自动控制原理与应用试题(卷)和答案解析.doc

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21.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与传递函数相同。

22.输入信号和反馈信号之间的比较结果称为偏差。

23.对于最小相位系统一般只要知道系统的　开环幅频特性　就可以判断其稳定性。

24.设一阶系统的传递G（s）=7/（s+2），其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为2。

25.当输入为正弦函数时，频率特性G（jω）与传递函数G（s）的关系为s=jω。

26.机械结构动柔度的倒数称为动刚度。

27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为正穿越。

28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为1/K。

即不能跟踪加速度信号。

29.根轨迹法是通过开环传递函数直接寻找闭环根轨迹。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越远越好。

21.对控制系统的首要要求是系统具有.稳定性。

22.在驱动力矩一定的条件下，机电系统的转动惯量越小，其.加速性能越好。

23.某典型环节的传递函数是，则系统的时间常数是　0.5　。

24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相频特性发生变化。

25.二阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为2ζ/wn。

26.反馈控制原理是检测偏差并纠正偏差的原理。

27.已知超前校正装置的传递函数为，其最大超前角所对应的频率1.25。

28.在扰动作用点与偏差信号之间加上积分环节能使静态误差降为0。

29.超前校正主要是用于改善稳定性和快速性。

30.一般讲系统的加速度误差指输入是静态位置误差系数所引起的输出位置上的误差。

21.“经典控制理论”的内容是以传递函数为基础的。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度越高。

23.某典型环节的传递函数是，则系统的时间常数是　0.5　。

24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相频特性发生变化。

25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和幅值裕量来做出判断。

26.一般讲系统的加速度误差指输入是匀加速度所引起的输出位置上的误差。

27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越小。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是串联校正和反馈校正

29.已知超前校正装置的传递函数为，其最大超前角所对应的频率1.25。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作最小相位系统。

1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即：

稳定性快速性准确性，其中最基本的要求是稳定性。

2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为，则该系统的开环传递函数为。

3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程传递函数等。

4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用　　劳思判据根轨迹奈奎斯特判据　　　等方法。

5、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为相频特性为。

6、PID控制器的输入－输出关系的时域表达式是　　　　　　　　　　　　　，

其相应的传递函数为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　7、最小相位系统是指S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。

1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：

稳定性、快速性和准确性。

2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。

一阶系统传函标准形式是　　　　　　　　，二阶系统传函标准形式是　　　　　　　　　。

3、在经典控制理论中，可采用　　劳斯判据（或：

时域分析法）；

　　　　、根轨迹法或奈奎斯特判据（或：

频域分析法）等方法判断线性控制系统稳定性。

4、控制系统的数学模型，取决于系统　结构　和参数　,与外作用及初始条件无关。

5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为　　　，横坐标为　　　。

6、奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R，其中P是指开环传函中具有正实部的极点的个数，Z是指闭环传函中具有正实部的极点的个数，R指奈氏曲线逆时针方向包围（-1,j0）整圈数。

7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，定义为系统响应到达并保持在终值误差内所需的最短时间。

是响应的最大偏移量与终值的差与的比的百分数。

8、PI控制规律的时域表达式是。

PID控制规律的传递函数表达式是

。

9、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为，相频特性为。

21.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和数字控制系统。

22.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是　偏差信号　　。

23.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的偏移程度有关。

24.描述系统的微分方程为，则频率特性

。

25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态性能。

26.二阶系统的传递函数G（s）=4/（s2+2s+4），其固有频率wn＝2。

27.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号相同。

28.PID调节中的“P”指的是比例控制器。

29.二阶系统当共轭复数极点位于±45°线上时，对应的阻尼比为0.707。

30.误差平方积分性能指标的特点是：

重视大的误差，忽略小的误差。

21.自动控制系统最基本的控制方式是反馈控制。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度越高。

23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与输入量无关。

24.实用系统的开环频率特性具有低通滤波的性质。

25.描述系统的微分方程为，则其频率特性

。

26.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越小。

27.系统闭环极点之和为常数。

28.根轨迹在平面上的分支数等于闭环特征方程的阶数。

29.为满足机电系统的高动态特性，机械传动的各个分系统的谐振频率应远高于机电系统的设计截止频率。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作最小相位系统。

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：

即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G1（s）与G2（s）的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则G（s）为G1（s）+G2（s）（用G1（s）与G2（s）表示）。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示，

则无阻尼自然频率，

阻尼比，

该系统的特征方程为，

该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。

5、若某系统的单位脉冲响应为，

则该系统的传递函数G（s）为。

6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。

7、设某最小相位系统的相频特性为，则该系统的开环传递函数为。

8、PI控制器的输入－输出关系的时域表达式是　　　　　　　　　　　，

其相应的传递函数为　　，由于积分环节的引入，可以改善系统的　　　　稳态性能　　　。

偏差信号

21.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是　　　。

22.系统的传递函数的零极点分布决定系统的动态特性。

23.二阶系统的传递函数G（s）=4/（s2+2s+4），其固有频率wn＝.2。

24.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和___对数坐标____图示法。

25.描述系统的微分方程为，则频率特性

。

26.乃氏图中当ω等于剪切频率时，相频特性距-π线的相位差叫相位裕量。

27.单位反馈　系统的稳态误差和稳态偏差相同。

28.滞后校正是利用校正后的幅值衰减作用使系统稳定的。

29.二阶系统当共轭复数极点位于±45°线上时，对应的阻尼比为0.707。

30.远离虚轴的闭环极点对瞬态响应的影响很小。

1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。

2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。

3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。

判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用　劳斯判据　　　；在频域分析中采用　奈奎斯特判据　　。

4、传递函数是指在零　初始条件下、线性定常控制系统的　　输入拉氏变换　　　与　　　　输出拉氏变换之比。

5、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为，相频特性为。

6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率对应时域性能指标调整时间，它们反映了系统动态过程的　　快速性　　　　。

21.闭环控制系统又称为反馈控制系统。

22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与传递函数相同。

23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为常量。

24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的偏移程度有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的　开环幅频特性　就可以判断其稳定性。

26.一般讲系统的位置误差指输入是阶跃信号所引起的输出位置上的误差。

27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的相位明显上升，从而具有较大

的稳定裕度。

28.二阶系统当共轭复数极点位于28.±45°线上时，对应的阻尼比为0.707。

29.PID调节中的“P”指的是比例控制器。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_远_越好。

21.对控制系统的首要要求是系统具有稳定性。

22.利用终值定理可在复频域中得到系统在时间域中的稳态值。

23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与输入量无关。

24.若减少二阶欠阻尼系统超调量，可采取的措施是增大阻尼比。

25.已知超前校正装置的传递函数为，其最大超前角所对应的频率__1.25__。

26.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相频特性发生变化

27.某典型环节的传递函数是，则系统的时间常数是　0.5　。

28.在扰动作用点与偏差信号之间加上积分环节能使静态误差降为0。

29.微分控制器是针对被调量的变化速率来进行调节。

30.超前校正主要是用于改善稳定性和.快速性。

选择题（每题2分，共20分）

1.输入与输出均已给出，确定系统的结构和参数，称为（B）

A.最优设计B.系统辨识C.系统分析D.最优控制

2.对于代表两个或两个以上输入信号进行（C）的元件又称比较器。

A.微分B.相乘C.加减D.相除

3.直接对控制对象进行操作的元件称为（C）

A.比较元件B.给定元件C.执行元件D.放大元件

4.某环节的传递函数是，则该环节可看成由（D）环节串联而组成。

A.比例、积分、滞后B.比例、惯性、微分

C.比例、微分、滞后D.比例、积分、微分

5.已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是（A）

A.B.C.D.

6.梅逊公式主要用来（C）

A.判断稳定性B.计算输入误差

C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹

7.一阶系统G（s）=的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（C）

A.不变B.不定C.愈小D.愈大

8.二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是（D）

A.上升时间B.峰值时间

C.调整时间D.最大超调量

9.在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（B）来求得输出信号的幅值。

A.相位B.频率C.稳定裕量D.时间常数

10.设开环系统频率特性G（jω）=，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值A

（1）=（D）

A.B.C.D.

11.一阶惯性系统的转角频率指（A）

A.2B.1C.0.5D.0

12.设单位负反馈控制系统的开环传递函数，其中K>0，a>0，则闭环控制系统的稳定性与（C）

A.K值的大小有关B.a值的大小有关

C.a和K值的大小无关 D.a和K值的大小有关

13.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（D）

A.0.707B.0.6C.1D.0

14.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（C）

A.充分条件B.必要条件

C.充分必要条件D.以上都不是

15.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（B）

A.它只决定于系统的结构和参数B.它只决定于系统的输入和干扰

C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关D.它始终为0

16.当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差为（D）

A.0B.0.1/kC.1/kD.¥

17.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（C）

A.相位滞后校正B.相位超前校正

C.微分调节器D.积分调节器

18.在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用（A）校正。

A.滞后B.超前C.滞后-超前D.减小增益

19.根轨迹上的点应满足的幅角条件为（D）

A.-1B.1

C.±（2k+1）π/2（k=0,1,2,…）D.±（2k+1）π（k=0,1,2,…）

20.主导极点的特点是（A）

A.距离虚轴很近B.距离实轴很近

C.距离虚轴很远D.距离实轴很远

1.输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（C）

A.滤波与预测B.最优控制C.最优设计D.系统分析

2.开环控制的特征是（C）

A.系统无执行环节B.系统无给定环节

C.系统无反馈环节D.系统无放大环节

3.ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（A）

A.圆B.半圆 C.椭圆 D.双曲线

4.若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（D）

A.10B.2C.1D.5

5.在信号流图中，只有（D）不用节点表示。

A.输入B.输出C.比较点D.方块图单元

6.二阶系统的传递函数，其阻尼比ζ是（A）

A.0.5B.1C.2D.4

7.若二阶系统的调整时间长，则说明（B）

A.系统响应快B.系统响应慢

C.系统的稳定性差D.系统的精度差

8.比例环节的频率特性相位移（A）

A.0°B.-90°C.90°D.-180°

9.已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的幅频变化范围为（D）

A.0®45°B.0®-45°C.0®90°D.0®-90°

10.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在（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.系统的特征方程，可以判断系统为（B）

A.稳定B.不稳定

C.临界稳定D.稳定性不确定

12.下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（C）

A.劳斯判据B.赫尔维茨判据

C.奈奎斯特判据D.根轨迹法

13.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的（C）

A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是

14.系统型次越高，稳态误差越（A）

A.越小B.越大C.不变　D.无法确定

15.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（D）

A.反馈校正B.相位超前校正

C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正

16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率与校正后的穿越频率的关系相比，通常是（B）

A.=B.>C.

17.超前校正装置的频率特性为，其最大超前相位角为（A）

A.B.

C.D.

18.开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为（C）

A.（-2，∞）B.（-5，2）C.（-∞，-5）D.（2，∞）

19.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）

A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前

20.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是（A）

A.脉冲宽度调制B.幅度调制C.脉冲频率调制D.直流调制

1.系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（D）

A.系统辨识B.系统分析C.最优设计D.最优控制

2.系统的数学模型是指（C）的数学表达式。

A.输入信号B.输出信号C.系统的动态特性D.系统的特征方程

3.主要用于产生输入信号的元件称为（B）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

4.某典型环节的传递函数是，则该环节是（C）

A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节

5.已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是（