自动控制原理及其应用试卷与答案

arctan???180??arctanT? ,相频特性为 arctan???180??arctanT? 。

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?c对应时域性能指标 调整时间ts ,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

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Gc(s)?2s?1,其最大超前角所对应的频率

0.32s?1?m?__ 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G(s)?1,则系统的时间常数是 0.5 。 s?228.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

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4. 某环节的传递函数是G?s??5s?3?2,则该环节可看成由( D )环节串联而组成。 sA.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6x?0?t??2x0?t??2xi?t?,则系统的传递函数是(A ) A.

1 B.2 C.1 D.2

3s?13s?16s?23s?26. 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)=

K的放大系数K愈小,则系统的输出响应的稳态值(C ) Ts?1A.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)=

4,当ω=1rad/s时,其频率特性幅值A(1)=( D) 3(1?j?)2 B.42 C.2 D.22 411.一阶惯性系统G(s)?1的转角频率指??(A )

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

K12.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G(s)?,其中K>0,a>0,则闭环控制s(s?a)A.

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.0.707 B.0.6 C.1 D.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.0 B.0.1/k C.1/k D.? 17.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?2s,则它是一种(C )

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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?G?s?H?s??( D)

A.-1 B.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

10 s(5s?2),则它的开环增益为(D )

A.10 B.2 C.1 D.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G?s??14s2?2s?1,其阻尼比ζ是( A ) A.0.5 B.1 C.2 D.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D?s??5s4?3s2?3?0,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( )

8

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Gc(s)?s?1,则它是一种(D)

10s?1A.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

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

? B.?c>?c? C.?c

1??T2?j(??1),其最大超前相位角?m为(A)

1?T2?jA.arcsin??1 B.arcsinT2?1

??1T2?1C.arcsin?T??1?T2?1 D.

arcsin2?T??1?T2?1218.开环传递函数为G(s)H(s)?K,则实轴上的根轨迹为( C)

(s?2)(s?5)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

14 .某典型环节的传递函数是G?s??,则该环节是(C )

5s?1A.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3??0?t??6x?0?t??2x0?t??2xi?t?,则系统的传递函数是(A ) x 9

2121 B. C. D. 22223s?6s?23s?6s?22s?6s?32s?6s?36 .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

A.

7 .设一阶系统的传递函数是G?s??2,且容许误差为5%,则其调整时间为(C ) s?1A.1 B.2 C.3 D.4

8 .若二阶系统的调整时间短,则说明( A )

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 9 .以下说法正确的是(C )

A.时间响应只能分析系统的瞬态响应 B.频率特性只能分析系统的稳态响应

C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性 D.频率特性没有量纲

10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为(B )

A.最大相位频率 B.固有频率 C.谐振频率 D.截止频率 11.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为(B )

A.–60(dB/dec) B.–40(dB/dec) C.–20(dB/dec) D.0(dB/dec) 12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为:G?s??k,当k=( B)时,闭环系统临2s?1界稳定。

A.0.5 B.1 C.1.5 D.2

13.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 14.某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是(D ) A.

s?dKKK B. C. D.2

s(s?a)(s?b)s(s?a)Ts?1s(s?a)15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时,对于I型系统其稳态误差ess=A )

A.0.1/k B.1/k C.0 D.? 16.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?1,则它是一种( A)

0.1s?1A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正

17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( D ) A.PDI B.PDI C.IPD D.PID 18.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 19.系统的开环传递函数为

K,则实轴上的根轨迹为(B )

s(s?1)(s?2) 10

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