2023年自动控制原理基本知识测试题.doc

第一章 自动控制的一般概念
一、填空题
1.（ 稳定性 ）、（快速性 ）和（ 快速性 ）是对自动控制系统性能的基本规定。
2.线性控制系统的特点是可以使用（ 叠加 ）原理，而非线性控制系统则不能。
3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（ 定值 ）控制系统、（ 随动 ）控制系统和（ 程序 ）控制系统。
4.自动控制的基本方式有（ 开环 ）控制、（ 闭环 ）控制和（ 复合 ）控制。
5.一个简朴自动控制系统重要由（被控对象）、（执行器）、（ 控制器）和（ 测量变送器）四个基本环节组成。
6.自动控制系统过度过程有（单调）过程、（衰减振荡）过程、（ 等幅振荡）过程和（ 发散振荡 ）过程。
二、单项选择题
1.下列系统中属于开环控制的为（ C ）。
A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器
2.下列系统属于闭环控制系统的为（ D ）。
A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱
3.下列系统属于定值控制系统的为（ C ）。
A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达 C.家用电冰箱 D.家用微波炉
4.下列系统属于随动控制系统的为（ B ）。
A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统 C.家用空调器 D.家用电冰箱
5.下列系统属于程序控制系统的为（ B ）。
A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.火炮自动跟踪系统
6.（ C ）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统 B.离散控制系统 C.随动控制系统 D.线性控制系统
7.下列不是对自动控制系统性能的基本规定的是（ B ）。
A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性
8.下列不是自动控制系统基本方式的是（ C ）。
A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制
9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（ B ）。
A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器
10.自动控制系统不稳定的过度过程是（ A ）。
A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是
第二章 自动控制系统的数学模型
一、填空题
1.数学模型是指描述系统（ 输入）、（ 输出 ）变量以及系统内部各变量之间（ 动态关系 ）的数学表达式。
2.常用的数学模型有（ 微分方程 ）、（ 传递函数 ）以及状态空间表达式等。
3.（ 结构图 ）和（ 信号流图 ），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4.线性定常系统的传递函数定义：在（零初始）条件下，系统的（输出）量的拉氏变换与（输入）量拉氏变换之比。
5.系统的传递函数完全由系统的（ 结构、参数 ）决定，与（ 输入信号 ）的形式无关。
6.传递函数的拉氏变换为该系统的（ 脉冲响应 ）函数。
7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（ 零 ）点。
8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（ 极 ）点。
9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（ 特性 ）方程。
10.方框图的基本连接方式有（ 串联 ）连接、（ 并联 ）连接和（ 反馈 ）连接。
二、单项选择题
1.以下关于数学模型的描述，错误的是（ A ）
A.信号流图不是数学模型的图示
B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式
C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等
D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类
2.以下关于传递函数的描述，错误的是（ B ）
A.传递函数是复变量s的有理真分式函数
B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关
C.传递函数是一种动态数学模型
D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相相应
3.以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（ D ）
A.仅合用于线性定常系统
B.只能研究单入、单出系统
C.只能研究零初始状态的系统运动特性
D.可以反映输入变量与各中间变量的关系
4.典型的比例环节的传递函数为（ A ）
A. B. C. D.
5.典型的积分环节的传递函数为（ B ）
A. B. C. D.
6.典型的微分环节的传递函数为（ D ）
A. B. C. D.
7.典型的一阶惯性环节的传递函数为（ C ）
A． B. C. D.
8.典型的二阶振荡环节的传递函数为（ A ）
A． B. C. D.
9.常用函数拉氏变换为（ B ）
A. B. C. D.1
10.以下关于系统结构图的描述，错误的是（ B ）
A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法
B.同一系统的结构图形式是唯一的
C.运用结构图可以直观地研究系统的运动特性
D.相应于拟定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的
11.方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的（ A ）
A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值
12.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（ B ）
A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值
13.系统的开环传递函数为，则闭环特性方程为（ B ）
A. B. C. D.与是否单位反馈系统有关
14.系统的闭环传递函数为，则系统的极点为（ B ）
A. B. C. D.
15.系统的闭环传递函数为，则系统的零点为（ A ）
A. B. C. D.
第三章 自动控制系统的时域分析
一、填空题
1.系统的瞬态性能通常以系统在（ 零 ）初始条件下，对（ 单位阶跃 ）输入信号的响应来衡量。
2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统自身的（ 结构和系数 ），并且还与系统的（ 初始状态 ）以及加在该系统的（ 外作用 ）有关。
3.系统瞬态性能通常用（ 超调量 ）、上升时间、（ 峰值时间 ）、（ 调节时间 ）和衰减比等指标来衡量。
4.一阶系统的时间常数为系统响应达成稳态值的（ 63.2% ）所需时间。或，若系统响应曲线以（初始）速度增长，达成稳定值所需时间。
5.一阶系统的时间常数越大，系统的输出响应达成稳定值的时间（ 越长 ）。
6.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（ 非 ）周期、（ 无 ）振荡的，且（ 0 ）。
7.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应达成稳态值的95%所用的时间是（ 3T ），达成稳态值的98%所用时间是（ 4T ），达成稳态值的（ 63.2% ）所用的时间是。
8.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是（阻尼比ξ ）和（自然振荡角频率 ）。
9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将、0＜＜1、和＞1称为（ 无 ）阻尼、（ 欠 ）阻尼、（ 临界 ）阻尼和（ 过 ）阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为（ 欠 ）阻尼过程。
10.超调量仅由（ ξ值 ）决定，其值越小，超调量（ 越大 ）。
11.调节时间由（ξ ）和（ ）决定，其值越大，调节时间（ 越短 ）。
12.在零初始条件下，当系统的输入信号为本来的输入信号的导数时，系统的输出为本来输出的（ 导数 ）。
13.假如规定系统的快速性好，则（ 闭环极点 ）应距离虚轴越远越好。
14.运用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有（ 劳斯判据 ）和赫尔维茨判据。
15.系统特性方程式的所有根均在s平面的左半部分是系统稳定的（ 充要 ）条件。
16.系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的所有极点都具有（ 负实部 ）。
17.线性系统的稳定性仅由系统自身的（结构和参数）决定，而与系统的（初始状态）以及加在该系统（外作用）
无关。
18.在某系统特性方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为（ 不稳定）。
19.若系统的特性方程式为，此系统的稳定性为（ 不稳定 ）。
20.若系统的特性方程式为，则此系统的稳定性为（ 不稳定 ）。
21.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、Ⅰ型系统、Ⅱ型系统……这是按开环传递函数的（积分）环节个数来分类的。
22.设控制系统的开环传递函数为，该系统的型数为（Ⅰ型 ）。
23.在单位阶跃输入信号作用下，Ⅰ型系统的稳态误差（ 0 ）。
24.在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差（ ∞ ）。
25.在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差（ 0 ）。
26.假如增长系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的（ 稳态精度 ）将提高，稳定性将（ 变差 ）。
27.（ 增大 ）系统的开环放大系数，可以增强系统对参考输入的跟随能力，但会使稳定性（ 变差 ）。
28.在高阶系统响应中，距离虚轴（ 最近 ），且其附近没有（ 零点 ）的极点将起到主导作用。
二、单项选择题
1.系统时间响应的瞬态分量（ C ）。
A.是某一瞬时的输出 B.反映系统的准确度 C.反映系统的动态特性 D.只取决于开环极点
2.一阶系统的放大系数K越小，则系统的输出响应的稳态值（ C ）。
A.不变 B.不定 C.越小 D.越大
3.一阶系统放大系数越大，则其（ D ）。
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
4.一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其（ A ）。
A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.准确度越高 D.准确度越低
5.下列性能指标中的（ D ）为系统的稳态指标。
A. B. C. D.
6.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将称为（ A ）。
A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼
7.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将0＜＜1称为（ B ）。
A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼

8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将称为（ C ）。
A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼
9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将＞1称为（ D ）。
A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼
10.工程上习惯于把过度过程调整为（ B ）过程。
A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼
11.二阶系统当0＜＜1时，假如增长，则输出响应的最大超调量将（ B ）。
A.增大 B.减小 C.不变 D.不定
12.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（ B ）。
A.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越大
B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小
C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不变
D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不定
13.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（ B ）。
A.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越大
B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小
C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不变
D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不定
14.对于欠阻尼的二阶系统，阻尼比越小，超调量将（ A ）。
A.越大 B.越小 C.不变 D.不定
15.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率越大，超调量将（ C ）。
A.越大 B.越小 C.不变 D.不定
16.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率保持不变时（ B ）。
A.越大，调整时间越大 B.越大，调整时间越小
C.越大，调整时间不变 D.越大，调整时间不定
17.线性定常二阶系统的闭环增益越大，（ D ）。
A.系统的快速性越好 B.超调量越大 C.峰值时间提前 D.对系统的动态性能没有影响
18.已知系统开环传递函数为，则该闭环系统的稳定状况为（ A ）。
A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.无法拟定
19.已知系统开环传递函数为，则该闭环系统的稳定状况（ B ）。
A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.无法拟定
20.若系统的特性方程式为，则此系统的稳定状况为（ C ）。
A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.无法拟定
21.设，当增大时，闭环系统（ A ）
A.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定
22. 设，当增大时，闭环系统（ C ）。
A.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定
23.假如增大系统的开环放大倍数，则其闭环系统的稳定性将（ B ）。
A.变好 B.变差 C.不变 D.不定
24.假如增长开环系统积分环节数，则其闭环系统的稳定性将（ B ）。
A.变好 B.变差 C.不变 D.不定
25.设一单位负反馈控制系统的开环传递函数为，规定，则（ B ）。
A.10 B.20 C.30 D.40
26.单位反馈系统稳态速度误差的对的含义是（ C ）。
A.在时，输出速度与输入速度的稳态误差
B.在时，输出位置与输入位置的稳态误差
C.在时，输出位置与输入位置的稳态误差
D.在时，输出速度与输入速度的稳态误差
27.已知其系统的型别为，输入为（n为正整数），则系统稳态误差为零的条件是（ B ）
A. B.＞ C. D.＜
28.若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的（ D ）。
A.稳定性提高 B.动态性能越好 C.无差度减少 D.无差度越高
29.为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈回到干扰作用点之前（ A ）。
A.增长积分环节 B.减少积分环节 C.增长放大环节 D.减少放大环节
30.某单位反馈系统开环传递函数，当输入为时，系统稳态误差为（ C ）。
A.0 B. C.1 D.10
31.决定系统静态性能和动态性能的系统的（ D ）。
A.零点和极点 B.零点和传递系数 C.极点和传递系数 D.零点、极点和传递系数
第四章 根轨迹分析法
一、填空题
1.正反馈系统的相角满足（ ），正反馈系统的根轨迹称为（ 零度根轨迹 ）。
2.根轨迹起始于（ 开环极点 ），终止于（开环零点或无穷远点 ）。
3.根轨迹所有在根平面的（ 虚轴左半 ）部分时，系统总是稳定的。
4.假如规定系统的快速性好，则（ 闭环极点 ）应距离虚轴越远越好。
5.已知点在开环传递函数为的系统的根轨迹上，则该点相应的值为（ 2 ）。
6.系统开环传递函数有3个极点，2个零点，则有（ 3 ）支根轨迹。
7.根轨迹是连续的且关于（ 实轴 ）对称。
8.根轨迹离开复数极点的切线方向与正实轴间夹角为（ 起始角 ）。
9.根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为（ 终止角 ）。
10.已知系统的开环传递函数为，则（—2，j0）点（ 不在 ）根轨迹上。
二、单项选择题
1.开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为（ A ）。
A． B. C. D.
2.已知系统开环传递函数为，则该闭环系统的稳定状况为（ A ）。
A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.稳定状态无法拟定
3.设，当增大时，闭环系统（ A ）。
A.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定
4.开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为（ B ）。
A. B. C. D.
5.设开环传递函数为，在根轨迹的分离点处，其相应的值应为（ C ）。
A.0.25 B.0.5 C.1 D.4
6.设，当增大时，闭环系统（ C ）。
A.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定C.始终稳定 D.始终不稳定
7.设开环传递函数为，在根轨迹的分离点处，其相应的值应为（ A ）。
A.0.25 B.0.5 C.1 D.4
8.开环传递函数为，则根轨迹上的点为（ C ）。
A.—1 B. C.—5 D.
9.拟定根轨迹与虚轴的交点，可用（ A ）。
A.劳斯判据 B.幅角条件 C.幅值条件 D.
10.开环传递函数为的根轨迹的弯曲部分轨迹是（ B ）。
A.半圆 B.整圆 C.抛物线 D.不规则曲线
11.系统开环传递函数为两个“”多项式之比，则闭环特性方程为（ B ）。
A. B. C. D.与是否为单位反馈系统有关
12.已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是（ A ）。
A. B. C. D.
第五章 频率分析
一、填空题
1.设系统的频率特性为，则称为（ ）。
2.设系统的频率特性，则相频特性（ ）。
3.设某系统开环传递函数为，则其频率特性奈氏图起点坐标为（ （1，j0） ）。
4.用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（ 正弦信号 ）。
5.开环最小相位系统的对数幅频特性向右移5倍频程，则闭环系统的调节时间将__减小__（增长，不变，减小），超调量将__不变____（增长。不变，减小），抗高频噪声干扰的能力将__减小____（增长，不变，减小 ）。
6.系统的递函数，若输入信号为，则系统的稳态输出（ ）。
7.比例环节的相频特性为（ ）。
8.积分环节的幅频特性为（ ， ）。
9.二阶微分环节是相位超前环节，最大超前角为（ ）。
10.二阶振荡环节是相位滞后环节，最大滞后角为（ ）。
二、单项选择题
1.积分环节的幅频特性，其幅值和频率成（ C ）。
A.指数关系 B.正比关系 C.反比关系 D.不定关系
2.一阶系统的闭环极点越靠近平面原点，其（ A ）。
A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C．准确度越高 D.准确度越低

3.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是（ B ）。
A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数
4.设积分环节的传递函数为，则其频率特性幅值（ A ）。
A. B. C. D.
5.假如二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比的值为（ A ）。
A. B. C. D.
6.开环系统频率特性，当时，其频率特性相角（ C ）。
A． B. C. D.
7.设开环系统频率特性为，则其频率特性的奈奎斯特图与负实轴交点的频率值为（ B ）。
A. B. C. D.
8.某环节传递函数，则其频率特性的奈奎斯特图终点坐标为（ D ）。
A.（0，j0） B.（1，j0） C.（1，j1） D.（10，j0）
9.设开环系统频率特性为，则其频率特性的极坐标图与负实轴交点的频率值为（ A ）。
A. B. C. D.
10.设积分环节的频率特性为，当频率从时，其坐标平面上的奈奎斯特曲线是（ B ）。
A.正虚轴 B.负虚轴 C.正实轴 D.负实轴
第六章 校正
一．填空题
1.比例控制规律的表达式是（ ）。
2.比例-积分控制规律表达式是（ ）。
3.比例-微分控制规律表达式是（ ）。
二．单项选择题
1.PI控制规律指的是（ B ）。
A.比例、微分 B.比例、积分 C.积分、微分 D.比例、积分、微分
2.PD控制器的传递函数形式是（ B ）。
A. B. C. D.
3.采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率（ C ）。
A.减少 B.不变 C.增大 D.也许增大,也也许减少
4.某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（ A ）。
A．滞后校正B.超前校正 C.超前-滞后校正 D.比例校正

1.有反馈的控制系统叫做闭环控制系统。
2.稳定性、快速性 和 准确性 是对自动控制系统性能的基本规定。
3.线性定常系统的传递函数定义：在零初始条件下，系统的输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换之比。
4.系统开环传递函数：闭环系统反馈信号的拉氏变换与偏差信号的拉氏变换之比。
5.基本校正方法：串联校正、反馈校正、前馈校正。
6.滞后（积分）校正可改善系统稳态特性，减小稳态误差；超前（微分）校正提高系统的动态响应，但不减小其稳压精度。
7.闭环系统的稳定条件是脉冲传递函数的所有极点位于Z平面上以原点为圆心的单位圆。
8.控制系统的三大分析方法：时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法。
9.低频段—稳态性能 中频段—动态性能 高频段—抗干扰能力