为（B）3分28、控制系统的稳态误差ess反映了系统的(A）2分29、当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（C）3分30、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将（B )3分。

自动控制原理期末试卷与答案自动控制原理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( c ）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（d）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( d ）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 )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( d ）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10,则它的开环增益为（c ) s（5s?2)A.1 B。

2 C。

5 D。

107. 二阶系统的传递函数G（s)?5，则该系统是（b ) 2 s？2s？5A。

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(b )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G（s）?1？Ts,当频率？？1时，则相频特性？G（j？)为( a ）TA。

45°B.-45°C。

90°D.—90°10。

最小相位系统的开环增益越大，其（d ）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D？s？？s4?8s3？17s2？16s？5?0，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:G？s??k，当k=( ）时,闭环系统s（s? 1）(s？5）临界稳定.A.10 B。

20 C。

30 D。

4013。

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G 1(s)与G 2(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 （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω ，阻尼比=ξ，该系统的特征方程为 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105tt g t ee --=+，则该系统的传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于 ，终止于 。

7、设某最小相位系统的相频特性为11()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。

8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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。

二、选择题（每题 2 分，共20分）1、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。

2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。

A 、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；C 、增加开环零点；D 、引入串联超前校正装置。

3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。

4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( )A 、 型别2<v ；B 、系统不稳定；C 、 输入幅值过大；D 、闭环传递函数中有一个积分环节。

5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈口符号为“-” ；B 、除r K 外的其他参数变化时；C 、非单位反馈系统；D 、根轨迹方程（标准形式）为1)()(+=s H s G 。

自动控制原理 复习题（课程代码392215）一通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。

二 根据下图所示的RC 电路原理图，写出该系统以Ui 为输入量，Uo 为输出量的微分方程。

三 通过结构图化简，试求下图所示系统的闭环传递函数()()C s R s 。

四 控制系统中的性能指标分为动态性能指标与静态性能指标。

动态指标中用--------评价系统的阻尼程度，用------------和--------------评价系统的响应速度，用--------------同时反映响应速度和阻尼程度。

静态指标用--------------描述，它反映了系统的-------------。

五 设单位反馈系统开环传递函数为()(0.21)(0.51)kG S s s s =++，①试绘制相应的闭环根轨迹图；②若对该系统增加开环零点，则根轨迹图会如何变化；③若增加该系统的开环极点，则根轨迹图如何变化。

六 已知系统开环传递函数为2()1G s s =+,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特性曲线图。

七 简述奈氏稳定判据。

八自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制？并分别介绍每种控制。

九已知一单位反馈系统的开环传递函数为25()(6)G ss s=+，试计算其动态性能指标（σ%，t p ，t r和t s）。

十已知系统的闭环特征方程s4+2s3+3s2+4s+5=0，试用劳斯判据分析系统的稳定性。

若系统不稳定，指出不稳定根的个数。

十一简述线性系统的两个重要特性，并利用该特性计算下图所示输出量的拉氏表达式。

（已知R(S)=1/S,N(S)=1/S2）。

十二已知开环传递函数为10()(4)G SS S=+,若输入信号为r(t)=4+6t+3t2,求稳态误差。

十三简述控制系统稳态误差的含义，并给出其常有的两种定义方法。

十四试举出在控制系统中，常用的典型输入信号有哪几种。

十五简述系统的幅频特性、相频特性和频率特性的含义。

自动控制原理试卷A(1)2． （10分）已知某系统初始条件为零，其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ，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 C0,3==p v （a ）0,0==p v （b ） 2,0==p v （c ） 题4图 题2图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。

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。

自动控制原理试卷A （2）1．（10分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)5(4)(+=S S s G ，求该系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应。

2．（10分）设单位负反馈系统的开环传递函数为)0()(3>=K SKs G ，若选定奈氏路径如图（a ）（b ）所示，试分别画出系统与图（a ）和图（b ）所对应的奈氏曲线，并根据所对应的奈氏曲线分析系统的稳定性。

3．（10分）系统闭环传递函数为2222)(nn n s s G ωξωω++=，若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%，调节时间小于6s ，峰值时间小于6.28s ，试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。

（8分） 4.（10分）试回答下列问题： （1） 串联超前校正为什么可以改善系统的暂态性能？ （2） 从抑制扰动对系统的影响这一角度考虑，最好采用哪种校正方式？ 5．（15分）对单位负反馈系统进行串联校正，校正前开环传递函数)12()(2++=S S S Ks G ，试绘制K 由0→+∞变化的根轨迹。