大學(xué)期末考試自動(dòng)控制原理題集( 附帶答案)_第1頁
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文檔簡介

1、自動(dòng)控制原理1一、 單項(xiàng)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(duì)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究,稱為( C )A.系統(tǒng)綜合 B.系統(tǒng)辨識(shí) C.系統(tǒng)分析 D.系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在(A)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(cè)量輸出量,產(chǎn)生一個(gè)與輸出信號(hào)存在確定函數(shù)比例關(guān)系值的元件稱為( C )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(shí),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(dòng)機(jī)的電樞電感后,以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為輸出變量,電樞電壓為輸入變量時(shí),電動(dòng)

2、機(jī)可看作一個(gè)( B )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(shí)間和峰值時(shí)間 B.減少上升時(shí)間和峰值時(shí)間C.提高上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間 D.減少上升時(shí)間和超調(diào)量9. 一階微分環(huán)節(jié),當(dāng)頻率時(shí),則相頻特性為(A)A.45° B.-45° C.90° D.-90°10.最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大,

3、其( D )A.振蕩次數(shù)越多 B.穩(wěn)定裕量越大 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 )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=( C)時(shí),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(shí)部特征的個(gè)數(shù)有(C )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(shí),則其位置誤差為( C )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( D )A.反饋校正 B.相位超前

4、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ess與誤差信號(hào)E(s)的函數(shù)關(guān)系為( B )A. B. C. D.17.在對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時(shí),為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,最方便的是(A )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(B )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(shí)軸上的根軌跡為( C )A.(-3,) B.(0,) C.(-,-3) D.(-3,0)20.在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中,霍爾傳感器是用作( B )反饋的傳感器。A.電壓 B.電流 C.位移 D.速度4

5、4.解:由圖知該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 (2分) 其中T= (1分) 由低頻漸近線與橫軸交點(diǎn)為,得 (2分) 修正量,得 (2分) 故所求開環(huán)傳遞函數(shù)為 (3分) 或記為 ()自動(dòng)控制原理2一、 單項(xiàng)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 )A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辨識(shí) C.系統(tǒng)分析 D.最優(yōu)設(shè)計(jì)2. 與開環(huán)控制系統(tǒng)相比較,閉環(huán)控制系統(tǒng)通常對(duì)( B )進(jìn)行直接或間接地測(cè)量,通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號(hào)。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動(dòng)量 D.設(shè)定量3. 在系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)域響應(yīng)中,其調(diào)整時(shí)間的長短是與( D)指標(biāo)密切相關(guān)。A.允許的峰值

6、時(shí)間 B.允許的超調(diào)量 C.允許的上升時(shí)間 D.允許的穩(wěn)態(tài)誤差4. 主要用于產(chǎn)生輸入信號(hào)的元件稱為( B )A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件5. 某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是,則該環(huán)節(jié)是( C )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 )A. B. C. D.7. 引出點(diǎn)前移越過一個(gè)方塊圖單元時(shí),應(yīng)在引出線支路上(C )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(B )A.7 B.2

7、 C. D. 9. 時(shí)域分析的性能指標(biāo),哪個(gè)指標(biāo)是反映相對(duì)穩(wěn)定性的( D)A.上升時(shí)間 B.峰值時(shí)間 C.調(diào)整時(shí)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(D )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(shí)部特征的個(gè)數(shù)為( C)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( C )A.015° B.15°30° C.30°60° D.60°90° 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)

8、整時(shí)間為( C )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( D)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(shí),其加速度誤差為( A)A.0 B.0.25 C.4 D.¥16. 若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為,則它是一種( A)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( D )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( D )A.(0,j0)

9、 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(shí)軸上的根軌跡為( B)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(gè)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( A )時(shí),分析系統(tǒng)時(shí)可忽略極點(diǎn)A。A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍二、 計(jì)算題(第41、42題每小題5分,第43 、44題每小題10分,共30分)42. 建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并以傳遞函數(shù)形式表示。42.解: (2.5分) (2.5分)43.y0(t) 43. 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù),試分析

10、系統(tǒng)由哪些環(huán)節(jié)組成并畫出系統(tǒng)的圖。43.解:系統(tǒng)有一比例環(huán)節(jié): (1.5分) 積分環(huán)節(jié): (1分) 慣性環(huán)節(jié): 轉(zhuǎn)折頻率為1/T=10 (1.5分) 20Log G(j) 40 -2020 -400 0.1 1 10 -20 -40 G(j)0 0.1 1 10 -450-900-1350-1800 44.電子心率起搏器心率控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示,其中模仿心臟的傳遞函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)純積分環(huán)節(jié),要求:(1)若,對(duì)應(yīng)最佳響應(yīng),問起搏器增益K應(yīng)取多大。(2)若期望心速為60次/min,并突然接通起搏器,問1s后實(shí)際心速為多少?瞬時(shí)的最大心速多大。 44.解:傳遞函數(shù) (4分) 得, (2分)當(dāng)時(shí),K20

11、,n=20 (1分)(2)由以上參數(shù)分析得到其響應(yīng)公式:得C(1)1.0次每秒,即60次每分鐘, (1分)當(dāng)時(shí),超調(diào)量,最大心速為69.78次。自動(dòng)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( B )A.恒值調(diào)節(jié)系統(tǒng) B.隨動(dòng)系統(tǒng) C.連續(xù)控制系統(tǒng) D.數(shù)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(duì)( B)進(jìn)行直接或間接地測(cè)量,通過反饋環(huán)節(jié)去影響控制信號(hào)。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動(dòng)量 D.設(shè)定量3. 直接對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行操作的元件稱為(D )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( C)A.比例環(huán)節(jié)

12、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 )A. B. C. D. 6. 梅遜公式主要用來( C)A.判斷穩(wěn)定性 B.計(jì)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,則其阻尼比可能為( C)A.0.6 B.0.707 C.0 D.18. 在系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)域響應(yīng)中,其調(diào)整時(shí)間的長短是與( A )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(shí)間 D.允許的峰值時(shí)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( B)A.7 B.2 C. D.1

13、0.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( B)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( C )A.015° B.15°30° C.30°60° D.60°90° 12.某系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:,當(dāng)k=( C)時(shí),閉環(huán)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(shí)軸上的根軌跡為( C)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(shí),其加速度

14、誤差為( A)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 ( B)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(C )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( B )A.= B.> C.< D.與無關(guān)18.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù),則與虛軸交點(diǎn)處的K*=(D )A.0 B.2 C.4 D.619.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( D )A.(0,j0) B.(1,j

15、0) C.(1,j1) D.(10,j0)20.A、B是高階系統(tǒng)的二個(gè)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( A )時(shí),分析系統(tǒng)時(shí)可忽略極點(diǎn)A。 A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍43. 設(shè)單位反饋開環(huán)傳遞函數(shù)為,求出閉環(huán)阻尼比為時(shí)所對(duì)應(yīng)的K值,并計(jì)算此K值下的。44. 43.解: (2分)10,0.5,得K500 (2分)0.24 (2分)0.16 (2分)0.36 (1分)44.單位反饋開環(huán)傳遞函數(shù)為,(1)試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的a值;(2)使系統(tǒng)特征值均落在S平面中這條線左邊的a值。解:(1)得特征方程為: (2分)S3 1 30S2 12 10aS1 (360-10a)/12

16、S0 10a得:(360-10a)>0,10a>0,從而0< a<36。 (3分)(2)將d-1=s代入上式,得 (2分)d3 1 9d2 9 10a-19d1 (81-10a+19)/9d0 10a-19同理得到:0.9< a<10 (3分) 自動(dòng)控制原理41. 系統(tǒng)和輸入已知,求輸出并對(duì)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究,稱為(C )A.系統(tǒng)綜合 B.系統(tǒng)辨識(shí) C.系統(tǒng)分析 D.系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 開環(huán)控制系統(tǒng)的的特征是沒有(C )A.執(zhí)行環(huán)節(jié) B.給定環(huán)節(jié)C.反饋環(huán)節(jié) D.放大環(huán)節(jié)3. 主要用來產(chǎn)生偏差的元件稱為( A )A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件

17、4. 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是,則該可看成由( C)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。A.比例、延時(shí) B.慣性、導(dǎo)前 C.慣性、延時(shí) D.慣性、比例5. 已知 ,其原函數(shù)的終值( C )A.0 B. C.0.75 D.3 6. 在信號(hào)流圖中,在支路上標(biāo)明的是( D )A.輸入 B.引出點(diǎn) C.比較點(diǎn) D.傳遞函數(shù)7 .設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是,且容許誤差為2%,則其調(diào)整時(shí)間為(C )A.1 B.1.5 C.2 D.38. 慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在( A)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9. 若保持二階系統(tǒng)的不變,提高n,則可以( B )A.提高上升時(shí)間和峰值時(shí)間 B.減少上升時(shí)

18、間和峰值時(shí)間C.提高上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間 D.減少上升時(shí)間和超調(diào)量10.二階欠阻尼系統(tǒng)的有阻尼固有頻率d、無阻尼固有頻率n和諧振頻率r比較( D )A.rd n B.rn d C.n rd D.n dr11.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為,則此系統(tǒng)中包含正實(shí)部特征的個(gè)數(shù)有(C )A.0 B.1 C.2 D.312.根據(jù)系統(tǒng)的特征方程,可以判斷系統(tǒng)為( B)A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定13.某反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:,當(dāng)( B)時(shí),閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。A. B. C. D.任意T1和t214.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(shí),其位置誤差為( B)A.2 B.0.2 C.0.2

19、5 D.315.當(dāng)輸入為單位斜坡且系統(tǒng)為單位反饋時(shí),對(duì)于II型系統(tǒng)其穩(wěn)態(tài)誤差為(A )A.0 B.0.1/k C.1/k D.¥16.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為,則它是一種( D)A.相位滯后校正 B.相位超前校正 C.微分調(diào)節(jié)器 D.積分調(diào)節(jié)器17.相位超前校正裝置的奈氏曲線為( B )A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45°弧線18.在系統(tǒng)中串聯(lián)PD調(diào)節(jié)器,以下那一種說法是錯(cuò)誤的( D )A.是一種相位超前校正裝置 B.能影響系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的高頻段C.使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能得到改善 D.使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度得到改善19.根軌跡漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)公式為( D )A. B.

20、 C. D.20.直流伺服電動(dòng)機(jī)測(cè)速機(jī)機(jī)組(型號(hào)為70SZD01F24MB)實(shí)際的機(jī)電時(shí)間常數(shù)為(D )A.8.4 ms B.9.4 ms C.11.4 ms D.12.4 ms41.建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并以傳遞函數(shù)形式表示。41.解: (2.5分) (2.5分)Fi (t)43.已知給定系統(tǒng)的傳遞函數(shù),分析系統(tǒng)由哪些環(huán)節(jié)組成,并畫出系統(tǒng)的Bode圖。 系統(tǒng)有一比例環(huán)節(jié):K=10 20log10=20 (1.5分) 積分環(huán)節(jié):1/S (1分)慣性環(huán)節(jié):1/(S+1) 轉(zhuǎn)折頻率為1/T=1 (1.5分) 20Log G(j) 40 -2020 -400 0.1 1 10 -20 -40 G(

21、j)0 0.1 1 10 -450-900-1350-1800 44.已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),(l)求使系統(tǒng)穩(wěn)定的開環(huán)增益k的取值范圍;(2)求k=1時(shí)的幅值裕量;(3)求k=1.2,輸入x(t)=1+0.06 t時(shí)的系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差值ess。44.解:1)系統(tǒng)的特征方程為: (2分)由勞斯陣列得:0< k<1.5 (2分)2)由得: (2分) (2分)3)自動(dòng)控制原理51. 隨動(dòng)系統(tǒng)對(duì)( A)要求較高。A.快速性 B.穩(wěn)定性 C.準(zhǔn)確性 D.振蕩次數(shù)2.“現(xiàn)代控制理論”的主要內(nèi)容是以( B )為基礎(chǔ),研究多輸入、多輸出等控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問題。A.傳遞函數(shù)模型 B.狀態(tài)空

22、間模型 C.復(fù)變函數(shù)模型 D.線性空間模型3. 主要用于穩(wěn)定控制系統(tǒng),提高性能的元件稱為( D )A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.校正元件4. 某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是,則該環(huán)節(jié)可看成由( B )環(huán)節(jié)串聯(lián)而組成。A.比例、積分、滯后 B.比例、慣性、微分 C.比例、微分、滯后 D.比例、積分、微分5. 已知 ,其原函數(shù)的終值(C )A.0 B. C.0.75 D.36. 已知系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)是,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是( B)A. B. C. D. 7. 在信號(hào)流圖中,在支路上標(biāo)明的是( D )A.輸入 B.引出點(diǎn) C.比較點(diǎn) D.傳遞函數(shù)8. 已知系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)函數(shù)是,則系統(tǒng)的穩(wěn)

23、態(tài)誤差是( A )A.0.5 B.1 C.1.5 D.29. 若二階系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間長,則說明( B )A.系統(tǒng)響應(yīng)快 B.系統(tǒng)響應(yīng)慢 C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性差 D.系統(tǒng)的精度差10.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為,它的對(duì)數(shù)幅頻率特性L()隨K值增加而( A)A.上移 B.下移 C.左移 D.右移11.設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為,則其頻率特性幅值A(chǔ)()=( A )A. B. C. D.12.根據(jù)系統(tǒng)的特征方程,可以判斷系統(tǒng)為( B )A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定13.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù),其阻尼比是(C )A.0.5 B.1 C.2 D.414.系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是其特征方程式的所有根均在根

24、平面的(B )A.右半部分 B.左半部分 C.實(shí)軸上 D.虛軸上15.一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)為( C )A.0型系統(tǒng),開環(huán)放大系數(shù)K為2 B.I型系統(tǒng),開環(huán)放大系數(shù)K為2C.I型系統(tǒng),開環(huán)放大系數(shù)K為1 D.0型系統(tǒng),開環(huán)放大系數(shù)K為116.進(jìn)行串聯(lián)滯后校正后,校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率之間的關(guān)系,通常是( C)A.= B.> C.< D.與、無關(guān)17.在系統(tǒng)中串聯(lián)PD調(diào)節(jié)器,以下那一種說法是錯(cuò)誤的( D)A.是一種相位超前校正裝置 B.能影響系統(tǒng)開環(huán)幅頻特性的高頻段C.使系統(tǒng)的穩(wěn)定性能得到改善 D.使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度得到改善18.滯后校正裝置的最大滯后相位趨近

25、( A )A.-45° B.45° C.-90° D.90°19.實(shí)軸上分離點(diǎn)的分離角恒為( C )A.±45° B.±60° C.±90° D.±120°20.在電壓位置隨動(dòng)系統(tǒng)的前向通道中加入( B )校正,使系統(tǒng)成為II型系統(tǒng),可以消除常值干擾力矩帶來的靜態(tài)誤差。A.比例微分 B.比例積分 C.積分微分 D.微分積分41.一反饋控制系統(tǒng)如圖所示,求:當(dāng)x=0.7時(shí),a=? 41.解: (2分)當(dāng) +C(s)+R(s)-amkDFi (t)42.建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并

26、以傳遞函數(shù)形式表示。42.解: (2.5分)y0 (t)43.某單位反饋開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,(1)畫出系統(tǒng)開環(huán)幅頻Bode圖。(2)計(jì)算相位裕量。43.解:1)系統(tǒng)開環(huán)幅頻Bode圖為: (5分)L(w)-20 3428-60-401020w122)相位裕量: (5分)自動(dòng)控制原理61 .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( D )A.系統(tǒng)辨識(shí) B.系統(tǒng)分析 C.最優(yōu)設(shè)計(jì) D.最優(yōu)控制2 .系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是指( C)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。A.輸入信號(hào) B.輸出信號(hào) C.系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 D.系統(tǒng)的特征方程3 .主要用于產(chǎn)生輸入信號(hào)的元件稱為( B )A.比較元件 B.給定元件

27、C.反饋元件 D.放大元件4 .某典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是,則該環(huán)節(jié)是(C )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)5 .已知系統(tǒng)的微分方程為,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是( A )A. B. C. D.6 .在用實(shí)驗(yàn)法求取系統(tǒng)的幅頻特性時(shí),一般是通過改變輸入信號(hào)的( B )來求得輸出信號(hào)的幅值。A.相位 B.頻率 C.穩(wěn)定裕量 D.時(shí)間常數(shù)7 .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(shí)間為(C )A.1 B.2 C.3 D.48 .若二階系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間短,則說明( A )A.系統(tǒng)響應(yīng)快 B.系統(tǒng)響應(yīng)慢 C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性差 D.系統(tǒng)的精度差9 .以下說法正確的是( C )A.時(shí)間

28、響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng) B.頻率特性只能分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)C.時(shí)間響應(yīng)和頻率特性都能揭示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 D.頻率特性沒有量綱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( B )A.最大相位頻率 B.固有頻率 C.諧振頻率 D.截止頻率 11.II型系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為(B )A.60(dB/dec) B.40(dB/dec) C.20(dB/dec) D.0(dB/dec)12.某單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:,當(dāng)k=( B )時(shí),閉環(huán)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。A.0.5 B.1 C.1.5 D.213.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( C)A.充分條

29、件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是14.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( D )A. B. C. D.15.當(dāng)輸入為單位斜坡且系統(tǒng)為單位反饋時(shí),對(duì)于I型系統(tǒng)其穩(wěn)態(tài)誤差ess=( B )A.0.1/k B.1/k C.0 D.¥16.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為,則它是一種( A )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.常用的比例、積分與微分控制規(guī)律的另一種表示方法是( D)A.PDI B.PDI C.IPD D.PID18.主導(dǎo)極點(diǎn)的特點(diǎn)是( A)A距離虛軸很近 B.距離實(shí)軸很近 C.距離虛軸很遠(yuǎn) D.距

30、離實(shí)軸很遠(yuǎn)19.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則實(shí)軸上的根軌跡為( B)A.(-2,-1)和(0,) B.(-,-2)和(-1,0)C.(0,1)和(2,) D.(-,0)和(1,2)20.確定根軌跡大致走向,用以下哪個(gè)條件一般就夠了( D)A.特征方程 B.幅角條件 C.幅值條件 D.幅值條件+幅角條件43.已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,繪制奈奎斯特曲線,判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性;并用勞斯判據(jù)驗(yàn)證其正確性。3.解: (1)G(j)=該系統(tǒng)為型系統(tǒng) =0+時(shí),G(j)= (1分) 當(dāng)a時(shí),G(j)= (1分) 當(dāng)a時(shí),G(j)= (1分) 兩種情況下的奈奎斯特曲線如下圖所示;(3分)由奈

31、氏圖判定:a>0時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定;a<0時(shí)系統(tǒng)不穩(wěn)定 (2分)2)系統(tǒng)的閉環(huán)特征多項(xiàng)式為D(s)=s2+as+1,D(s)為二階,a>0為D(s)穩(wěn)定的充要條件,與奈氏判據(jù)結(jié)論一致 44.設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= 試?yán)L制該系統(tǒng)的根軌跡,并求出使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。44.解:(1)三條根軌跡分支的起點(diǎn)分別為s1=0,s2=-2,s3=-4;終點(diǎn)為無窮遠(yuǎn)處。 (1分)(2)實(shí)軸上的0至-2和-4至-間的線段是根軌跡。 (1分) (3)漸近線的傾角分別為±60°,180°。 (1分) 漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)為a= =-2 (1分) (4)分離點(diǎn):根據(jù)

32、公式=0, 得:s1=-0.85,s2=-3.15因?yàn)榉蛛x點(diǎn)必須位于0和-2之間可見s2不是實(shí)際的分離點(diǎn),s1=-0.85才是實(shí)際分離點(diǎn)。 (1分)(5)根軌跡與虛軸的交點(diǎn):1=0, K=0; 2,3=±2, K=48 (1分) 根據(jù)以上結(jié)果繪制的根軌跡如右圖所示。(2分)所要求系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍是:0<K<48。 (2分) 自動(dòng)控制原理71. 輸入已知,確定系統(tǒng),使輸出盡可能符合給定的最佳要求,稱為(C )A.濾波與預(yù)測(cè) B.最優(yōu)控制 C.最優(yōu)設(shè)計(jì) D.系統(tǒng)分析 2. 開環(huán)控制的特征是( C )A.系統(tǒng)無執(zhí)行環(huán)節(jié) B.系統(tǒng)無給定環(huán)節(jié) C.系統(tǒng)無反饋環(huán)節(jié) D.系統(tǒng)無放大環(huán)

33、節(jié)3. 從0變化到+時(shí),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4. 若系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則它的開環(huán)增益為( D )A.10 B.2 C.1 D.5 5. 在信號(hào)流圖中,只有( D)不用節(jié)點(diǎn)表示。A.輸入 B.輸出 C.比較點(diǎn) D.方塊圖單元6. 二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù),其阻尼比是( A )A.0.5 B.1 C.2 D.4 7. 若二階系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間長,則說明( B)A.系統(tǒng)響應(yīng)快 B.系統(tǒng)響應(yīng)慢 C.系統(tǒng)的穩(wěn)定性差 D.系統(tǒng)的精度差8. 比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移( A)A.0° B.-90° C.90° D.-180°

34、9. 已知系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng),則一階慣性環(huán)節(jié)的幅頻變化范圍為( D)A.0®45° B.0®-45° C.0®90° D.0®-90°10.為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定,則閉環(huán)極點(diǎn)都必須在( A)上。A.s左半平面 B.s右半平面 C.s上半平面 D.s下半平面11.系統(tǒng)的特征方程,可以判斷系統(tǒng)為( B)A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.穩(wěn)定性不確定12.下列判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法中,哪一個(gè)是在頻域里判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)( C )A.勞斯判據(jù) B.赫爾維茨判據(jù) C.奈奎斯特判據(jù) D.根軌跡法13.對(duì)于一階、二階系統(tǒng)來說,系

35、統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù)是系統(tǒng)穩(wěn)定的(C )A.充分條件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是14.系統(tǒng)型次越高,穩(wěn)態(tài)誤差越( A)A.越小 B.越大 C.不變 D.無法確定15.若已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為,則它是一種(D )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.進(jìn)行串聯(lián)滯后校正后,校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率的關(guān)系相比,通常是( B )A.= B.> C.< D.與、無關(guān)17.超前校正裝置的頻率特性為,其最大超前相位角為( A )A. B. C. D.18.開環(huán)傳遞函數(shù)為,則實(shí)軸上的根軌跡為( C )A.(-2,) B.

36、(-5,2) C.(-,-5) D.(2,) 19.在對(duì)控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度無明確要求時(shí),為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,最方便的是( A )A.減小增益 B.超前校正 C.滯后校正 D.滯后-超前20.PWM功率放大器在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的作用是( A )A.脈沖寬度調(diào)制 B.幅度調(diào)制 C.脈沖頻率調(diào)制 D.直流調(diào)44.伺服系統(tǒng)的方塊圖如圖所示,試應(yīng)用根軌跡法分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Xi(S)X0(S)-44.解:1)繪制系統(tǒng)根軌跡圖已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為:將其變換成由零、極點(diǎn)表達(dá)的形式: (1分)(其中,根軌跡增益K*=2K,K為系統(tǒng)的開環(huán)增益,根據(jù)上式可繪制根軌跡圖)(1) 根軌跡的起點(diǎn)、終點(diǎn)及分支數(shù): 三

37、條根軌跡分支的起點(diǎn)分別為s1=0,s2=-1,s3=-2;終點(diǎn)為無窮遠(yuǎn)處。 (1分) (2) 實(shí)軸上的根軌跡: 實(shí)軸上的0至-1和-2至-間的線段是根軌跡。 (1分) (3) 漸近線: 漸近線的傾角分別為±60°,180°。漸近線與實(shí)軸的交點(diǎn)為 a= =-1 (2分) (4) 分離點(diǎn): 根據(jù)公式,得:s1=-0.42,s2=-1.58,因?yàn)榉蛛x點(diǎn)必須位于0和-1之間,可見s2不是實(shí)際的分離點(diǎn),s1=-0.42才是實(shí)際分離點(diǎn)。 (1分) (5) 根軌跡與虛軸的交點(diǎn): 1=0, K*=0; 2,3=±1.414, K*=6 根據(jù)以上結(jié)果繪制的根軌跡如下圖所示。 (2分) 2)由根軌跡法可知系統(tǒng)的穩(wěn)定范圍是:0<K*<6。 (2分)自動(dòng)控制原理81. 輸入與輸出均已給出,確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù),稱為( B )A.最優(yōu)設(shè)計(jì) B.系統(tǒng)辨識(shí) C.系統(tǒng)分析 D.最優(yōu)控制2.

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