自动控制习题.docx
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自动控制习题
第一章自动控制概论
一、单项选择题
1、采用负反馈形式连接后（）。
（分数：
2分）
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
正确答案：
D
2、按系统结构来分，控制系统可分为：
开环控制，闭环控制和（）。
（分数：
2分）
A.温度控制
B.压力控制
C.流量控制
D.复合控制
正确答案：
D
3、恒值控制系统的参考量为（）。
（分数：
2分）
A.常数
B.无规律变化
C.按程序设定变化
D.0A
第二章控制系统的数学模型
一、单项选择题
1、方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框输出量的（）。
（分数：
2分）
A.代数和
B.乘积
C.平均值
D.加权平均值
正确答案：
B
2、单位阶跃信号1（t）的拉氏变换为（）。
（分数：
2分）
A.1
B.1/s
C.s
D.1/（Ts+1）
正确答案：
B
3、如果单回路单位负反馈系统的开环传递函数为G（s），则其闭环传递函数为：
（）。
（分数：
2分）
A.G（s）/[1+G（s）]
B.G（s）/[1+G（s）H（s）]
C.1/[1+G（s）]
D.1/[1+G（s）H（s）]
正确答案：
A
4、方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（）。
（分数：
2分）
A.代数和
B.乘积
C.平均值
D.加权平均值
正确答案：
A
5、令线性定常系统闭环传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）。
（分数：
2分）
A.代数方程
B.差分方程
C.特征方程
D.状态方程
正确答案：
C
6、线性定常系统的传递函数是在零初始条件下（）。
（分数：
2分）
A.系统输出信号与输入信号之比
B.系统输入信号与输出信号之比
C.系统输出信号的Z变换与输入信号的Z变换之比
D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
正确答案：
D
7、线性定常系统的传递函数由（）决定。
（分数：
2分）
A.输入信号的形式
B.初始条件
C.系统的结构与参数
D.A和B
正确答案：
C
8、积分环节的传递函数为（）。
（分数：
2分）
A.s
B.1/s
C.1/（Ts+1）
D.K
正确答案：
B
9、传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？
（分数：
2分）
A.输入信号的形式
B.输出信号的形式
C.初始条件和输入信号
D.结构和参数
正确答案：
D
10、惯性环节的传递函数为（）。
（分数：
2分）
A.K
B.1/s
C.1/（Ts+1）
D.1
正确答案：
C
第三章控制系统的时域分析
一、单项选择题
1、设三阶线性定常系统的特征根分别为+2，-8，-1；则该系统是（）的。
（分数：
2分）
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.无法确定稳定性
正确答案：
B
2、控制系统的稳态误差ess反映了系统的（）。
（分数：
2分）
A.稳态控制精度
B.快速性
C.稳定性
D.阻尼特性
正确答案：
A
3、设控制系统的开环传递函数不含积分环节，则该系统的类型为（）。
（分数：
2分）
A.0型
B.I型
C.II型
D.III型
正确答案：
A
4、线性系统特征根在S平面的稳定区域是（）。
（分数：
2分）
A.单位圆内
B.单位圆外
C.左半平面
D.右半平面
正确答案：
C
5、对于线性定常系统而言，一个输入信号导数的响应等于该输入信号的响应（）。
（分数：
2分）
A.积分
B.导数
C.二阶导数
D.倒数
正确答案：
B
6、
稳定性是研究扰动去除后控制系统的运动情况，它与系统的输入信号无关，因而可以用系统的（）函数来描述。
（分数：
2分）
A.脉冲响应
B.阶跃响应
C.速度响应
D.加速度响应
正确答案：
A
7、设二阶系统的特征根为2j和-2j，则其阻尼比（）。
（分数：
2分）
A.等于0
B.等于1
C.大于1
D.大于0小于1
正确答案：
A
8、下列性能指标中，反映系统稳态性能的是（）。
（分数：
2分）
A.上升时间
B.峰值时间
C.过渡过程时间
D.稳态误差
正确答案：
D
9、线性定常系统的过渡过程的具体形状是由（）决定的。
（分数：
2分）
A.开环极点
B.闭环极点
C.开环零极点
D.闭环零极点
正确答案：
D
10、已知单位负反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差ess为常数，则此系统为。
（分数：
2分）
A.0型系统
B.I型系统
C.II型系统
D.III型系统
正确答案：
A
11、设二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡曲线，则其阻尼比为（）。
（分数：
2分）
A.等于0
B.等于1
C.大于0
D.小于1
正确答案：
A
12、如果控制系统特征方程的所有系数均为正值，则该系统（）。
（分数：
2分）
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.无法确定稳定性
正确答案：
D
13、一阶系统的时间常数越大，其过渡过程时间（）。
（分数：
2分）
A.越短
B.越长
C.不变
D.无法确定
正确答案：
B
14、某线性控制系统的速度误差为0。
那么，该系统至少应为（）系统。
（分数：
2分）
A.0型
B.1型
C.2型
D.3型
正确答案：
C
15、I型系统的位置误差为（）。
（分数：
2分）
A.0
B.不等于0的常数
C.无穷大
D.无法确定
正确答案：
A
16、0型系统的速度误差为（）。
（分数：
2分）
A.0
B.不等于0的常数
C.无穷大
D.无法确定
正确答案：
C
17、设系统无开环零点，有两个开环极点，分别为0和-2，则实轴上的闭环根轨迹为：
（）。
（分数：
2分）
A.［-2,∞）
B.［0,∞）
C.［-2,0］
D.（-∞,-2］
正确答案：
C
18、设二阶系统的阻尼比等于2，其单位阶跃响应曲线为（）。
（分数：
2分）
A.等幅振荡
B.单调上升
C.衰减振荡
D.发散振荡
正确答案：
B
19、如果系统特征方程式的根部分具有正实部，则该系统（）。
（分数：
2分）
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.无法确定稳定性
正确答案：
B
20、减小或消除参考输入引起的稳态误差的措施有（）。
（分数：
2分）
A.减少开环放大倍数
B.降低系统类型
C.增加开环极点
D.增加开环放大倍数和提高系统类型
正确答案：
D
21、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（）。
（分数：
2分）
A.等于0
B.等于1
C.大于1
D.大于0小于1
正确答案：
D
22、设二阶系统的阻尼比大于等于1，则其单位响应曲线为（）。
（分数：
2分）
A.单调上升
B.衰减振荡
C.等幅振荡
D.发散振荡
正确答案：
A
23、如果系统劳斯表第一列中的元素，符号改变的次数为2，则该系统含有（）个正实部根。
（分数：
2分）
A.0
B.1
C.2
D.3
正确答案：
C
24、线性定常控制系统的单位阶跃响应的类型完全决定于系统的（）。
（分数：
2分）
A.型别
B.开环极点在S平面上的位置
C.开环增益
D.闭环极点在S平面上的位置
正确答案：
D
25、设控制系统的开环传递函数为G（s）H（s）=10/[s（s+1）]，该系统为（）。
（分数：
2分）
A.0型系统
B.1型系统
C.2型系统
D.3型系统
正确答案：
B
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第四章根轨迹法
一、单项选择题
1、当系统开环传递函数G（s）H（s）的分母多项式的阶次n大于分子多项式的阶次m时，趋向s平面的无穷远处的根轨迹有（）条。
（分数：
2分）
A.n
B.m
C.n+m
D.n-m
正确答案：
D
2、设控制系统有2个开环零点，3个开环极点，则其闭环根轨迹的分支数为（）。
（分数：
2分）
A.1
B.2
C.3
D.4
正确答案：
C
3、根轨迹终止于（）。
（分数：
2分）
A.开环零点
B.开环极点
C.闭环零点
D.开环零极点
正确答案：
A
4、实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为（）。
（分数：
2分）
A.偶数
B.奇数
C.0
D.1
正确答案：
B
5、根轨迹上的分离点和会合点是与特征方程式的（）相对应的（分数：
2分）
A.相等实根
B.共轭复数根
C.不等实根
D.纯虚根
正确答案：
A
6、设系统有4个开环极点，2个开环零点，则该系统趋向于无穷远处的根轨迹的分支数为（）。
（分数：
2分）
A.0
B.1
C.2
D.3
正确答案：
C
7、根轨迹起始于（）。
（分数：
2分）
A.开环零点
B.闭环零点
C.开环极点
D.开环零极点
正确答案：
C
8、闭环系统的根轨迹（）。
（分数：
2分）
A.关于实轴对称
B.关于虚轴对称
C.关于原点对称
D.无对称性
正确答案：
A
9、根轨迹的分支数等于（）。
（分数：
2分）
A.开环零点的数目
B.开环极点的数目
C.开环零极点数目之和
D.开环零极点数目之差
正确答案：
B
10、实轴上某段区域右边的开环实数零点和开环实数极点总数为（）时，这段区域必为根轨迹的一部分。
（分数：
2分）
A.奇数
B.偶数
C.0
D.1
正确答案：
A
11、设系统有3个开环极点，2个开环零点，则该系统闭环根轨迹的分支数为（）。
（分数：
2分）
A.1条
B.2条
C.3条
D.4条
正确答案：
C
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第五章频率特性法
一、单项选择题
1、用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（）。
（分数：
2分）
A.正弦信号
B.阶跃信号
C.脉冲信号
D.速度信号
正确答案：
A
2、积分环节的频率特性相位移为（）度。
（分数：
2分）
A.0
B.90
C.-90
D.-180
正确答案：
C
3、系统的开环对数幅频特性的中频段表征着系统的（）性能。
（分数：
2分）
A.稳态
B.动态
C.抗干扰
D.阶跃响应的起始部分
正确答案：
B
4、I型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（）。
（分数：
2分）
A.0dB/dec
B.-20dB/dec
C.20dB/dec
D.-40dB/dec
正确答案：
B
5、理想微分环节的频率特性相位移为（）度。
（分数：
2分）
A.0
B.90
C.-90
D.180
正确答案：
B
6、惯性环节的频率特性的极坐标图是一个半圆，位于极坐标平面的（）。
（分数：
2分）
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
正确答案：
D
7、积分环节的对数幅频特性是一条直线，直线的斜率是（）。
（分数：
2分）
A.0dB/dec
B.-20dB/dec
C.20dB/dec
D.-40dB/dec
正确答案：
B
8、理想微分环节的对数幅频特性是一条直线，直线的斜率是（）。
（分数：
2分）
A.0dB/dec
B.-20dB/dec
C.20dB/dec
D.-40dB/dec
正确答案：
C
9、设最小相位系统开环传递函数分母的阶次是n，分子的阶次是m，串联积分环节的个数是v，则当频率趋近于零时，其开环相频特性趋于（）度。
（分数：
2分）
A.v.90
B.-v.90
C.90
D.-90
正确答案：
B
10、设最小相位环节低频段的对数幅频特性（渐近特性）的斜率为-20dB/dec，则其含有（）个积分环节。
（分数：
2分）
A.0
B.1
C.2
D.3
正确答案：
B
11、积分环节的频率特性的极坐标图是（）。
（分数：
2分）
A.正实轴
B.负实轴
C.正虚轴
D.负虚轴
正确答案：
D
12、在伯德图中反映系统的动态性能的是（）。
（分数：
2分）
A.低频段
B.中频段
C.高频段
D.超高频段
正确答案：
B
13、在伯德图中反映系统稳态性能的是（）。
（分数：
2分）
A.低频段
B.中频段
C.高频段
D.超高频段
正确答案：
A
14、理想微分环节的频率特性的极坐标图是（）。
（分数：
2分）
A.正实轴
B.负实轴
C.正虚轴
D.负虚轴
正确答案：
C
15、比例环节的传递函数为G（s）=K；那么它的相频特性等于（）度。
（分数：
2分）
A.0
B.90
C.180
D.-90
正确答案：
A
16、延迟环节的极坐标图是（）。
（分数：
2分）
A.正实轴
B.正虚轴
C.负虚轴
D.单位圆
正确答案：
D
17、比例环节的对数幅频特性是一条直线，直线的斜率是（）。
（分数：
2分）
A.0dB/dec
B.-20dB/dec
C.20dB/dec
D.-40dB/dec
正确答案：
A
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第六章控制系统的综合和校正
一、单项选择题
1、PID控制器的传递函数形式是（）。
（分数：
2分）
A.7+3/（s+1）
B.6+3/s
C.5+3s
D.6+3s+4/s
正确答案：
D
2、PI控制规律指的是（）。
（分数：
2分）
A.比例、积分
B.比例、微分
C.积分、微分
D.比例、积分、微分
正确答案：
A
3、滞后校正是利用（）来改善系统性能的。
（分数：
2分）
A.相位超前特性
B.相位滞后特性
C.高频衰减特性
D.高频放大特性
正确答案：
C
4、滞后—超前校正装置的相角是，随着频率的增大（）。
（分数：
2分）
A.先超前再滞后
B.先滞后再超前
C.不超前不滞后
D.同时超前滞后
正确答案：
B
5、某串联校正装置的传递函数为Gc（s）=（10s+1）/（100s+1），该校正装置为（）。
（分数：
2分）
A.超前校正装置
B.滞后校正装置
C.超前-滞后校正装置
D.滞后-超前校正装置
正确答案：
B
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第七章非线性控制系统
一、单项选择题
1、适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是（）。
（分数：
2分）
A.系统必须是二阶的
B.非线性特性正弦响应中的直流分量幅值占优
C.非线性特性具有奇对称性
D.系统中线性部分和非线性部分必须是并联形式连接的
正确答案：
C
2、设二阶线性系统的特征根为-2，-3，则其相轨迹奇点的性质为（）。
（分数：
2分）
A.中心点
B.稳定焦点
C.稳定节点
D.鞍点
正确答案：
C
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第八章线性离散系统
一、单项选择题
1、设三阶线性离散系统的特征根分别为：
-0.8，0.75，-0.23，则该系统是（）的。
（分数：
2分）
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.无法确定稳定性
正确答案：
A
2、设线性离散系统的三个特征根分别为：
-1+j；-1-j；0.25；则其闭环系统（）。
（分数：
2分）
A.稳定
B.临界稳定
C.不稳定
D.无法确定稳定性
正确答案：
C
二填空题
三综合作业
1、计算--1
已知控制系统的特征方程为：
S4+2S3+S2+2S+1=0，试用劳斯稳定判据分析系统的稳定性。
关键字：
【不缺项|劳斯表|变号两次|不稳定】
分 数：
【10|30|30|30】
2、计算--2
已知控制系统的特征方程为：
S4+2S3+3S2+6S+1=0，试用劳斯稳定判据分析系统的稳定性。
关键字：
【不缺项|劳斯表|变号两次|不稳定】
分 数：
【20|30|30|20】
3、计算--3
已知系统特征方程为D（S）=S4+3S3+3S2+2S+K=0，试确定欲使系统稳定时K的取值范围。
关键字：
【劳斯表|0】
分 数：
【30|30|40】
4、计算--4
已知系统的开环传递函数G（s）=15/[s（0.5s+1）]，试指出组成该系统的每个典型环节的类型；并画出开环对数幅频特性图。
关键字：
【比例|积分|惯性|转折频率|-20|-40】
分 数：
【20|20|20|10|20|10】
5、计算--5
试绘制下列传递函数的对数幅频渐近特性曲线：
G（s）=2（4s+1）/[（2s+1）（s+1）]
关键字：
【转折频率|0.25|0.5|1|-20|20】
分 数：
【20|20|20|20|10|10】
6、计算--6
已知某单回路负反馈系统的开环传递函数为G（s）=K/[s（2s+1）]，
（1）试绘制该系统的开环频率特性的极坐标图；
（2）利用Nyquist稳定判据判断系统的稳定性，并说明理由。
关键字：
【-180|第三象限|-90|-1|包围|稳定】
分 数：
【20|10|20|20|10|20】
7、计算--7
已知系统的开环传递函数为：
G（s）=1/[s（s+1）（2s+1）]；试绘制系统的开环对数幅频特性图。
关键字：
【转折频率|1|0.5|-20|-40】
分 数：
【20|20|20|20|20】
8、计算--8
某仪表随动系统为单位负反馈系统，已知其开环传递函数为：
G（s）=5/[s（s+1）（s+2）]；试分别求取当r（t）=1（t）、10t时的稳态误差。
关键字：
【0|4|Kv|稳态误差|终值】
分 数：
【20|20|20|20|20】
9、计算--9
设单位负反馈系统的开环传递函数为：
G（s）=10/[s（s+4）]，试求取r（t）为下述两种情况时的稳态误差。
（1）r（t）=1（t）；
（2）r（t）=4+6t+3t2
关键字：
【误差|传递函数|0|长除|2.04+2.4t|1型系统】
分 数：
【10|20|20|20|20|10】
10、计算--10
已知单位负反馈系统的开环传递函数为：
G（s）=k/[s（Ts+1）]，其中K=10，T=1，试求r（t）=a0+a1t+a2t2作用下的稳态误差。
关键字：
【误差|闭环传递函数|C0d=0|C1d=0.1|C2d=0.18】
分 数：
【20|20|20|20|20】
11、计算--11
一线性离散系统的闭环脉冲传递函数为C（z）/R（z）=（0.368z+0.264）/（Z2-z+0.632）；试判断该闭环系统的稳定性。
关键字：
【0.5|0.618|0.79|单位圆】
分 数：
【25|25|25|25】
12、计算--12
已知单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=k（s+4）/[s（s+2）]；要求：
（1）绘制系统的根轨迹；
（2）求出系统具有最小阻尼比时的闭环极点和对应的增益k
关键字：
【分离点|圆|-1.17|-6.83|0.707|2】
分 数：
【10|20|20|20|20|10】
13、计算--13
已知负反馈系统的开环传递函数为：
G（s）H（s）=k/[s（s+1）（s+2）]；试绘制系统的根轨迹，并求其临界增益。
关键字：
【三个分支|分离点|-0.42|虚轴交点|6|60|180】
分 数：
【10|20|10|20|10|10|20】
14、计算--14
已知单位负反馈系统的开环传递函数为：
G（s）=K/[s（0.5s+1）]，试应用根轨迹法分析开环放大倍数K对系统性能的影响。
关键字：
【两分支|90|-90|-1|K>0.5|振荡|0】
分 数：
【10|10|20|20|10|10|10|10】
15、计算--15
已知单位负反馈系统的开环传递函数为：
G（s）=K/[s2（Ts+1）]
（1）绘制系统的开环频率特性的极坐标图；
（2）试判定闭环系统的稳定性，要求说明理由。
关键字：
【极坐标图|Nyquist稳定判据|负穿越|1次|不稳定】
分 数：
【20|20|20|20|20】
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