1、2013年9月份考試自動控制原理第一次作業(yè)一、單項選擇題（本大題共 30分，共10小題，每小題3分）1.將系統(tǒng)的輸出以一定的方式返回到系統(tǒng)的輸入端并共同作用于系統(tǒng)的過程，稱為（D）。A.計算B.順饋C.比較D.反饋2 .微分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻曲線為過點（1 , j0）的直線，其斜率為（B ）。A. -20dB /decB. 20dB/decC. -40dB /decD. 40dB/dec3 .勞斯陣列第一列元素符號改變次數(shù)就是特征方程中所包含的（A ）數(shù)目。A.右根B.左根C. 0根D.實根4.二階系統(tǒng)的阻尼比 （=0.5,無阻尼固有頻率為 3 n ,則系統(tǒng)的 阻尼自然頻率3 d為（D ）。A.工

2、B.C.而同D.5. Bode圖穩(wěn)定判據(jù)為：系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是在Bode圖的L( w )>0dB的范圍內(nèi)，開環(huán)對數(shù)相頻特性曲線 0( 3)在(A)線上正負穿越次數(shù)之差等于開環(huán)右極點數(shù)的1/2。A. -180o B. 180o C. -90oD. 90o6 .哪種信號是使用得最為廣泛的常用輸入信號。(B )A.單位脈沖函數(shù)B.單位階躍函數(shù)C.單位斜坡函數(shù)D.單位拋物線函數(shù)7 .已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=(s+2)/(s(s-2)(s-7),則該系統(tǒng)(B )。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.無法確定8 .關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定的說法錯誤的是(C)。A.線性系統(tǒng)穩(wěn)定性與輸入無關(guān)B.線性系統(tǒng)穩(wěn)

3、定性與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)C.非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)D.非線性系統(tǒng)穩(wěn)定性與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)9 .極坐標圖與波德圖之間對應(yīng)關(guān)系(B )。A.極坐標圖上的實軸對應(yīng)于波德圖上的-180°線B.極坐標圖上的負實軸對應(yīng)于波德圖上的-180°線C.極坐標圖上的正實軸對應(yīng)于波德圖上的-180°線D.極坐標圖上的單位圓對應(yīng)于波德圖上的 0分貝線E.極坐標圖上的（-1 , j0）點對應(yīng)于波德圖上的0分貝線10.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（C ）。A,線性系統(tǒng)有外加輸入，非線性系統(tǒng)無外加輸入B.線性系統(tǒng)無外加輸入，非線性系統(tǒng)有外加輸入C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系

4、統(tǒng)不滿足迭加原理D.線性系統(tǒng)不滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)滿足迭加原理二、多項選擇題（本大題共 40分，共10小題，每小題4分）1 .屬于代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)的有（CD ）。A.奈奎斯特判據(jù)B.波德判據(jù)C.胡爾維茲判據(jù)D.勞斯判據(jù)2 .傳遞函數(shù)中的零初始條件是指（ABCD 。A.當t < 0時，系統(tǒng)輸入為0B.當t < 0時，系統(tǒng)輸出為0C.當t < 0時，系統(tǒng)輸入的各階導數(shù)為0D.當t < 0時，系統(tǒng)輸出的各階導數(shù)為03.控制工程主要研究并解決哪幾個方面問題（ABCDE ）.A.系統(tǒng)分析問題B,最優(yōu)控制問題C,最優(yōu)設(shè)計問題D.濾波與預測問題E.系統(tǒng)識別問題4,帶寬越大，快速性與

5、過渡過程的上升時間有何特點。A.快速性越好B,上升時間越小C,上升時間越大D,快速性越差5 .關(guān)于負阻尼系統(tǒng)說法正確的是（ACDD。A.表示系統(tǒng)對能量的補充B.表示系統(tǒng)對能量的消耗C.單位階躍響應(yīng)發(fā)散D.不穩(wěn)定系統(tǒng)6 .選取輸入信號應(yīng)當考慮以下幾個方面（ABD）。A.典型B.簡單C,復雜D,能使系統(tǒng)在最惡劣的情況下工作7 .以下頻域性能指標中根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)來定義的是 （ABCD）.A.截止頻率%B.諧振頻率C.頻帶寬度D.諧振峰值8 .有關(guān)系統(tǒng)校正，正確的說法有（ABCDE）。A.所謂校正，是指在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù)B.相位超前校正可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度C. PID校正器可以有效地改

6、善系統(tǒng)的瞬態(tài)性能，同時提高系統(tǒng)的穩(wěn) 定性D.順饋校正主要是減少系統(tǒng)的誤差，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響不大E.增大系統(tǒng)的增益，可能降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性9 .以下對數(shù)幅頻特性曲線是 H型系統(tǒng)的是 （CD ）B.C.D.10 .關(guān)于傳遞函數(shù)正確的說法有（ABDE）。A.傳遞函數(shù)的分母與系統(tǒng)的輸入無關(guān)B.傳遞函數(shù)分母中s的階次不小于分子中s的階次C.傳遞函數(shù)是無量綱的D.不同物理類型的系統(tǒng)，可以具有相同形式的傳遞函數(shù)E.在零初始條件下，系統(tǒng)輸出的拉氏變換取決于輸入和其傳遞函數(shù) 三、判斷題（本大題共30分，共10小題，每小題3分）1 .若3 2=103 1,則稱從3 1到3 2為10倍頻程。（V）2 .根軌跡法

7、是由尹文斯（W.R.Evans）于1948年提出的一種求解閉 環(huán)特征方程根的簡便圖解方法。（，）3 .復平面上的所有零、極點是共鈍的，它們到實軸上根軌跡的矢量 輻角之和為零。（V）4 .分離點與會合點實際上是閉環(huán)特征方程的重根。（V）5 .最小相位系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)一定是最小相位系統(tǒng)。（X）6 .反饋校正屬于并聯(lián)校正，順饋校正屬于串聯(lián)校正。（X）7 . 一個線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于輸入信號的形式及系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。（x ）8 .開環(huán)穩(wěn)定閉環(huán)不一定是穩(wěn)定的；開環(huán)不穩(wěn)定閉環(huán)也不穩(wěn)定。（X）9 .若二階系統(tǒng)的閉環(huán)極點是一對共鈍復根，則系統(tǒng)超調(diào)量一定大于零。（，）10 .利用串聯(lián)超前校正可

8、以同時改善系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。（，）2013年9月份考試自動控制原理第二次作業(yè)一、單項選擇題（本大題共 30分，共10小題，每小題3分）1 .與根軌跡增益有關(guān)的是（D）。A.閉環(huán)零、極點與開環(huán)零點B.閉環(huán)零、極點與開環(huán)極點 C.開環(huán)零、極點與閉環(huán)零點 D.開環(huán)零、 極點與閉環(huán)極點2 .微分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻曲線為過點（1 , j0）的直線，其斜率為（B ）。A. -20dB /decB. 20dB/decC. -40dB /decD. 40dB/dec3.工程上通常使在哪個取值范圍之間，使其超調(diào)不大，過渡過程 較短。（A）A. 0.4 0.8B.>1C.0.8 1D.0 0.44 .二階

9、系統(tǒng)的阻尼比(=0.5,無阻尼固有頻率為 3 n ,則系統(tǒng)的阻尼自然頻率3 d為(D )。A. VB.%C.D.而尸5兇專5 .某環(huán)節(jié)頻率特性對數(shù)相頻特性圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)是(D)A.微分環(huán)節(jié)B. 一階微分環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.延時環(huán)節(jié)6 .已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=(s+2)/(s(s-2)(s-7),則該系統(tǒng)(B )。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.無法確定7 .關(guān)于反饋的說法正確的是(D).A.反饋實質(zhì)上就是信號的并聯(lián)B,正反饋就是輸入信號與反饋信號相加C,反饋都是人為加入的D.反饋是輸出以不同的方式對系統(tǒng)產(chǎn)生作用8 .關(guān)于開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)GB (s)和輔助函數(shù)，F(xiàn)(

10、s)=1+GK (s)三者之間的關(guān)系是(B)。A.三者的零點相同B. GB(s)的極點與F(s)=1+GK (s)的零點相同C. GB (s) 的極點與F(s)=1+GK (s)的極點相同 D. GB (s)的零點與 F(s)=1+GK (s)的極點相同9 .已知某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為(0.2s+1)/(2.0s+1), 則它是什 么校正裝置。(A )A.相位滯后B.相位超前C.相位滯后-超前D.順饋10 .已知F(s)=(s+3)/(s2+3s+2),則其拉氏反變換為(A ) A.2e-t-e-2t B. 2e-t+e-2t C. 12e-t-e-2t D. 12e-t+e-2t二、多項

11、選擇題(本大題共 40分，共10小題，每小題4分)1 .屬于代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)的有(CD)。A.奈奎斯特判據(jù)B.波德判據(jù)C.胡爾維茲判據(jù)D.勞斯判據(jù)2 .傳遞函數(shù)中的零初始條件是指（ABCD 。A.當t < 0時，系統(tǒng)輸入為0B.當t < 0時，系統(tǒng)輸出為0C.當t < 0時，系統(tǒng)輸入的各階導數(shù)為0D.當t < 0時，系統(tǒng)輸出的各階導數(shù)為03 .下列哪些可以是系統(tǒng)的數(shù)學模型（ABCD 。A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.頻率特性D.差分方程4 .控制工程主要研究并解決哪幾個方面問題（ABCDE ）.A.系統(tǒng)分析問題B.最優(yōu)控制問題C.最優(yōu)設(shè)計問題D.濾波與預測問題E.系統(tǒng)識別問題

12、5 .欠阻尼二階系統(tǒng) 匕練 兩者都與（BCD）有關(guān)。A. %B.C.D.6.以下頻域性能指標中根據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)來定義的是 （ABCD ）.A.截止頻率%B.諧振頻率C.頻帶寬度D.諧振峰值7 .以下校正方案中屬于串聯(lián)校正的是（ABCD 。A.增益調(diào)整8 .相位超前校正C.相位滯后校正D.相位滯后一超前校正E.順饋校正8.有關(guān)系統(tǒng)校正，正確的說法有（ABCDE）。A.所謂校正，是指在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù)B.相位超前校正可以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度C. PID校正器可以有效地改善系統(tǒng)的瞬態(tài)性能，同時提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.順饋校正主要是減少系統(tǒng)的誤差，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響不大E.增大系統(tǒng)的增益，可能降

13、低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性9 .關(guān)于傳遞函數(shù)正確的說法有（ABD6。A.傳遞函數(shù)的分母與系統(tǒng)的輸入無關(guān)B.傳遞函數(shù)分母中s的階次不小于分子中s的階次C.傳遞函數(shù)是無量綱的D.不同物理類型的系統(tǒng)，可以具有相同形式的傳遞函數(shù)E.在零初始條件下，系統(tǒng)輸出的拉氏變換取決于輸入和其傳遞函數(shù)10 .勞斯陣列中如果某行全部元素值為零，則（ ABCD 。A.存在兩個符號相異，絕對值相同的實根B.存在實部符號相異、虛部數(shù)值相同的兩對共鈍復根C.存在一對共鈍純虛根D.以上幾種根的組合。三、判斷題（本大題共30分，共10小題，每小題3分）1 .若32=103 1,則稱從3 1到32為10倍頻程。（，）2 .根軌跡法是由尹文

14、斯（W.R.Evans）于1948年提出的一種求解閉 環(huán)特征方程根的簡便圖解方法。（V）3 .勞斯判據(jù)為：系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是特征方程系數(shù)所組成的勞斯 陣列第一列元素符號一致，則系統(tǒng)穩(wěn)定。（V）4 .分離點與會合點實際上是閉環(huán)特征方程的重根。（V）5 .最小相位系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)一定是最小相位系統(tǒng)。（X ）6 .反饋校正屬于并聯(lián)校正，順饋校正屬于串聯(lián)校正。（X）7 . 一個線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于輸入信號的形式及系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。（x ）8 .系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差趨于s,說明系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。（X ）9,利用串聯(lián)超前校正可以同時改善系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。（，）10.振蕩環(huán)節(jié)的取值不同時極

15、坐標圖形狀也不同，如圖所示。 則（l><2>h ><4 （ V ）回2013年9月份考試自動控制原理第三次作業(yè)一、填空題（本大題共45分，共15小題，每小題3分）1,校正的實質(zhì)是改變系統(tǒng)的 零 極點分布。2 .傳遞函數(shù)定義為：線性定常系統(tǒng)在 零初始條件條件下，輸出拉氏變 換與輸入拉氏變換之比。3 .系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是，其特征根的實部必須 小于 零，也即是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點均分布在復平面的左一半平面。4 .系統(tǒng)在外界作用下，從一定初始狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷由其內(nèi)部的固有特性的動態(tài) 歷程，在這一過程中，系統(tǒng) 及其 輸入 、 輸出 三者之間的動態(tài)關(guān)系即為系統(tǒng)的動力學問題。5

16、.通常將幅頻特性 和 相頻特性_統(tǒng)稱為頻率特性。6 .拉氏變換存在的條件是：原函數(shù)必須滿足狄里赫利 條件。7 .在平面上，如果有一些閉環(huán)極點往左移動，則必有另外一些閉環(huán)極點向右移動，以保持每個閉環(huán)極點之和恒等于 開環(huán)極點之和。這一性質(zhì) 可用來估計根軌跡分支的變化趨勢。8 .線性定常系統(tǒng)對正弦信號(諧波輸入)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)稱為頻率響應(yīng)。9 .按控制系統(tǒng)有無反饋進行分類，控制系統(tǒng)分為：開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)。10 .時間響應(yīng)由 瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。11 .控制系統(tǒng)的三個基本要求是： 穩(wěn)定性_、_快速性、準確 性。12 .頻率特性G(j 3)與傳遞函數(shù)G(s)的關(guān)系為 s=jw 。13 .環(huán)節(jié)有三

17、種基本聯(lián)接方式，為：用甲-二_并聯(lián)、反饋聯(lián)接 。14 .二階系統(tǒng)的響應(yīng)特性完全由無阻尼固有頻率和阻尼比兩個特征量來描述。15 .穩(wěn)態(tài)誤差的定義式為二、綜合題(本大題共55分，共5小題，每小題11分) 1.化簡如下方塊圖，并確定其傳遞函數(shù)。解:(DHi(2)(3)傳遞函數(shù)為:Gi -G2G31 G3H3 G2G3H2G1G2G3R 1 G1 -G2G31 G3H3 G2G3H21G3H3 G2G3H2 G1G2G3Hl-H12,由實驗得到的系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性曲線如圖所示，寫出其傳遞函數(shù)，并指出系統(tǒng)的型次和 組成環(huán)節(jié)。L/dBd ICH j Ifli wrad/'a：解：系統(tǒng)中包含有一個比例

18、環(huán)節(jié)，兩個慣性環(huán)節(jié)，不包含積分環(huán)節(jié)，為 0型系統(tǒng)201Gk=4Q 所以 K=100一個慣性環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)角頻率為1,即叼1工1所以不二”一個慣性環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)角頻率為皿即g, = 1/芍，所以7； 二 0，所以系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為100Q+IXSls+D3,設(shè)控制系統(tǒng)如圖所示，試分析參數(shù) b的取值對系統(tǒng)階躍響應(yīng)調(diào)整時間4的影 響。醞卜解：閉環(huán)傳遞函數(shù)為：= (r+京s+i,為一階系統(tǒng)，調(diào)整時間為：葭=3+& K (A = 5%)因此，b取值大將會使階躍響應(yīng)的調(diào)整時間加長。4 .設(shè)無源網(wǎng)絡(luò)如下圖所示。該網(wǎng)絡(luò)的初始條件為零，試求其傳遞函數(shù)以3o_-o解：由節(jié)點電流和回路電壓定律可知:% =%舄1分別對上述四式進行拉氏變換，有小3(&)=1工&-h(S)= £以卜)十 屋5)&a