自動控制原理1一、 單項選擇題（每小題1分，共20分）1. 系統和輸入已知，求輸出并對動態特性進行研究，稱為（ c ）A.系統綜合 B.系統辨識 C.系統分析 D.系統設計 2. 慣性環節和積分環節的頻率特性在（ d）上相等。A.幅頻特性的斜率 B.最小幅值 C.相位變化率 D.穿越頻率3. 通過測量輸出量，產生一個與輸出信號存在確定函數比例關系值的元件稱為（ d ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件4. 從0變化到+時，延遲環節頻率特性極坐標圖為（a ）A.圓 B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線5. 當忽略電動機的電樞電感后，以電動機的轉速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機可看作一個（ d ）A.比例環節 B.微分環節 C.積分環節 D.慣性環節6. 若系統的開環傳 遞函數為，則它的開環增益為（c ）A.1 B.2 C.5 D.107. 二階系統的傳遞函數，則該系統是（b ）A.臨界阻尼系統 B.欠阻尼系統 C.過阻尼系統 D.零阻尼系統8. 若保持二階系統的不變，提高n，則可以（b ）A.提高上升時間和峰值時間 B.減少上升時間和峰值時間C.提高上升時間和調整時間 D.減少上升時間和超調量9. 一階微分環節，當頻率時，則相頻特性為（ a ）A.45 B.-45 C.90 D.-9010.最小相位系統的開環增益越大，其（ d ）A.振蕩次數越多 B.穩定裕量越大 C.相位變化越小 D.穩態誤差越小11.設系統的特征方程為，則此系統 （ ）A.穩定 B.臨界穩定 C.不穩定 D.穩定性不確定。12.某單位反饋系統的開環傳遞函數為：，當k=（ ）時，閉環系統臨界穩定。A.10 B.20 C.30 D.4013.設系統的特征方程為，則此系統中包含正實部特征的個數有（ ）A.0 B.1 C.2 D.314.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，則其位置誤差為（ ）A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.0515.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（ ）A.反饋校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.相位滯后校正16.穩態誤差ess與誤差信號E(s)的函數關系為（ ）A. B. C. D.17.在對控制系統穩態精度無明確要求時，為提高系統的穩定性，最方便的是（ ）A.減小增益 B.超前校正 C.滯后校正 D.滯后-超前18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（ ）A.圓 B.上半圓 C.下半圓 D.45弧線19.開環傳遞函數為G(s)H(s)=,則實軸上的根軌跡為（ ）A.(-3，) B.(0，) C.(-，-3) D.(-3，0)20.在直流電動機調速系統中，霍爾傳感器是用作（ ）反饋的傳感器。A.電壓 B.電流 C.位移 D.速度二、 填空題（每小題1分，共10分）21.閉環控制系統又稱為 系統。22.一線性系統，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與 相同。23.一階系統當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩態誤差恒為 。24.控制系統線性化過程中，線性化的精度和系統變量的 有關。25.對于最小相位系統一般只要知道系統的 就可以判斷其穩定性。26.一般講系統的位置誤差指輸入是 所引起的輸出位置上的誤差。27.超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的 明顯上升，從而具有較大的穩定裕度。28.二階系統當共軛復數極點位于 線上時，對應的阻尼比為0.707。29.PID調節中的“P”指的是 控制器。30.若要求系統的快速性好，則閉環極點應距虛軸越_ _越好。三、 名詞解釋（每小題3分，共15分）31.穩定性32.理想微分環節33.調整時間34.正穿越35.根軌跡四、 簡答題（每小題5分，共25分）36.為什么說物理性質不同的系統，其傳遞函數可能相同 ? 舉例說明。37.一階慣性系統當輸入為單位階躍函數時，如何用實驗方法確定時間常數T ？其調整時間ts和時間常數T有何關系，為什么？38.什么是主導極點？主導極點起什么作用，請舉例說明。39.什么是偏差信號？什么是誤差信號？它們之間有什么關系?40.根軌跡的分支數如何判斷？舉例說明。五、 計算題（第41、42題每小題5分，第43 、44題每小題10分，共30分）41.求圖示方塊圖的傳遞函數，以Xi (s)為輸入，X0 (s)為輸出。 Xi(s)+X0(s)+G4+G3G2G1+H3-H1H242.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。x0k1k2fiMD43.欲使圖所示系統的單位階躍響應的最大超調量為20%，峰值時間為2秒，試確定K和K1值。+ Xi(s)X0(s)K1+K1s44.系統開環頻率特性由實驗求得，并已用漸近線表示出。試求該系統的開環傳遞函數。(設系統是最小相位系統)。自動控制原理2一、 單項選擇題（每小題1分，共20分）1. 系統已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（ ）A.最優控制 B.系統辨識 C.系統分析 D.最優設計2. 與開環控制系統相比較，閉環控制系統通常對（ ）進行直接或間接地測量，通過反饋環節去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量 D.設定量3. 在系統對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（ ）指標密切相關。A.允許的峰值時間 B.允許的超調量 C.允許的上升時間 D.允許的穩態誤差4. 主要用于產生輸入信號的元件稱為（ ）A.比較元件 B.給定元件 C.反饋元件 D.放大元件5. 某典型環節的傳遞函數是，則該環節是（ ）A.比例環節 B.積分環節 C.慣性環節 D.微分環節6. 已知系統的微分方程為，則系統的傳遞函數是（ ）A. B. C. D.7. 引出點前移越過一個方塊圖單元時，應在引出線支路上（ ）A.并聯越過的方塊圖單元 B.并聯越過的方塊圖單元的倒數 C.串聯越過的方塊圖單元 D.串聯越過的方塊圖單元的倒數8. 設一階系統的傳遞，其階躍響應曲線在t=0處的切線斜率為（ ）A.7 B.2 C. D. 9. 時域分析的性能指標，哪個指標是反映相對穩定性的（ ）A.上升時間 B.峰值時間 C.調整時間 D.最大超調量10. 二階振蕩環節乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為（ ）A.諧振頻率 B.截止頻率 C.最大相位頻率 D.固有頻率11. 設系統的特征方程為，則此系統中包含正實部特征的個數為（ ）A.0 B.1 C.2 D.312. 一般為使系統有較好的穩定性,希望相位裕量g為（ ）A.015 B.1530 C.3060 D.6090 13. 設一階系統的傳遞函數是，且容許誤差為5%，則其調整時間為（ ）A.1 B.2 C.3 D.414. 某一系統的速度誤差為零，則該系統的開環傳遞函數可能是（ ）A. B. C. D.15. 單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（ ）A.0 B.0.25 C.4 D.16. 若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（ ）A.相位超前校正 B.相位滯后校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正17. 確定根軌跡大致走向，一般需要用（ ）條件就夠了。A.特征方程 B.幅角條件 C.幅值條件 D.幅值條件+幅角條件18. 某校正環節傳遞函數，則其頻率特性的奈氏圖終點坐標為（ ）A.(0，j0) B.(1，j0) C.(1，j1) D.(10，j0)19. 系統的開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（ ）A.(-2，-1)和（0，） B.(-，-2)和(-1，0)C.(0，1)和(2，) D.(-，0)和(1，2)20. A、B是高階系統的二個極點，一般當極點A距離虛軸比極點B距離虛軸大于（ ）時，分析系統時可忽略極點A。A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍二、 填空題（每小題1分，共10分）21.“經典控制理論”的內容是以 為基礎的。22.控制系統線性化過程中，變量的偏移越小，則線性化的精度 。23.某典型環節的傳遞函數是，則系統的時間常數是 。24.延遲環節不改變系統的幅頻特性，僅使 發生變化。25.若要全面地評價系統的相對穩定性，需要同時根據相位裕量和 來做出判斷。26.一般講系統的加速度誤差指輸入是 所引起的輸出位置上的誤差。27.輸入相同時，系統型次越高，穩態誤差越 。28.系統主反饋回路中最常見的校正形式是 和反饋校正29.已知超前校正裝置的傳遞函數為，其最大超前角所對應的頻率 。30.若系統的傳遞函數在右半S平面上沒有 ，則該系統稱作最小相位系統。三、 名詞解釋（每小題3分，共15分）31.數學模型32.反饋元件33.最大超調量34.頻率響應35.幅值裕量四、 簡答題（每小題5分，共25分）36.開環控制系統和閉環控制系統的主要特點是什么？37.如何用實驗方法求取系統的頻率特性函數？38.伯德圖中幅頻特性曲線的首段和傳遞函數的型次有何關系？39.根軌跡與虛軸的交點有什么作用? 舉例說明。40.系統閉環零點、極點和性能指標的關系。五、 計算題（第41、42題每小題5分，第43 、44題每小題10分，共30分）41.根據圖示系統結構圖，求系統傳遞函數C(s)/R(s)。 C(s)+R(s)G2(s)G1(s)+G3(s)-H3(s)H1(s)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。y0(t) 43.已知系統的傳遞函數，試分析系統由哪些環節組成并畫出系統的Bode圖。44.電子心率起搏器心率控制系統結構如圖所示，其中模仿心臟的傳遞函數相當于一個純積分環節，要求：(1)若，對應最佳響應，問起搏器增益K應取多大。(2)若期望心速為60次/min，并突然接通起搏器，問1s后實際心速為多少？瞬時的最大心速多大。 自動控制原理31. 如果被調量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統叫（ ）A.恒值調節系統 B.隨動系統 C.連續控制系統 D.數字控制系統2. 與開環控制系統相比較，閉環控制系統通常對（ ）進行直接或間接地測量，通過反饋環節去影響控制信號。A.輸出量 B.輸入量 C.擾動量 D.設定量3. 直接對控制對象進行操作的元件稱為（ ）A.給定元件 B.放大元件 C.比較元件 D.執行元件4. 某典型環節的傳遞函數是，則該環節是（ ）A.比例環節 B.慣性環節 C.積分環節 D.微分環節5. 已知系統的單位脈沖響應函數是，則系統的傳遞函數是（ ）A. B. C. D. 6. 梅遜公式主要用來（ ）A.判斷穩定性 B.計算輸入誤差 C.求系統的傳遞函數 D.求系統的根軌跡7. 已知二階系統單位階躍響應曲線呈現出等幅振蕩，則其阻尼比可能為（ ）A.0.6 B.0.707 C.0 D.18. 在系統對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（ ）指標密切相關。A.允許的穩態誤差 B.允許的超調量 C.允許的上升時間 D.允許的峰值時間9. 設一階系統的傳遞，其階躍響應曲線在t =0處的切線斜率為（ ）A.7 B.2 C. D.10.若系統的傳遞函數在右半S平面上沒有零點和極點，則該系統稱作（ ）A.非最小相位系統 B.最小相位系統 C.不穩定系統 D.振蕩系統11.一般為使系統有較好的穩定性,希望相位裕量g為（ ）A.015 B.1530 C.3060 D.6090 12.某系統的閉環傳遞函數為：，當k=（ ）時，閉環系統臨界穩定。A.2 B.4 C.6 D.813.開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（ ）A.(4，) B.(4，0） C.(，4) D.( 0，)14.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（ ）A.0 B.0.25 C.4 D.15.系統的傳遞函數，其系統的增益和型次為 （ ）A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，416.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（ ）A.相位滯后校正 B.相位超前校正 C.相位滯后超前校正 D.反饋校正17.進行串聯超前校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率的關系，通常是（ ）A.= B. C. C. C. D.與、無關17.超前校正裝置的頻率特性為，其最大超前相位角為（ ）A. B. C. D.18.開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（ ）A.（-2，） B.（-5，2） C.（-，-5） D.（2，） 19.在對控制系統穩態精度無明確要求時，為提高系統的穩定性，最方便的是（ ）A.減小增益 B.超前校正 C.滯后校正 D.滯后-超前20.PWM功率放大器在直流電動機調速系統中的作用是（ ）A.脈沖寬度調制 B.幅度調制 C.脈沖頻率調制 D.直流調制21.一線性系統，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與 相同。22.輸入信號和反饋信號之間的比較結果稱為 。23.對于最小相位系統一般只要知道系統的 就可以判斷其穩定性。24.設一階系統的傳遞G(s)=7/(s+2)，其階躍響應曲線在t=0處的切線斜率為 。25.當輸入為正弦函數時，頻率特性G(j)與傳遞函數G(s)的關系為 。26.機械結構動柔度的倒數稱為 。27.當乃氏圖逆時針從第二象限越過負實軸到第三象限去時稱為 。28.二階系統對加速度信號響應的穩態誤差為 。即不能跟蹤加速度信號。29.根軌跡法是通過 直接尋找閉環根軌跡。30.若要求系統的快速性好，則閉環極點應距虛軸越 越好。31.奇點32.比較元件33.上升時間34.負反饋35.加速度誤差36.時域分析的性能指標，哪些反映快速性，哪些反映相對穩定性？37.作乃氏圖時，考慮傳遞函數的型次對作圖有何幫助？38.試證明型系統在穩定條件下不能跟蹤加速度輸入信號。39.什么是校正？根據校正環節在系統中的聯結方式，校正可分為幾類?40.計算機控制系統按功能和控制方式可以分為哪幾類？41.求如下方塊圖的傳遞函數。H