自動控制原理第六版期末考試八套習(xí)題集

1、自動控制原理1一、 單項選擇題（每小題1分，共20分）1. 系統(tǒng)和輸入已知，求輸出并對動態(tài)特性進(jìn)行研究，稱為（ c ）A.系統(tǒng)綜合 B.系統(tǒng)辨識 C.系統(tǒng)分析 D.系統(tǒng)設(shè)計 2. 慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在（ d）上相等。A.幅頻特性的斜率 B.最小幅值 C.相位變化率 D.穿越頻率3. 通過測量輸出量，產(chǎn)生一個與輸出信號存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱為（ d ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件4. 從0變化到+時，延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為（a ）A.圓 B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線5. 當(dāng)忽略電動機(jī)的電樞電感后，以電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電

2、動機(jī)可看作一個（ d ）A.比例環(huán)節(jié) B.微分環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.慣性環(huán)節(jié)6. 若系統(tǒng)的開環(huán)傳 遞函數(shù)為，則它的開環(huán)增益為（c ）A.1 B.2 C.5 D.107. 二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，則該系統(tǒng)是（b ）A.臨界阻尼系統(tǒng) B.欠阻尼系統(tǒng) C.過阻尼系統(tǒng) D.零阻尼系統(tǒng)8. 若保持二階系統(tǒng)的不變，提高n，則可以（b ）A.提高上升時間和峰值時間 B.減少上升時間和峰值時間C.提高上升時間和調(diào)整時間 D.減少上升時間和超調(diào)量9. 一階微分環(huán)節(jié)，當(dāng)頻率時，則相頻特性為（ a ）A.45 B.-45 C.90 D.-9010.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，其（ d ）A.振蕩次數(shù)越多 B.穩(wěn)定裕量

3、越大 C.相位變化越小 D.穩(wěn)態(tài)誤差越小11.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng) （ ）A.穩(wěn)定 B.臨界穩(wěn)定 C.不穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定。12.某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，當(dāng)k=（ ）時，閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.10 B.20 C.30 D.4013.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數(shù)有（ ）A.0 B.1 C.2 D.314.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入為單位階躍時，則其位置誤差為（ ）A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.0515.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則它是一種（ ）A.反饋校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.相位滯后校正16.穩(wěn)態(tài)誤差

4、ess與誤差信號E(s)的函數(shù)關(guān)系為（ ）A. B. C. D.17.在對控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最方便的是（ ）A.減小增益 B.超前校正 C.滯后校正 D.滯后-超前18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（ ）A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45弧線19.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=,則實軸上的根軌跡為（ ）A.(-3，) B.(0，) C.(-，-3) D.(-3，0)20.在直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，霍爾傳感器是用作（ ）反饋的傳感器。A.電壓 B.電流 C.位移 D.速度二、 填空題（每小題1分，共10分）21.閉環(huán)控制系統(tǒng)又稱為 反饋控制 系統(tǒng)。22.一線

5、性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是單位脈沖函數(shù)時，其輸出象函數(shù)與 傳遞函數(shù) 相同。23.一階系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位斜坡函數(shù)時，其響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差恒為 時間常數(shù)T (或常量) 。24.控制系統(tǒng)線性化過程中，線性化的精度和系統(tǒng)變量的 .偏移程度 有關(guān)。25.對于最小相位系統(tǒng)一般只要知道系統(tǒng)的 開環(huán)幅頻特性 就可以判斷其穩(wěn)定性。26.一般講系統(tǒng)的位置誤差指輸入是 .階躍信號 所引起的輸出位置上的誤差。27.超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的 .相位 明顯上升，從而具有較大的穩(wěn)定裕度。28.二階系統(tǒng)當(dāng)共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)位于 45 線上時，對應(yīng)的阻尼比為0.707。29.PID調(diào)節(jié)中的“P”指的是 比例 控制器。30.若要求

6、系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距虛軸越_ .遠(yuǎn) _越好。三、 名詞解釋（每小題3分，共15分）31.穩(wěn)定性32.理想微分環(huán)節(jié) 33.調(diào)整時間34.正穿越35.根軌跡四、 簡答題（每小題5分，共25分）36.為什么說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能相同 ? 舉例說明。37.一階慣性系統(tǒng)當(dāng)輸入為單位階躍函數(shù)時，如何用實驗方法確定時間常數(shù)T ？其調(diào)整時間ts和時間常數(shù)T有何關(guān)系，為什么？38.什么是主導(dǎo)極點(diǎn)？主導(dǎo)極點(diǎn)起什么作用，請舉例說明。39.什么是偏差信號？什么是誤差信號？它們之間有什么關(guān)系?40.根軌跡的分支數(shù)如何判斷？舉例說明。 三、名詞解釋(每小題 3 分, 共 15 分)31. 指動態(tài)過

7、程的振蕩傾向和系統(tǒng)能夠恢復(fù)平穩(wěn)狀態(tài)的能力。32.輸出變量正比于輸入變量的微分（或）33.系統(tǒng)響應(yīng)曲線達(dá)到并一直保持在允許衰減范圍內(nèi)的最短時間34.當(dāng)乃氏圖隨w增加逆時針從第二象限越過負(fù)實軸向第三象限去時，叫正穿越。35.指當(dāng)系統(tǒng)某個參數(shù)（如開環(huán)增益K）由零到無窮大變化時，閉環(huán)特征根在s平面上移動的軌跡。四、簡答題(每小題 5 分, 共 25 分)36.傳遞函數(shù)是線性定常系統(tǒng)輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比，它通常不能表明系統(tǒng)的物理特性和物理結(jié)構(gòu)，因此說物理性質(zhì)不同的系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)可能相同。（3分）舉例說明(2分)略，答案不唯一。37.常用的方法（兩方法選1即可）：其單位階躍響應(yīng)曲線在 0.

8、632（2.5分）穩(wěn)態(tài)值處，經(jīng)過的時間tT（2.5分）；或在 t0處曲線斜率 k1/T，ts（34）T38.高階系統(tǒng)中距離虛軸最近的極點(diǎn)，其附近沒有零點(diǎn)，它的實部比其它極點(diǎn)的實部的1/5還小，稱其為主導(dǎo)極點(diǎn)。（2分）將高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)分析出來，利用主導(dǎo)極點(diǎn)來分析系統(tǒng)，相當(dāng)于降低了系統(tǒng)的階數(shù)，給分析帶來方便。（2分）舉例說明(1分)略，答案不唯一。39.偏差信號：輸入信號與反饋信號之差；（1.5分）誤差信號：希望的輸出信號與實際的輸出信號之差。（1.5分）兩者間的關(guān)系：，當(dāng)時，（2分）40.根軌跡S平面止的分支數(shù)等于閉環(huán)特征方程的階數(shù)，也就是分支數(shù)與閉環(huán)極點(diǎn)的數(shù)目相同（3分）。舉例說明(2分)

9、略，答案不唯一。自動控制原理2一、 單項選擇題（每小題1分，共20分）1. 系統(tǒng)已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（ ）A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辨識 C.系統(tǒng)分析 D.最優(yōu)設(shè)計2. 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（ ）進(jìn)行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量 D.設(shè)定量3. 在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應(yīng)中，其調(diào)整時間的長短是與（ ）指標(biāo)密切相關(guān)。A.允許的峰值時間 B.允許的超調(diào)量 C.允許的上升時間 D.允許的穩(wěn)態(tài)誤差4. 主要用于產(chǎn)生輸入信號的元件稱為（ ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件5. 某典

10、型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是，則該環(huán)節(jié)是（ ）A.比例環(huán)節(jié) B.積分環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié)6. 已知系統(tǒng)的微分方程為，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（ ）A. B. C. D.7. 引出點(diǎn)前移越過一個方塊圖單元時，應(yīng)在引出線支路上（ ）A.并聯(lián)越過的方塊圖單元 B.并聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數(shù) C.串聯(lián)越過的方塊圖單元 D.串聯(lián)越過的方塊圖單元的倒數(shù)8. 設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞，其階躍響應(yīng)曲線在t=0處的切線斜率為（ ）A.7 B.2 C. D. 9. 時域分析的性能指標(biāo)，哪個指標(biāo)是反映相對穩(wěn)定性的（ ）A.上升時間 B.峰值時間 C.調(diào)整時間 D.最大超調(diào)量10. 二階振蕩環(huán)節(jié)乃奎斯特圖中與虛軸交點(diǎn)的頻率為（

11、）A.諧振頻率 B.截止頻率 C.最大相位頻率 D.固有頻率11. 設(shè)系統(tǒng)的特征方程為，則此系統(tǒng)中包含正實部特征的個數(shù)為（ ）A.0 B.1 C.2 D.312. 一般為使系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性,希望相位裕量g為（ ）A.015 B.1530 C.3060 D.6090 13. 設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是，且容許誤差為5%，則其調(diào)整時間為（ ）A.1 B.2 C.3 D.414. 某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是（ ）A. B. C. D.15. 單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（ ） A.0 B.0.25 C.4 D.16. 若已知某串聯(lián)校正裝置的傳

12、遞函數(shù)為，則它是一種（ ）A.相位超前校正 B.相位滯后校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正17. 確定根軌跡大致走向，一般需要用（ ）條件就夠了。A.特征方程 B.幅角條件 C.幅值條件 D.幅值條件+幅角條件18. 某校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)，則其頻率特性的奈氏圖終點(diǎn)坐標(biāo)為（ ）A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0)19. 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則實軸上的根軌跡為（ ）A.(-2，-1)和（0，） B.(-，-2)和(-1，0)C.(0，1)和(2，) D.(-，0)和(1，2)20. A、B是高階系統(tǒng)的二個極點(diǎn)，一般當(dāng)極點(diǎn)A距離虛軸比極點(diǎn)B距離虛軸大于（ ）

13、時，分析系統(tǒng)時可忽略極點(diǎn)A。A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍二、 填空題（每小題1分，共10分）21.“經(jīng)典控制理論”的內(nèi)容是以 為基礎(chǔ)的。22.控制系統(tǒng)線性化過程中，變量的偏移越小，則線性化的精度 。23.某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是，則系統(tǒng)的時間常數(shù)是 。24.延遲環(huán)節(jié)不改變系統(tǒng)的幅頻特性，僅使 發(fā)生變化。25.若要全面地評價系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，需要同時根據(jù)相位裕量和 來做出判斷。26.一般講系統(tǒng)的加速度誤差指輸入是 所引起的輸出位置上的誤差。27.輸入相同時，系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)誤差越 。28.系統(tǒng)主反饋回路中最常見的校正形式是 和反饋校正29.已知超前校正裝置的傳遞函數(shù)為，其最大超前角所對

14、應(yīng)的頻率 。30.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半S平面上沒有 ，則該系統(tǒng)稱作最小相位系統(tǒng)。三、 名詞解釋（每小題3分，共15分）31.數(shù)學(xué)模型32.反饋元件33.最大超調(diào)量34.頻率響應(yīng)35.幅值裕量四、 簡答題（每小題5分，共25分）36.開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么？37.如何用實驗方法求取系統(tǒng)的頻率特性函數(shù)？38.伯德圖中幅頻特性曲線的首段和傳遞函數(shù)的型次有何關(guān)系？39.根軌跡與虛軸的交點(diǎn)有什么作用? 舉例說明。40.系統(tǒng)閉環(huán)零點(diǎn)、極點(diǎn)和性能指標(biāo)的關(guān)系。自動控制原理31. 如果被調(diào)量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統(tǒng)叫（ ）A.恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng) B.隨動系統(tǒng) C.連續(xù)控制系統(tǒng) D.數(shù)

15、字控制系統(tǒng)2. 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較，閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對（ ）進(jìn)行直接或間接地測量，通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量 D.設(shè)定量3. 直接對控制對象進(jìn)行操作的元件稱為（ ）A.給定元件 B.放大元件 C.比較元件 D.執(zhí)行元件4. 某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是，則該環(huán)節(jié)是（ ）A.比例環(huán)節(jié) B.慣性環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié)5. 已知系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)是，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（ ）A. B. C. D. 6. 梅遜公式主要用來（ ）A.判斷穩(wěn)定性 B.計算輸入誤差 C.求系統(tǒng)的傳遞函數(shù) D.求系統(tǒng)的根軌跡7. 已知二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出等幅振蕩，則其阻尼

16、比可能為（ ）A.0.6 B.0.707 C.0 D.18. 在系統(tǒng)對輸入信號的時域響應(yīng)中，其調(diào)整時間的長短是與（ ）指標(biāo)密切相關(guān)。A.允許的穩(wěn)態(tài)誤差 B.允許的超調(diào)量 C.允許的上升時間 D.允許的峰值時間9. 設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞，其階躍響應(yīng)曲線在t =0處的切線斜率為（ ）A.7 B.2 C. D.10.若系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在右半S平面上沒有零點(diǎn)和極點(diǎn)，則該系統(tǒng)稱作（ ）A.非最小相位系統(tǒng) B.最小相位系統(tǒng) C.不穩(wěn)定系統(tǒng) D.振蕩系統(tǒng)11.一般為使系統(tǒng)有較好的穩(wěn)定性,希望相位裕量g為（ ）A.015 B.1530 C.3060 D.6090 12.某系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：，當(dāng)k=（ ）時，閉環(huán)

17、系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.2 B.4 C.6 D.813.開環(huán)傳遞函數(shù)為，則實軸上的根軌跡為（ ）A.(4，) B.(4，0） C.(，4) D.( 0，)14.單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（ ）A.0 B.0.25 C.4 D.15.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其系統(tǒng)的增益和型次為 （ ）A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，416.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則它是一種（ ）A.相位滯后校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正17.進(jìn)行串聯(lián)超前校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率的關(guān)系，通常是（ ）A.= B. C. C. C.0，a0，則

18、閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與（ ）A.K值的大小有關(guān) B.a值的大小有關(guān) C.a和K值的大小無關(guān) D.a和K值的大小有關(guān)13.已知二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線呈現(xiàn)出等幅振蕩，則其阻尼比可能為（ ）A.0.707 B.0.6 C.1 D.014.系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的（ ）A.充分條件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是15.以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的概念正確的是（ ）A.它只決定于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù) B.它只決定于系統(tǒng)的輸入和干擾C.與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)、輸入和干擾有關(guān) D.它始終為016.當(dāng)輸入為單位加速度且系統(tǒng)為單位反饋時，對于I型系統(tǒng)其穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）A.0 B.0.1/k C.1/k D.17.若已知某串聯(lián)校正裝