2023年全國高等教育自學(xué)考試自動控制理論試題

全國2023年１0月高等教育自學(xué)考試自動控制理論(二)試題課程代碼:0230６一、單項(xiàng)選擇題(本大題共15小題，每小題2分，共3０分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目規(guī)定的,請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分。1.研究自動控制系統(tǒng)時(shí)常用的典型輸入信號是()A.脈沖函數(shù)? ??? B.斜坡函數(shù)C．拋物線函數(shù)?? ????Ｄ．階躍函數(shù)2．實(shí)軸上根軌跡右端的開環(huán)實(shí)數(shù)零點(diǎn)、極點(diǎn)的個(gè)數(shù)之和為（）A.零? ????? ?B.大于零C．奇數(shù)? ?? ? ? ?D．偶數(shù)３．PID控制器的傳遞函數(shù)形式是()A.5＋３ｓ ?????? ??Ｂ.5+3C.５+3s+3 ??? ? ??D.5＋4.拉氏變換將時(shí)間函數(shù)變換成（)A.正弦函數(shù) ? ?? ? B．單位階躍函數(shù)C.單位脈沖函數(shù)? ???D.復(fù)變函數(shù)5.線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件下(）A.系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比B．系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比C．系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比Ｄ．系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比6.PＩD控制器中,積分控制的作用是(）Ａ．克服對象的延遲和慣性 ? ??B．能使控制過程為無差控制Ｃ.減少控制過程的動態(tài)偏差?? ?D．使過程較快達(dá)成穩(wěn)定7．當(dāng)二階系統(tǒng)的根分布在右半根平面時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比ξ為（)A.ξ<０ ? ? ? B．ξ＝０C．0<ξ1 ? ?? ?D．ξ>１8.若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(ｓ)=，則其頻率特性的實(shí)部Ｒ（ω）是()Ａ.?? ? ???B．-Ｃ.?? ? ? Ｄ．-9.已知系統(tǒng)的特性方程為（ｓ＋1)(s＋2)(ｓ+3)=s+４，則此系統(tǒng)的穩(wěn)定性為(）A.穩(wěn)定 ??? B．臨界穩(wěn)定Ｃ．不穩(wěn)定? ?? ??D．無法判斷10.已知系統(tǒng)前向通道和反饋通道的傳遞函數(shù)分別為G（s)=，當(dāng)閉環(huán)臨界穩(wěn)定期,Kｈ值應(yīng)為(）A.－１ ? ???B．-0．1C．０.1 ???? ? ?D.1１1．閉環(huán)系統(tǒng)特性方程為Ｇ(s）H(s)=-1,其中Ｇ(ｓ）H(s）的矢量表達(dá)為()A.１／（２l＋1)π? ?? ?B．1/±(2l＋１)πC．1/（±２ｌπ)?????? D.１／(±lπ)（各備選項(xiàng)中l(wèi)=０,1,2……)１2．某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gｃ(s)＝k，該校正裝置為()A.滯后校正裝置? ?? B．超前校正裝置C.滯后—超前校正裝置 ?????D．超前—滯后校正裝置１３.若系統(tǒng)的狀態(tài)方程為,則該系統(tǒng)的特性根為(）A.s１=－１,ｓ2=-2? ?? ? ?B.ｓ１=0,s2=1Ｃ.ｓ１＝１,s２＝2??? ?D．s1＝0,s2=-114．若系統(tǒng)ｘ具有可觀測性，則常數(shù)a取值為（）A.a≠１?? ????? B．a(chǎn)=1C.a≠２ ? ? ?Ｄ．a(chǎn)=２15.設(shè)開環(huán)系統(tǒng)頻率特性Ｇ(ｊ,則其對數(shù)幅頻特性的漸近線中頻段斜率為（）A.-６0ｄB／ｄｅc? ? Ｂ．-40dＢ/ｄｅcC．-20dＢ/dec? ? ? ? D.0dB/dｅc二、填空題(本大題共１0小題，每小題1分，共10分）?請?jiān)诿啃☆}的空格中填上對的答案。錯(cuò)填、不填均無分。16．在發(fā)電機(jī)開環(huán)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增長＿_(dá)___＿和反饋元件就構(gòu)成了閉環(huán)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。1７.二階系統(tǒng)的阻尼比ξ在＿_(dá)＿_(dá)_＿范圍時(shí)，響應(yīng)曲線為非周期過程。18．在單位斜坡輸入信號作用下，Ⅱ型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差eｓs=＿_(dá)＿_(dá)__。１９.0型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率為______dB/dｅｃ，高度為20lgKp。２0.在某系統(tǒng)特性方程的勞斯表中,若第一列元素有負(fù)數(shù)，那么此系統(tǒng)＿_(dá)＿_(dá)__。21.根軌跡終止于_＿＿_(dá)＿_(dá)。2２．m階微分方程描述的系統(tǒng)有＿_(dá)____個(gè)狀態(tài)變量。２3．單位斜坡函數(shù)ｔ的拉氏變換為＿_(dá)____。２4.Ⅰ型系統(tǒng)極坐標(biāo)圖的奈氏曲線的起點(diǎn)是在相角為_____＿的無限遠(yuǎn)處。25．滯后—超前校正裝置奈氏圖的形狀為一個(gè)_＿_(dá)___。三、名詞解釋題（本大題共4小題,每小題3分，共12分）２6.不穩(wěn)定系統(tǒng)27．傳遞函數(shù)的零點(diǎn)28.恒值控制系統(tǒng)29.諧振頻率四、問答題(本大題共4小題,每小題5分,共2０分)30.系統(tǒng)的物理構(gòu)成不同,其傳遞函數(shù)也許相同嗎？為什么?31.設(shè)二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)0<時(shí),試說明它的特性方程和特性根是什么？并將特性根在根平面上表達(dá)出來,再說明系統(tǒng)是否穩(wěn)定?3２.根據(jù)題32圖所示的波德圖判斷（a）、(b)兩系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并簡要說明理由。33．超前校正裝置的作用是什么?五、計(jì)算題(本大題共3小題，第34小題8分，第３5、３６小題各10分，共28分）34．設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s）Ｈ(s)=試擬定位置誤差系數(shù)Kp、速度誤差系數(shù)Kv及加速度誤差系數(shù)Ka，以及當(dāng)輸入ｒ(t)=1(t)+2t時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差eｓsr。3５．設(shè)某開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為Ｇ