自动控制原理及其应用试卷与答案.doc

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（j）与传递函数G（s)的关系为 s=j .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 2/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 。P I D 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.乃氏图中当等于剪切频率时，相频特性距线的相位差叫 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(j)=,当=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.2 B。1 C.0.5 D.012。设单位负反馈控制系统的开环传递函数，其中K0，a0,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。707 B。0。6 C。1 D.014。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016。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，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。1 B.1 C.(2k+1)/2 （k=0，1，2,) D。（2k+1)(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. 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。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,其阻尼比是（ 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.-1809。 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。045 B。045 C。090 D.0-9010.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. D。与、无关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（A ）A. B。 C。 D。6 。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7 .设一阶系统的传递函数是，且容许误差为5，则其调整时间为（C ）A.1 B.2 C.3 D。48 .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：，当k=（ B）时，闭环系统临界稳定。A。0.5 B。1 C。1.5 D。213.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( CA。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. B。 C。 D。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，则它是一种（ A）A.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。PID18.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，则实轴上的根轨迹为（B ）A。（2，-1)和（0,） B。(-，-2）和（-1，0）C。（0，1）和(2，) D。（-,0)和（1,2）20。确定根轨迹大致走向,用以下哪个条件一般就够了(D ）A。特征方程 B。幅角条件 C.幅值条件 D。幅值条件+幅角条件1。 随动系统对（A ）要求较高。A。快速性 B.稳定性 C.准确性 D.振荡次数2.“现代控制理论的主要内容是以（B ）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分析和设计问题。A。传递函数模型 B。状态空间模型 C。复变函数模型 D.线性空间模型3。 主要用于稳定控制系统，提高性能的元件称为（ D）A.比较元件 B。给定元件 C。反馈元件 D。校正元件4. 某环节的传递函数是，则该环节可看成由（B ）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 ，其原函数的终值(C ）A。0 B. C。0。75 D.36. 已知系统的单位阶跃响应函数是，则系统的传递函数是(B ）A。 B。 C。 D。 7。 在信号流图中，在支路上标明的是（ D）A.输入 B.引出点 C.比较点 D。传递函数8. 已知系统的单位斜坡响应函数是,则系统的稳态误差是（ A）A。0。5 B.1 C.1。5 D.29. 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10。某环节的传递函数为，它的对数幅频率特性L(）随K值增加而（ A）A.上移 B。下移 C.左移 D.右移11.设积分环节的传递函数为，则其频率特性幅值A（)=（ A ）A. B。 C。 D.12.根据系统的特征方程，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13。二阶系统的传递函数，其阻尼比是（ C ）A.0.5 B.1 C。2 D.414。系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（ B）A。右半部分 B。左半部分 C.实轴上 D.虚轴上15。一闭环系统的开环传递函数为，则该系统为（C ）A。0型系统，开环放大系数K为2 B。I型系统,开环放大系数K为2C。I型系统，开环放大系数K为1 D。0型系统，开环放大系数K为116。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之间的关系，通常是（.C )A.= B. C。 D。与、无关17。在系统中串联PD调节器,以下那一种说法是错误的(D ）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18。滞后校正装置的最大滞后相位趋近（ A )A。-45 B。45 C.90 D.9019。实轴上分离点的分离角恒为（ .C ）A。45 B。60 C。90 D。12020。在电压位置随动系统的前向通道中加入（ B ）校正，使系统成为II型系统，可以消除常值干扰力矩带来的静态误差。A。比例微分 B.比例积分 C.积分微分 D。微分积分1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究,称为（C ）A.系统综合 B.系统辨识 C。系统分析 D。系统设计2. 开环控制系统的的特征是没有（C ）A.执行环节 B。给定环节C。反馈环节 D.放大环节3. 主要用来产生偏差的元件称为（ A )A。比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件4. 某系统的传递函数是，则该可看成由（C ）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5。 已知 ,其原函数的终值( C）A。0 B. C。0。75 D。3 6。 在信号流图中，在支路上标明的是( D )A。输入 B。引出点 C.比较点 D.传递函数7 。设一阶系统的传递函数是，且容许误差为2%，则其调整时间为（ C ）A.1 B.1.5 C.2 D。38. 惯性环节和积分环节的频率特性在( A )上相等.A.幅频特性的斜率 B。最小幅值 C。相位变化率 D。穿越频率9. 若保持二阶系统的不变,提高n，则可以（B ）A.提高上升时间和峰值时间 B。减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间 D。减少上升时间和超调量10。二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率d、无阻尼固有频率n和谐振频率r比较（D ）A.rd n B。rn d C。n rd D。n dr11。设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数有( C ）A.0 B。1 C。2 D。312。根据系统的特征方程,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13.某反馈系统的开环传递函数为:，当（ B ）时，闭环系统稳定。A。 B。 C。 D。任意T1和t214.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时,其位置误差为( B ）A。2 B.0.2 C.0。25 D。315。当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II型系统其稳态误差为（ A ）A。0 B。0.1/k C.1/k D。16.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（ D ）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17.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ B )A.圆 B.上半圆 C。下半圆 D.45弧线18.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的(D ）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19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（ D )A。 B. C。 D。20。直流伺服电动机测速机机组（型号为70SZD01F24MB）实际的机电时间常数为（ D)A.8。4 ms B.9。4 ms C.11。4 ms D.12.4 ms1。 如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫(b ）A.恒值调节系统 B。随动系统 C。连续控制系统 D.数字控制系统2。 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（b