自动控制原理题目(含答案)Word格式文档下载.doc

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27、离散系统中，两个传递函数分别为G1（s）与G2（s）的环节，以串联方式连接，连接点有采样开关，其等效传递脉冲函数为G1（z）G2（z）；

连接点没有采样开关，其等效传递脉冲函数为G1G2（z）。

28、根据系统的输出量是否反馈至输入端，可分为开环控制系统与闭环控制系统。

29、家用空调温度控制、电梯速度控制等系统属于闭环控制系统；

30、经典控制理论的分析方法主要有时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法。

二、基本知识2

1、开环控制系统的的特征是没有（）

A.执行环节B.给定环节

C.反馈环节D.放大环节

2、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的（）

A、低频段B、中频段C、高频段D、均无关

3、若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（）

A.5B.10C.50D.100

4、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为（）。

A、50B、25C、10D、5

5、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。

A、超调B、稳态误差C、调整时间D、峰值时间

6、一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量g为（）

A.0～15°

B.15°

～30°

C.30°

～60°

D.60°

～90°

7、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（）

A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统

8、关于传递函数，错误的说法是（）

A传递函数只适用于线性定常系统；

B传递函数不仅取决于系统的结构与参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；

C传递函数一般是为复变量s的真分式；

D闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

9、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果（）。

A、增加积分环节B、提高系统的开环增益K

C、增加微分环节D、引入扰动补偿

10、某系统的传递函数是，则该可看成由（）环节串联而成。

A.比例、延时B.惯性、导前C.惯性、延时D.惯性、比例

11、某系统的传递函数是，则可等效为（）环节串联。

A.比例、积分B.积分、惯性C.惯性、微分D.微分、比例

12、为了消除存在稳态误差的系统的误差，可采用串联（）进行校正。

A.比例校正装置B.比例微分校正装置

C.微分校正装置D.比例积分校正装置

13、若某最小相位系统的相角裕度，则下列说法正确的是（）。

A、不稳定；

B、只有当幅值裕度时才稳定；

C、稳定；

D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。

14、最小相位系统的开环增益越大，其（）

A.振荡次数越多B.稳定裕量越大

C.相位变化越小D.稳态误差越小

15、稳态误差ess与误差信号E（s）的函数关系为（）

A.B.

C.D.

16、若某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于（）。

A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断

17、对于离散控制系统，下例说法错误的是（）

A.计算机控制系统是离散控制系统的一种形式B.脉冲传递函数与采样开关的位置有关

C.Z变换是拉普拉斯变换的一种特殊形式D.零阶保持器是信号采样装置

18、对于离散控制系统，下例说法错误的是（）

A.脉冲传递函数与采样开关的位置有关B.零阶保持器是信号复现元件

C.拉普拉斯变换的定理不适用于Z变换D.采样定理又称香农定理

19、.当输入为单位斜坡且系统为单位负反馈时，对于II型系统其稳态误差为（）

A.0B.0.1/kC.1/kD.¥

20、II型系统的对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（）

A.–60（dB/dec）B.–40（dB/dec）C.–20（dB/dec）D.0（dB/dec）

21、某串联校正装置的传递函数为，当>

1时，该装置为（）校正装置。

A.相位超前B.相位滞后C.相位滞后-超前D.参数量过少，无法判定

22、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。

23、若某最小相位系统的相角裕度，则下列说法正确的是（）。

24、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（）。

A、增加开环极点；

B、在积分环节外加单位负反馈；

C、增加开环零点；

D、引入串联超前校正装置。

25.最小相位系统的开环增益越大，其（）

A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小

26.稳态误差ess与误差信号E（s）的函数关系为（）

27.一阶微分环节，当频率时，则相频特性为（）

A.45°

B.-45°

C.90°

D.-90°

28.主要用于产生输入信号的元件称为（）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

29.某典型环节的传递函数是，则该环节是（）

A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节

30.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（）

A.是一种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的高频段

C.使系统的稳定性能得到改善D.使系统的稳态精度得到改善

三、读图分析能力

1、从工作原理角度来说，闭环控制系统由哪些元件或装置组成？

指出图示闭环控制系统中1-7各部件分属什么元件或装置？

闭环控制系统中的信号有哪些？

指出图示闭环控制系统中信号a-e分属什么信号？

（参考分析例题：

教材书第5页）

2、衡量一个自动控制系统的性能指标有哪些？

下图为某自动控制系统启动时的动态曲线，估算出它们的动态指标。

教材书第95页，实验二、实验三）

（1）

（2）

（3）

（4）

3、自动控制系统实物装置的定性分析。

（1）指出系统的被控量、给定量、扰动量、反馈量、偏差量；

（2）分析其工作原理；

（3）从给定量或扰动量变化开始，结合各环节功能与参数变化趋势，分析系统如何自动调节。

教材书第10页，例1-5）

四、计算与作图

1、数学模型的建立与分析

（考核内容：

数学模型的建立、实验电路的构建、系统框图作图、伯德图的绘制）

2、建立下图电路的数学模型、系统框图、伯德图

（R0=100KΩ、R1=1MΩ、R2=200KΩ、C1=2uF、C2=0.25uF）

3、系统的传递函数，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode图。

4、系统误差分析，已知某负反馈系统的输入r（t）=2+4t，计算系统的稳态误差。

（参考：

教材书第151-153页，本系统输入信号可分解为一个阶跃信号与一个斜坡信号的叠加，分别计算两个信号的误差，再相加即为总误差。

注意本系统为非单位负反馈）

5、系统结构如图，其中，，H（s）=2，又设r（t）=2t，d（t）=0.5•1（t），求系统的稳态误差。

分别计算给定误差与扰动误差，再相加即为总误差。

本系统为非单位负反馈）

五、系统分析题

1、已知最小相位系统的开环对数幅频特性和串联校正装置的对数幅频特性如下图所示，原系统的幅值穿越频率为：

1、写出原系统的开环传递函数,并求其相角裕度，并判断其稳定性；

2、写出校正装置的传递函数；

0.01

0.1

1

10

100

0.32

20

24.3

40

-20dB/dec

-40dB/dec

-60dB/dec

L（w）

w

L0

Lc

3、写出校正后的开环传递函数，画出校正后系统的开环对数幅频特性。

2、

3、某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图所示：

1、写出该系统的开环传递函数；

2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。

3、求系统的相角裕度。

4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？

《自动控制原理》复习参考资料部分题目参考答案

二、选择题：

1-5，CBACA；

6-10，CBBCC；

11-15，BDCDB；

16-20，BDCAB

四、计算题：

1、[解]　系统框图如下图所示：

（1）图中为比例系数可调的比例积分（PI）调节器，其传递函数。

　　由图可见，此运放反馈回路取样电压不是，而是经3.3K电位器与300电阻分压后的。

　　反馈电压的减小，相当反馈电阻增大为倍，因此其增益为

　　其时间常数s

（2）为比例环节

　　　　。

　　（3）为比例微分环节

　　　　，式中

　　　　，

　　（4）为惯性环节

　　　　，

　　（5）为积分环节

　　　　，式中

　　（6）由于均为反相输入端输入，中均应带一负号，由于书中约定，为简化起见，一般将此负号省略，最终极性有实际状况确定。

　　此处由五个（奇数）环节，所以极性应变号，因此，此为负反馈。

其反馈系数由分压电路可知。

2、系统由比例环节、积分环节、惯性环节串联，形成单位负反馈，单独计算各环节

计算过程略，系统框图略，伯德图参考如下

3、解：

系统有一比例环节：

（1.5分）

积分环节：

（1分）

惯性环节：

转折频率为1/T=10（1.5分）

20LogG（jω）

40

20[-20]

00.1110ω

-20[-40]

-40

∠G（jω）

00.1110ω

-450

-900

-1350

-1800

四、系统分析题

第1题

解：

1、从开环波特图可知，原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。

故其开环传函应有以下形式　　　　

由图可知：

处的纵坐标为40dB,则,　得　

故原系统的开环传函为

求原系统的相角裕度：

由题知原系统的幅值穿越频率为

对最小相位系统不稳定

2、从开环波特图可知，校正装置一个惯性环节、一个微分环节，为滞后校正装置。

故其开环传函应有以下形式　　　

3、校正后的开环传递函数为　　　

画出校正后系统的开环对数幅频特性

-20

-40

-60

起始斜率:

-20dB/dec（一个积分环节）（1分）

转折频率:

（惯性环节）,（一阶微分环节）,

（惯性环节）,（惯性环节）

第2题

答：

（1）

（2）

在式中,此为PI调节器。

其电路图所示。

　　若选取

　　则（取）

由有,（取）

　　（3）

第3题

故其开环传函应有以下形式　　

处的纵坐标为40dB,则,得

（2分）

故系统的开环传函为

2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性：

开环频率特性

开环幅频特性

开环相频特性：

3、求系统的相角裕度：

幅值穿越频率

对最小相位系统临界稳定

4、可以采用以下措施提高系统的稳定裕度：

增加串联超前校正装置；

增加串联滞后校正装置；

增加串联滞后-超前校正装置；

增加开环零点；

增加PI或PD或PID控制器；

在积分环节外加单位负反馈。