2023年全國高等教育自學考試 自動控制理論試題

全國２０23年１０月高等教育自學考試自動控制理論(二)試題課程代碼:0230６一、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個對的答案，并將對的答案的序號填在題干的括號內。第１—１0小題每小題１分，11—15小題每小題2分，共20分)1.控制系統(tǒng)的上升時間tｒ、調整時間tＳ等反映出系統(tǒng)的()A.相對穩(wěn)定性B．絕對穩(wěn)定性C．快速性D．平穩(wěn)性2．2型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為(）A.-60（ｄＢ/dｅｃ)Ｂ．-40(ｄＢ/dec)C.-２0(ｄB/dｅｃ)Ｄ.0（dB/dec)3.下列頻域性能指標中，反映閉環(huán)頻域性能指標的是（）Ａ.諧振峰值MｒB.相位裕量γC.增益裕量ＫｇＤ.剪切頻率ωc４.在經典控制理論中,臨界穩(wěn)定被認為是(）A.穩(wěn)定B．BＩBO穩(wěn)定C.漸近穩(wěn)定Ｄ.不穩(wěn)定５.擬定根軌跡大體走向，用以下哪個條件一般就夠了?()A.特性方程B.幅角條件C.幅值條件Ｄ．幅值條件+幅角條件６.滯后—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7.設系統(tǒng)的狀態(tài)方程中系數(shù)矩陣Ａ＝,則其特性根為()A.S1=-2,S2＝-1B.S１＝-2,S2=1C.Ｓ1=2,S２＝-1D.S1=2,S2=１8.設有一單位反饋控制系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G０(s)=,若規(guī)定相位裕量≥50°,最為合適的選擇是采用(）A．滯后校正B.超前校正C.滯后-超前校正D.超前-滯后校正9．根軌跡漸近線與實軸的交點公式為()A.Ｂ.C.Ｄ．10.對復雜的信號流圖直接求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以采用()Ａ.終值定理B.初值定理Ｃ.梅森公式D.方框圖變換1１.一般講,假如開環(huán)系統(tǒng)增長積分環(huán)節(jié)，則其閉環(huán)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性將()Ａ.變好B.變壞C．不變D．不定1２．由基本功能組件并聯(lián)成的ＰID控制器，其三種控制作用(）A.可以各自獨立整定B.不能獨立整定C.只有積分，微分時間可獨立整定D.只有比例增益可獨立整定13.設開環(huán)系統(tǒng)頻率特性G(ｊω）=,則其頻率特性相位移θ(ω)＝-18０°時相應頻率ω為(）A．1(ｒad／s)Ｂ.3(rａd/s）C.３(raｄ/s）D．1０(rad／s)14.已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)＝，若規(guī)定帶寬增長ａ倍，相位裕量保持不變,則K應變?yōu)?)A． ? ?? ??B.C．aＫ ??Ｄ.２aＫ1５.設系統(tǒng),Y=［10]X,則()A.狀態(tài)可控且可觀B.狀態(tài)可控但不可觀C.狀態(tài)不可控但可觀D.狀態(tài)不可控且不可觀二、填空題(每小題１分,共10分）16.線性控制系統(tǒng)的特點是可以使用___＿＿____＿原理。１7.在經典控制理論中,廣泛使用的分析方法有_____＿____和___＿_＿＿___。1８.在單位斜坡輸入信號的作用下,0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差eｓｓ=_＿＿_______。１9.時域動態(tài)指標重要有上升時間、峰值時間、最大超調量和＿________＿。20.根軌跡圖必對稱于根平面的__＿_____＿_。２１．特性函數(shù)Ｆ(s)的極點是系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的____＿__＿__。２2.線性系統(tǒng)穩(wěn)定性是系統(tǒng)___＿______特性，與系統(tǒng)的__＿______＿無關。23.常用的頻率特性圖示方法有極坐標圖示法和__＿__＿＿＿__圖示法。2４.時域性能指標中所定義的最大超調量σｐ的數(shù)學表達式是___＿___＿__。２５.若已知線性系統(tǒng)的矩陣［CＴATCT(A2)TＣT]的秩為３，那么該系統(tǒng)是＿_________。三、名詞解釋（每小題2分,共１０分)26.信號流圖27．主導極點28．對數(shù)幅相圖29．條件穩(wěn)定30.超前校正四、簡答題(每小題４分,共2４分）31.開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺陷是什么?32.描述某電路的微分方程為uｉ(t)=L+u０(t)，ｕ0（t）=iR,其中Ｒ,L分別為電路的電阻和電感,i為電路的電流，ui(t)和u0（ｔ)分別為電路的輸入電壓和輸出電壓。寫出電路的傳遞函數(shù).33.設開環(huán)傳遞函數(shù)G（s)=,試求出開環(huán)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性的轉角頻率。34.系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)Ｇ(s)H（s）＝(T1,T2>０),試分別畫出T1>T2,T1=T2,T1<T2的奈氏圖簡圖,并判別穩(wěn)定性。35.滯后校正裝置對系統(tǒng)有哪些影響？36.若系統(tǒng)＝AX的狀態(tài)轉移矩陣為(t，0)＝，試問系統(tǒng)矩陣Ａ為多少？五、計算題（共36分)３7.由運算放大器構成ＰID控制器。畫出電路