山东建筑大学电气工程及其自动化专业第二学期自动控制原理.docx
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山东建筑大学电气工程及其自动化专业第二学期自动控制原理
山东建筑大学电气工程及其自动化专业2020-2021第二学期自动控制原理
一、单选题
1．下面哪种控制属于自动控制（）[单选题]
A．自行车速度控制
B．收音机音量控制
C．汽车驾驶控制
D．空调器的温度控制（正确答案）
2．下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（）[单选题]
A．稳定性
B．复现性（正确答案）
C．快速性
D．准确性
3．下列常用来描述静态特性的数学模型是（）[单选题]
A．微分方程
B．代数方程（正确答案）
C．差分方程
D．传递函数
4．指数函数.其拉氏变换为（）[单选题]
A.1
B.（正确答案）
C.
D
5．典型的二阶振荡环节的传递函数为（）。
[单选题]
A.（正确答案）
B.
C.
D.
6．下列不属于动态性能指标的是（）[单选题]
A稳态误差（正确答案）
B上升时间
C峰值时间
D最大超调量
7．不属于控制系统设计过程步骤的是（）[单选题]
A根据需要制定技术指标
B根据技术指标设计若干解决方案
C根据理论分析选择解决方案（正确答案）
D对所选择方案做细节设计
8．系统的闭环传递函数为，则系统的极点为（）。
[单选题]
A.
B.（正确答案）
C.
D.
9．根轨迹的分支与（）数目相等。
[单选题]
A开环极点（正确答案）
B闭环极点
C开环零点
D闭环零点
10．某环节传递函数，则其频率特征的奈奎斯特图终点坐标为（）。
[单选题]
A.
B.
C.
D.（正确答案）
11．下面哪种控制属于人工控制（）[单选题]
A导弹飞行控制
B汽轮机的转速控制
C人造卫星控制
D汽车驾驶控制（正确答案）
12．自动控制系统不稳定的过渡过程是（）。
[单选题]
A.发散振荡过程（正确答案）
B.衰减振荡过程
C.单调过程
D.以上都不是
13．下列不是用来描述动态方程的数学模型是（）[单选题]
A差分方程
B传递函数（正确答案）
C状态方程
D代数方程
14．最大超调量的大小直接描述了系统的（）[单选题]
A快速性
B准确性
C相对稳定性（正确答案）
D鲁棒性
15．一阶系统的放大系数K越大，则其（）。
[单选题]
A.响应速度越慢
B.响应速度越快
C.调节时间越短
D.响应速度不变（正确答案）
16．已知某二阶系统，则其单位阶跃响应峰值时间tp为（）[单选题]
A.1S
B.2S（正确答案）
C..3S
D.4S
17．振荡环节属于（）系统[单选题]
A1阶
B2阶（正确答案）
C3阶
D4阶
其它三个物理量不具有相似性（B）
其它三个物理量不具有相似性（B）
18．比例控制的比例增益越小，则稳态偏差（）[单选题]
A越大（正确答案）
B不变
C越小
D不确定
19．设，当K增大时，闭环系统（）。
[单选题]
A.由稳定到不稳定（正确答案）
B.由不稳定到稳定
C.始终稳定
D.始终不稳定
20．设积分环节的频率特征为，当频率从时，其极坐标平面上的奈奎斯特曲线是（）。
[单选题]
A.正虚轴
B.负虚轴（正确答案）
C.正实轴
D.负实轴
21．下面不属于按给定值信号的特点对控制系统分类的是（）[单选题]
A定值控制系统
B随动控制系统
C程序控制系统
D反馈控制系统（正确答案）
22．一般说来，设计合理的自动控制系统，其动态特性多为（）[单选题]
A等幅振荡过程
B增幅振荡过程
C衰减振荡过程（正确答案）
D单调过程
23．下列哪一个物理量和其它三个物理量不具有相似性（）[单选题]
A速度
B电阻（正确答案）
C电流
D流量
24．对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时（）。
[单选题]
A.无阻尼自然振荡频率越大，系统的调节时间越大。
B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的调节时间越小。
（正确答案）
C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的调节时间不变。
D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的调节时间不定。
25．动态性能指标中的调整时间表示系统过渡过程持续的时间，从总体上反映了控制系统的（）[单选题]
A快速性（正确答案）
B准确性
C稳定性
D鲁棒性
26．积分控制作用的积分时间取得过大，则动态偏差会（）[单选题]
A越大（正确答案）
B不变
C越小
D不确定
27．根轨迹的起点个数由（）确定。
[单选题]
A开环极点个数（正确答案）
B开环零点个数
C闭环极点个数
D闭环零点个数
28．设开环传递函数为，在根轨迹的分离点处，其对应的K值应为（）。
[单选题]
A.
B.
C.1（正确答案）
D.4
29．系统特征方程具有正实部复根，则其单位脉冲响应（）[单选题]
A.稳定
B.不稳定（正确答案）
C..临界稳定
D不一定稳定
30．某系统乃氏曲线当从时逆时针包围点（-1，j0）1次，开环极点有一个位于右半平面，则闭环极点位于右半平面的个数为（）[单选题]
A.0
B.1（正确答案）
C..2
D.3
31．下面不属于按控制器的馈入信号特点分类的控制系统是（）。
[单选题]
A反馈控制系统
B前馈控制系统
C线性控制系统（正确答案）
D复合控制系统
32．控制系统的输出量对输入量有影响的系统，称为（）[单选题]
A.开环控制系统
B.闭环控制系统（正确答案）
C..前馈控制系统
D自动控制系统
33．下列哪一个物理量和其它三个物理量不具有相似性（）[单选题]
A力
B电容（正确答案）
C电压
D水位
34．稳态误差是衡量系统（）的重要指标[单选题]
A稳定性
B准确性（正确答案）
C鲁棒性
D快速性
35．对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频率保持不变时（）。
[单选题]
A.越大，调整时间越大
B.越大，调整时间越小（正确答案）
36．0型系统在单位阶跃输入下稳态位置误差系数为K，则稳态误差为（）[单选题]
A.K
B.
C（正确答案）
D0
37．单纯的前馈系统很少使用，因为它是一种（）[单选题]
A闭环系统
B开环系统（正确答案）
C串级系统
D比值系统
38．设开环传递函数为，在根轨迹的分离点处，其对应的K值为（）。
[单选题]
A.（正确答案）
B.
C.1
D.4
39．积分环节对数幅频特性斜率为（）[单选题]
A.0
B.-20dB/dec（正确答案）
C-40dB/dec
D.-60dB/dec
40．增益裕量定义为奈氏曲线与（）相交处的幅值的倒数。
[单选题]
A正实轴
B负实轴（正确答案）
C原点
D虚轴
41．闭环控制系统的缺点是（）[单选题]
A精度低
B易受干扰影响
C成本高（正确答案）
D结构简单
42．对控制系统的要求首先是必须（）[单选题]
A准确
B稳定（正确答案）
C快速
D经济性
43．电气系统中的电流与液力系统的下述量具有相似性的是（）[单选题]
A.流量（正确答案）
B.水位
C..液容
D流阻
44．动态性能指标中的峰值时间指的是响应曲线达到输出量的（）个峰值所需要的时间。
[单选题]
A第2
B第1（正确答案）
C第3
D第4
45．某单位反馈系统开环传递函数，当输入为时，系统稳定误差为（）。
[单选题]
A.0
B.
C.1（正确答案）
D.10
46．系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比,则闭环特征方程为：
（）[单选题]
A.N（S）=0
B.N（S）+M（S）=0（正确答案）
C.1+N（S）=0
D.与是否为单位反馈系统有关
47．根轨迹对称于（）。
[单选题]
A实轴（正确答案）
B虚轴
C原点
D不确定
48．积分环节的幅频特性，其幅值与频率成：
（）[单选题]
A、指数关系
B、正比关系（正确答案）
C、反比关系
D、不定关系
49．下列相位裕量较好的是（）[单选题]
A.0O
B.60O（正确答案）
C..90O
D.180O
50．相位裕量定义为奈氏曲线与（）相交处的相角与负实轴的相角差[单选题]
A正实轴
B单位圆
C负实轴（正确答案）
D虚轴
二、填空题
1．主体是人的控制称为（）控制。
[填空题]
_________________________________（答案：
人工）
2．建立数学模型有两种基本方法，机理分析建模法和（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
实验建模法）
4．调整时间表示系统过渡过程持续的时间，从总体上反映了控制系统的（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
快速性）
5．已知某二阶系统单位阶跃响应为一衰减振荡过程，则其阻尼比取值范围是（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
0~1）
6．系统在扰动消失后，不能恢复到平衡状态，则系统（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
不稳定）
8．用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
正弦信号）
9．比例控制作用的特点是能使过程较快的（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
稳定）
10．用两个坐标图分别表示对数幅频特性和对数相频特性，这种方式被称为（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
伯德图）
11．主体是机器的控制称为（）控制。
[填空题]
_________________________________（答案：
自动）
12．稳定性，快速性和（）是对自动控制系统性能的基本要求。
[填空题]
_________________________________（答案：
准确性）
13．代数方程是描述（）特性的数学模型。
[填空题]
_________________________________（答案：
静态）
15．稳态误差是衡量系统（）的重要指标。
[填空题]
_________________________________（答案：
准确性（精度））
17．常用的两种工程整定法：
（）和Z—N法。
[填空题]
_________________________________（答案：
衰减曲线法）
18．比值控制系统分为定比值控制系统和（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
变比值控制系统）
19．根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点或（ ）。
[填空题]
_________________________________（答案：
无穷远）
20．十倍频程指的是从0.1到（ ）的范围。
[填空题]
_________________________________（答案：
1）
21．按照控制系统主要元件的特性来分类，可分为线性控制系统和（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
非线性控制系统）
22．微分方程是描述（）特性的数学模型。
[填空题]
_________________________________（答案：
动态）
24．在自动控制系统中控制器的输入的是被控量与（）的偏差值。
[填空题]
_________________________________（答案：
给定值）
25．系统在扰动消失后，若系统能恢复到平衡状态，则系统（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
稳定）
26．积分控制作用的特点是很适合于要求（）控制的场合[填空题]
_________________________________（答案：
无差控制）
27．在生产过程中，常需要控制两个参数成一定的比例，这种控制参数比例的系统称为（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
比值控制系统）
29．常用的频率特性图示方法可分为两类：
极坐标图示法和（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
对数坐标图法）
30．若奈氏曲线顺时针包围（-1，j0）次数为1，系统开环不稳定极点个数为1，则可判定，系统闭环不稳定极点个数（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
1）
31．导弹飞行控制属于（）控制。
[填空题]
_________________________________（答案：
自动）
32．控制系统在输入信号作用下，从一个稳态转移到另一个稳态的过程，称作（）过程。
[填空题]
_________________________________（答案：
动态（过渡））
34．超调量反映了控制系统的（）偏差大小[填空题]
_________________________________（答案：
动态）
36．前馈控制系统直接根据可测（）信号进行调节[填空题]
_________________________________（答案：
扰动）
37．PI控制器Ti愈大，则积分控制作用愈（ ）。
[填空题]
_________________________________（答案：
小）
38．（）控制规律用得最多、最广，公认是具有简单易懂、适用性好、鲁棒性强等优点。
[填空题]
_________________________________（答案：
PID）
40．当w从1变至10时，L（w）的值下降20dB，则认为L（w）的斜率为（）[填空题]
_________________________________（答案：
-20dB/dec）
41．汽车驾驶控制属于（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
人工）
42．开环控制易受干扰，控制精度较（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
低）
43．系统的性能分析包括动态特性分析和（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
静态特性分析）
44．在零初始条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比，定义为系统的（）。
[填空题]
_________________________________（答案：
传递函数）
46．动态性能指标中，响应曲线偏离稳态值的最大偏差值，称为（）[填空题]
_________________________________（答案：
最大超调量）
47．二阶系统的超调量只与（）有关。
[填空题]
_________________________________（答案：
阻尼比）
48．（）原理是设计前馈环节基本依据。
[填空题]
_________________________________（答案：
开环）
49．控制系统的稳定性由闭环传递函数的（）唯一确定。
[填空题]
_________________________________（答案：
特征根）
三。
名词解释
1.自动控制[填空题]
_________________________________（答案：
把主体是机器的控制称为自动控制）
2.定值控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
当自动控制系统运行时，给定值保持恒定不变，这就是定值控制系统）
3.线性控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
系统的动态过程可以用线性微分方程来描述时，则为线性控制系统）
4.稳态特性[填空题]
_________________________________（答案：
当输出信号处于平衡状态时，输出信号和引起它变化的输入信号之间的关系称为稳态特）
5.最大超调量[填空题]
_________________________________（答案：
响应曲线偏离稳态值的最大偏差值，称为最大超调量）
6.控制[填空题]
_________________________________（答案：
某个主体使某个客体按照一定的目的来动作）
7.随动控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
是给定值随时间变化频繁的控制系统。
）
8.非线性控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
由非线性方程描述的控制系统称为非线性控制系统）
9.稳态误差[填空题]
_________________________________（答案：
控制系统在典型输入信号作用下，响应的稳态值与希望的给定值之间的偏差，称为稳态误差。
）
10.实验建模法[填空题]
_________________________________（答案：
人为的给系统输入某种测试信号，并记录系统的输出响应数据，然后根据这些数据拟合出系统的数学模型。
）
11.程序控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
给定值是一个已知的时间函数，控制的目的是让被控量按给定值时间函数变化。
）
12.连续控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
当控制系统的传递信号都是时间的连续函数时，这种系统称为连续控制系统。
）
13.动态特性[填空题]
_________________________________（答案：
答：
当输入信号和输出信号都随时间变化时，它们之间的关系称为动态特性。
）
14.人工控制[填空题]
_________________________________（答案：
答：
主体是人的控制称为人工控制。
）
15.峰值时间[填空题]
_________________________________（答案：
响应曲线达到输出量的第一个峰值所需要的时间。
）
16．离散控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
控制系统在某处或几处传递的信号是脉冲形式或数字形式的系统称为离散控制系统。
）
17.时域分析[填空题]
_________________________________（答案：
所谓时域分析，就是对系统加入典型实验信号后，记录和观察其输出响应特性，分析其动态性能和稳态性能，看它是否满足预定的性能要求。
）
18．机理分析建模法[填空题]
_________________________________（答案：
分析系统各部分静态关系和动态机理，根据这些机理分别写出描述各部分关系和运动机理的代数方程及微分方程，将它们合在一起组成描述整个系统的方程。
）
19．十倍频程[填空题]
_________________________________（答案：
在w轴上，对应于频率每增大至10倍的频率范围称为十倍频程，例如5到10。
）
20.调整时间[填空题]
_________________________________（答案：
响应曲线进入稳态值的允许稳态误差带内时所需要的时间）
21.最优控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
使某些规定的性能指标达到最优的控制系统称为最优控制系统。
）
22.鲁棒控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
对外界的扰动和受控对象的特性变化具有非敏感性的控制系统称为鲁棒控制系统。
）
23.稳态偏差[填空题]
_________________________________（答案：
控制系统在典型输入信号作用下，响应的稳态值与希望的给定值之间的偏差，称为稳态误差，它是衡量系统准确性的重要指标。
）
24.比值控制系统[填空题]
_________________________________（答案：
在生产过程中，常需要控制两个参数成一定的比例，这种系统称为比值控制系统）
25.系统稳定性[填空题]
_________________________________（答案：
就是指系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到原来平衡状态的性能。
若系统能恢复到平衡状态，则系统是稳定的，如果扰动消失后，不能恢复到平衡状态，而且偏差越来越大则称系统是不稳定。
）
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