PAGEPAGE38自動控制原理1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.ω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.1B.2C.5D.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ζ不變，提高ωn，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.-90°10.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.10B.20C.30D.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.0B.1C.2D.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.2B.0.2C.0.5D15.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。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。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+G3G2GXi(s)+X0(s)+G4+G3G2G1++H3H3H1HH1H242.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。x0x0k1k1k2fiMk2fiMDD43.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(+Xi(s)X0(s)KK1+1+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.7B.2C.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.0B.1一般為使系統有較好的穩定性,希望相位裕量為（）A.0～15B.15～30C.30～60D.60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.1B.2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.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.0B.0.25C.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)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)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。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。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)C(s)+R(s)?G2(s)G1(s)++?G3(s)--HH3(s)HH1(s)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。y0(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.0.6B.0.707C.0D.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.7B.2C.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,希望相位裕量為（）A.0～15B.15～30C.30～60D.60～9012.某系統的閉環傳遞函數為：，當k=（）時，閉環系統臨界穩定。A.2B.4C.6D.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.0B.0.25C.415.系統的傳遞函數，其系統的增益和型次為（）A.5，2B.5/4，2C.5，4D.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.<D.與無關18.已知系統開環傳遞函數，則與虛軸交點處的K*=（）A.0B.2C.4D.619.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)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21.對控制系統的首要要求是系統具有。22.在驅動力矩一定的條件下，機電系統的轉動慣量越小，其越好。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。25.二階系統當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩態誤差恒為。26.反饋控制原理是原理。27.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。28.在擾動作用點與偏差信號之間加上能使靜態誤差降為0。29.超前校正主要是用于改善穩定性和。30.一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。31.自動控制32.傳遞函數33.瞬態響應34.最小相位傳遞函數35.復現頻率36.方塊圖變換要遵守什么原則，舉例說明。37.試說明延遲環節的頻率特性，并畫出其頻率特性極坐標圖。38.如何減少系統的誤差?39.開環不穩定的系統，其閉環是否穩定？舉例說明。40.高階系統簡化為低階系統的合理方法是什么？41.求如下方塊圖的傳遞函數。G1G3G4??++++X0(S)Xi(S)HGG1G3G4??++++X0(S)Xi(S)HG2Δ42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。Fi(t)Fi(t)43.設單位反饋開環傳遞函數為，求出閉環阻尼比為時所對應的K值，并計算此K值下的。44.單位反饋開環傳遞函數為，(1)試確定使系統穩定的a值；(2)使系統特征值均落在S平面中這條線左邊的a值。自動控制原理41.系統和輸入已知，求輸出并對動態特性進行研究，稱為（）A.系統綜合B.系統辨識C.系統分析D.系統設計2.開環控制系統的的特征是沒有（）A.執行環節B.給定環節C.反饋環節D.放大環節3.主要用來產生偏差的元件稱為（）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.放大元件4.某系統的傳遞函數是，則該可看成由（）環節串聯而成。A.比例、延時B.慣性、導前C.慣性、延時D.慣性、比例5.已知，其原函數的終值（）A.0B.∞C.0.75D.36.在信號流圖中，在支路上標明的是（）A.輸入B.引出點C.比較點D.傳遞函數7.設一階系統的傳遞函數是，且容許誤差為2%，則其調整時間為（）A.1B.1.5C.2D.38.慣性環節和積分環節的頻率特性在（）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9.若保持二階系統的ζ不變，提高ωn，則可以（）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10.二階欠阻尼系統的有阻尼固有頻率ωd、無阻尼固有頻率ωn和諧振頻率ωr比較（）A.ωr＞ωd＞ωnB.ωr＞ωn＞ωdC.ωn＞ωr＞ωdD.ωn＞ωd＞ωr11.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.0B.1C12.根據系統的特征方程，可以判斷系統為（）A.穩定B.不穩定C.臨界穩定D.穩定性不確定13.某反饋系統的開環傳遞函數為：，當（）時，閉環系統穩定。A.B.C.D.任意T1和214.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，其位置誤差為（）A.2B.0.2C.0.25D15.當輸入為單位斜坡且系統為單位反饋時，對于II型系統其穩態誤差為（）A.0B.0.1/kC.1/kD.16.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）A.相位滯后校正B.相位超前校正C.微分調節器D.積分調節器17.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18.在系統中串聯PD調節器，以下那一種說法是錯誤的（）A.是一種相位超前校正裝置B.能影響系統開環幅頻特性的高頻段C.使系統的穩定性能得到改善D.使系統的穩態精度得到改善19.根軌跡漸近線與實軸的交點公式為（）A.B.C.D.20.直流伺服電動機—測速機機組（型號為70SZD01F24MB）實際的機電時間常數為（）A.8.4msB.9.4msC.11.4msD.12.4ms21.根據采用的信號處理技術的不同，控制系統分為模擬控制系統和。22.閉環控制系統中，真正對輸出信號起控制作用的是。23.控制系統線性化過程中，線性化的精度和系統變量的有關。24.描述系統的微分方程為，則頻率特性。25.一般開環頻率特性的低頻段表征了閉環系統的性能。26.二階系統的傳遞函數G(s)=4/(s2+2s+4)，其固有頻率n＝。27.對單位反饋系統來講，偏差信號和誤差信號。28.PID調節中的“P”指的是控制器。29.二階系統當共軛復數極點位于45線上時，對應的阻尼比為。30.誤差平方積分性能指標的特點是：。31.最優濾波32.積分環節33.極坐標圖34.相位裕量35.根軌跡的起始角36.簡要論述自動控制理論的分類及其研究基礎、研究的方法。37.二階系統的性能指標中，如要減小最大超調量，對其它性能有何影響？38.用文字表述系統穩定的充要條件。并舉例說明。39.在保證系統穩定的前提下，如何來減小由輸入和干擾引起的誤差？40.根軌跡的漸近線如何確定？41.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。Fi(tFi(t)42.求如下方塊圖的傳遞函數。G4G4++X0(S)G3+G2+Xi(S)++X0(S)G3+G2+Xi(S)G1??H??H43.已知給定系統的傳遞函數，分析系統由哪些環節組成，并畫出系統的Bode圖。44.已知單位反饋系統的開環傳遞函數，(l)求使系統穩定的開環增益k的取值范圍；(2)求k=1時的幅值裕量；(3)求k=1.2，輸入x(t)=1+0.06t時的系統的穩態誤差值ess。自動控制原理51.隨動系統對（）要求較高。A.快速性B.穩定性C.準確性D.振蕩次數2.“現代控制理論”的主要內容是以（）為基礎，研究多輸入、多輸出等控制系統的分析和設計問題。A.傳遞函數模型B.狀態空間模型C.復變函數模型D.線性空間模型3.主要用于穩定控制系統，提高性能的元件稱為（）A.比較元件B.給定元件C.反饋元件D.校正元件4.某環節的傳遞函數是，則該環節可看成由（）環節串聯而組成。A.比例、積分、滯后B.比例、慣性、微分C.比例、微分、滯后D.比例、積分、微分5.已知，其原函數的終值（）A.0B.∞C.0.75D.36.已知系統的單位階躍響應函數是，則系統的傳遞函數是（）A.B.C.D.7.在信號流圖中，在支路上標明的是（）A.輸入B.引出點C.比較點D.傳遞函數8.已知系統的單位斜坡響應函數是，則系統的穩態誤差是（）A.0.5B.1C.1.5D.29.若二階系統的調整時間長，則說明（）A.系統響應快B.系統響應慢C.系統的穩定性差D.系統的精度差10.某環節的傳遞函數為，它的對數幅頻率特性L()隨K值增加而（）A.上移B.下移C.左移D.右移11.設積分環節的傳遞函數為，則其頻率特性幅值A()=（）A.B.C.D.12.根據系統的特征方程，可以判斷系統為（）A.穩定B.不穩定C.臨界穩定D.穩定性不確定13.二階系統的傳遞函數，其阻尼比ζ是（）A.0.5B.1C.2D14.系統穩定的充分必要條件是其特征方程式的所有根均在根平面的（）A.右半部分B.左半部分C.實軸上D.虛軸上15.一閉環系統的開環傳遞函數為，則該系統為（）A.0型系統，開環放大系數K為2B.I型系統，開環放大系數K為2C.I型系統，開環放大系數K為1D.0型系統，開環放大系數K為116.進行串聯滯后校正后，校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率之間的關系，通常是（）A.=B.>C.<D.與、無關17.在系統中串聯PD調節器，以下那一種說法是錯誤的（）A.是一種相位超前校正裝置B.能影響系統開環幅頻特性的高頻段C.使系統的穩定性能得到改善D.使系統的穩態精度得到改善18.滯后校正裝置的最大滯后相位趨近（）A.-45°B.45°C.-90°D.90°19.實軸上分離點的分離角恒為（）A.45B.60C.90D.20.在電壓—位置隨動系統的前向通道中加入（）校正，使系統成為II型系統，可以消除常值干擾力矩帶來的靜態誤差。A.比例微分B.比例積分C.積分微分D.微分積分21.閉環控制系統中，真正對輸出信號起控制作用的是。22.系統的傳遞函數的分布決定系統的動態特性。23.二階系統的傳遞函數G(s)=4/(s2+2s+4)，其固有頻率n＝。24.用頻率法研究控制系統時，采用的圖示法分為極坐標圖示法和_______圖示法。25.描述系統的微分方程為，則頻率特性。26.乃氏圖中當ω等于剪切頻率時，相頻特性距-π線的相位差叫。27.系統的穩態誤差和穩態偏差相同。28.滯后校正是利用校正后的作用使系統穩定的。29.二階系統當共軛復數極點位于45線上時，對應的阻尼比為。30.遠離虛軸的閉環極點對的影響很小。31.延遲時間32.比例環節33.穩態響應34.閉環截止頻率35.位置誤差36.對于受控機械對象，為得到良好的閉環機電性能，應該注意哪些方面？37.評價控制系統的優劣的時域性能指標常用的有哪些？每個指標的含義和作用是什么？38.寫出畫伯德圖的步驟。39.系統的誤差大小和系統中的積分環節多少有何關系？舉例說明。40.為什么串聯滯后校正可以適當提高開環增益，而串聯超前校正則不能?41.一反饋控制系統如圖所示，求：當=0.7時，a=?C(s)R(s)C(s)R(s)aamkDFi(t)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。mkDFi(t)yy0(t)43.某單位反饋開環系統的傳遞函數為，(1)畫出系統開環幅頻Bode圖。(2)計算相位裕量。44.求出下列系統的跟隨穩態誤差和擾動穩態誤差。N(s)=4/s+100.01s+120.5s+1-N(s)=4/s+100.01s+120.5s+1R(s)=10R(s)=10/s+自動控制原理61.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.系統辨識B.系統分析C.最優設計D.最優控制2.系統的數學模型是指（）的數學表達式。A.輸入信號B.輸出信號C.系統的動態特性D.系統的特征方程3.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4.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5.已知系統的微分方程為，則系統的傳遞函數是（）A.B.C.D.6.在用實驗法求取系統的幅頻特性時，一般是通過改變輸入信號的（）來求得輸出信號的幅值。A.相位B.頻率C.穩定裕量D.時間常數7.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.1B.2C.3D.48.若二階系統的調整時間短，則說明（）A.系統響應快B.系統響應慢C.系統的穩定性差D.系統的精度差9.以下說法正確的是（）A.時間響應只能分析系統的瞬態響應B.頻率特性只能分析系統的穩態響應C.時間響應和頻率特性都能揭示系統的動態特性D.頻率特性沒有量綱10.二階振蕩環節乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為（）A.最大相位頻率 B.固有頻率C.諧振頻率 D.截止頻率11.II型系統對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（）A.–60（dB/dec）B.–40（dB/dec）C.–20（dB/dec）D.0（dB/dec）12.某單位反饋控制系統的開環傳遞函數為：，當k=（）時，閉環系統臨界穩定。A.0.5B.1C.1.5D.213.系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的（）A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是14.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.當輸入為單位斜坡且系統為單位反饋時，對于I型系統其穩態誤差ess=（）A.0.1/kB.1/kC.0D.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.常用的比例、積分與微分控制規律的另一種表示方法是（）A.PDIB.PDIC.IPDD.PID18.主導極點的特點是（）A距離虛軸很近B.距離實軸很近C.距離虛軸很遠D.距離實軸很遠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.確定根軌跡大致走向，用以下哪個條件一般就夠了（）A.特征方程B.幅角條件C.幅值條件D.幅值條件+幅角條件21.自動控制系統最基本的控制方式是。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.傳遞函數反映了系統內在的固有特性，與無關。24.實用系統的開環頻率特性具有的性質。25.描述系統的微分方程為，則其頻率特性。26.輸入相同時，系統型次越高，穩態誤差越。27.系統閉環極點之和為。28.根軌跡在平面上的分支數等于。29.為滿足機電系統的高動態特性，機械傳動的各個分系統的應遠高于機電系統的設計截止頻率。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。31.隨動系統32.死區33.振蕩次數34.快速性35.根軌跡的分離點36.如何求取系統的頻率特性函數？舉例說明。37.為什么二階振蕩環節的阻尼比取=0.707較好，請說明理由。38.設開環傳遞函數，試說明開環系統頻率特性極坐標圖的起點和終點。39.串聯校正中，超前、滯后校正各采用什么方法改善了系統的穩定性？40.繪制根軌跡的基本法則有哪些?41.求如下方塊圖的傳遞函數。G4G4(s)+++++G2(s)+?H2(s)G+++G2(s)+?H2(s)G3(s)G1(s)X0(s)Xi(s)??Δ??HH1(s)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。i1i1(t)R1u0(t)ui(t)C1R2Cu0(t)ui(t)C1R2C2i2i2(t)43.已知某單位負反饋控制系統的開環傳遞函數為G(s)=，繪制奈奎斯特曲線，判別系統的穩定性；并用勞斯判據驗證其正確性。44.設控制系統的開環傳遞函數為G(s)=試繪制該系統的根軌跡，并求出使系統穩定的K值范圍。自動控制原理71.輸入已知，確定系統，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（）A.濾波與預測B.最優控制C.最優設計D.系統分析2.開環控制的特征是（）A.系統無執行環節B.系統無給定環節C.系統無反饋環節D.系統無放大環節3.ω從0變化到+∞時，延遲環節頻率特性極坐標圖為（）A.圓B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線4.若系統的開環傳遞函數為，則它的開環增益為（）A.10B.2C.1D.55.在信號流圖中，只有（）不用節點表示。A.輸入B.輸出C.比較點D.方塊圖單元6.二階系統的傳遞函數，其阻尼比ζ是（）A.0.5B.1C.2D7.若二階系統的調整時間長，則說明（）A.系統響應快B.系統響應慢C.系統的穩定性差D.系統的精度差8.比例環節的頻率特性相位移（）A.0°B.-90°C.90°D.-180°9.已知系統為最小相位系統，則一階慣性環節的幅頻變化范圍為（）A.045°B.0-45°C.090°D.0-90°10.為了保證系統穩定，則閉環極點都必須在（）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.系統的特征方程，可以判斷系統為（）A.穩定B.不穩定C.臨界穩定D.穩定性不確定12.下列判別系統穩定性的方法中，哪一個是在頻域里判別系統穩定性的判據（）A.勞斯判據B.赫爾維茨判據C.奈奎斯特判據D.根軌跡法13.對于一階、二階系統來說，系統特征方程的系數都是正數是系統穩定的（）A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是14.系統型次越高，穩態誤差越（）A.越小B.越大C.不變D.無法確定15.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.進行串聯滯后校正后，校正前的穿越頻率與校正后的穿越頻率的關系相比，通常是（）A.=B.>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(jω)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。H2(H2(s)??+Xi(s)+G1(s+Xi(s)+G1(s)+G2(s)G3(s)X0(s)-+?H1(s)-+?H1(s)GG4(s)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。ii2(t)C1C1R1R2i1R1R2i1(t)u0u0(t)uiui(t)C2C243.已知具有局部反饋回路的控制系統方塊圖如圖所示，求：(1)系統穩定時Kf的取值范圍；(2)求輸入為時，系統的靜態加速度誤差系數Ka；(3)說明系統的局部反饋Kfs對系統的穩態誤差ess的影響。X0(sX0(s)Xi(s)44.伺服系統的方塊圖如圖所示，試應用根軌跡法分析系統的穩定性。Xi(S)Xi(S)X0(S)--自動控制原理81.輸入與輸出均已給出，確定系統的結構和參數，稱為（）A.最優設計B.系統辨識C.系統分析D.最優控制2.對于代表兩個或兩個以上輸入信號進行（）的元件又稱比較器。A.微分B.相乘C.加減D.相除3.直接對控制對象進行操作的元件稱為（）A.比較元件B.給定元件C.執行元件D.放大元件4.某環節的傳遞函數是，則該環節可看成由（）環節串聯而組成。A.比例、積分、滯后B.比例、慣性、微分C.比例、微分、滯后D.比例、積分、微分5.已知系統的微分方程為，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7.一階系統G(s)=的放大系數K愈小，則系統的輸出響應的穩態值（）A.不變B.不定C.愈小D.愈大8.二階欠阻尼系統的性能指標中只與阻尼比有關的是（）A.上升時間B.峰值時間C.調整時間D.最大超調量9.在用實驗法求取系統的幅頻特性時，一般是通過改變輸入信號的（）來求得輸出信號的幅值。A.相位B.頻率C.穩定裕量D.時間常數10.設開環系統頻率特性G(jω)=，當ω=1rad/s時，其頻率特性幅值A(1)=（）A.B.C.D.11.一階慣性系統的轉角頻率指（）A.2B.112.設單位負反饋控制系統的開環傳遞函數，其中K>0，a>0，則閉環控制系統的穩定性與（）A.K值的大小有關B.a值的大小有關C.a和K值的大小無關 D.a和K值的大小有關13.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.0.707B.0.6C.1D.014.系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的（）A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是15.以下關于系統穩態誤差的概念正確的是（）A.它只決定于系統的結構和參數B.它只決定于系統的輸入和干擾C.與系統的結構和參數、輸入和干擾有關D.它始終為016.當輸入為單位加速度且系統為單位反饋時，對于I型系統其穩態誤差為（）A.0B.0.1/kC.1/kD.17.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.微分調節器D.積分調節器18.在系統校正時，為降低其穩態誤差優先選用（）校正。A.滯后B.超前C.滯后-超前D.減小增益19.根軌跡上的點應滿足的幅角條件為（）A.-1B.1C.±(2k+1)π/2(k=0,1,2,…)D.±(2k+1)π(k=0,1,2,…)20.主導極點的特點是（）A.距離虛軸很近B.距離實軸很近C.距離虛軸很遠D.距離實軸很遠21.對控制系統的首要要求是系統具有。22.利用終值定理可在復頻域中得到系統在時間域中的。23.傳遞函數反映了系統內在的固有特性，與無關。24.若減少二階欠阻尼系統超調量，可采取的措施是。25.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____。26.延遲環節不改變系統的幅頻特性，僅使發生變化27.某典型環節的傳遞函數是，則系統的時間常數是。28.在擾動作用點與偏差信號之間加上能使靜態誤差降為0。29.微分控制器是針對被調量的來進行調節。30.超前校正主要是用于改善穩定性和。31.準確性32.速度誤差33.峰值時間34.負穿越35.根軌跡的終止角36.非線性特性函數線性化的本質和方法是什么?37.分析誤差平方積分性能指標的特點及其原因。38.乃氏圖作圖的一般方法是什么？39.如何用試探法來確定PID參數?40.什么是偶極子？偶極子起什么作用，請舉例說明。41.系統方框圖如下，求其傳遞函數。H2H2(s)??C(s)++G3(s)RC(s)++G3(s)R(s)G5(s)G4(s)G2(s)G1(s)+?+?Δ?+?HH1(s)42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。R2R2u0(t)u0(t)R1C1ui(t)CC243.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.單位反饋系統的開環傳遞函數為，求:1)系統在單位階躍信號輸入下的穩態偏差是多少；2)當系統的輸入信號為,系統的穩態輸出？自動控制原理1試題答案及評分參考一、單項選擇題（每小題1分，共20分）1.C2.A3.C4.A5.B6.C7.B8.B9.A10.D11.A12.C13.C14.C15.D16.B17.A18.B19.C20.B二、填空題(每空1分,共10分)21.反饋控制22.傳遞函數23.時間常數T(或常量)24.偏移程度25.開環幅頻特性26.階躍信號27.相位28.4529.比例30.遠三、名詞解釋(每小題3分,共15分)31.指動態過程的振蕩傾向和系統能夠恢復平穩狀態的能力。32.輸出變量正比于輸入變量的微分（或）33.系統響應曲線達到并一直保持在允許衰減范圍內的最短時間34.當乃氏圖隨增加逆時針從第二象限越過負實軸向第三象限去時，叫正穿越。35.指當系統某個參數（如開環增益K）由零到無窮大變化時，閉環特征根在s平面上移動的軌跡。四、簡答題(每小題5分,共25分)36.傳遞函數是線性定常系統輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比，它通常不能表明系統的物理特性和物理結構，因此說物理性質不同的系統，其傳遞函數可能相同。（3分）舉例說明(2分)略，答案不唯一。37.常用的方法（兩方法選1即可）：其單位階躍響應曲線在0.632（2.5分）穩態值處，經過的時間t＝T（2.5分）；或在t＝0處曲線斜率k＝1/T，ts＝（3~4）T38.高階系統中距離虛軸最近的極點，其附近沒有零點，它的實部比其它極點的實部的1/5還小，稱其為主導極點。（2分）將高階系統的主導極點分析出來，利用主導極點來分析系統，相當于降低了系統的階數，給分析帶來方便。（2分）舉例說明(1分)略，答案不唯一。39.偏差信號：輸入信號與反饋信號之差；（1.5分）誤差信號：希望的輸出信號與實際的輸出信號之差。（1.5分）兩者間的關系：，當時，（2分）40.根軌跡S平面止的分支數等于閉環特征方程的階數，也就是分支數與閉環極點的數目相同（3分）。舉例說明(2分)略，答案不唯一。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.解：（5分）42.解：（2.5分）（2.5分）43.解：（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）44.解：由圖知該系統的開環傳遞函數為（2分）其中T=（1分）由低頻漸近線與橫軸交點為，得（2分）修正量，得（2分）故所求開環傳遞函數為（3分）或記為()自動控制原理2試題答案及評分參考一、單項選擇題（每小題1分，共20分）1.A2.B3.D4.B5.C6.A7.C8.B9.D10.D11.C12.C13.C14.D15.A16.A17.D18.D19.B20.A二、填空題(每空1分,共10分)21.傳遞函數22.越高23.0.524.相頻特性25.幅值裕量26.勻加速度27.小28.串聯校正29.1.2530.零點和極點三、名詞解釋(每小題3分,共15分)31.如果一物理系統在信號傳遞過程中的動態特性能用數學表達式描述出來，該數學表達式就稱為數學模型。32.用于測量被調量或輸出量，產生主反饋信號的元件。33.二階欠阻尼系統在單位階躍輸入時，響應曲線的最大峰值與穩態值的差。34.系統對正弦輸入的穩態響應。35.在頻率為相位交界頻率時，開環幅頻特性的倒數稱為系統的幅值裕度，。四、簡答題(每小題5分,共25分)36.開環控制系統：是沒有輸出反饋的一類控制系統。其結構簡單，價格低，易維修。精度低、易受干擾。（2.5分）閉環控制系統：又稱為反饋控制系統，其結構復雜，價格高，不易維修。但精度高，抗干擾能力強，動態特性好。（2.5分）37.答案不唯一。例如：即在系統的輸入端加入一定幅值的正弦信號，系統穩定后的輸入也是正弦信號，（2.5分）記錄不同頻率的輸入、輸出的幅值和相位，即可求得系統的頻率特性。（2.5分）38.0型系統的幅頻特性曲線的首段高度為定值，20lgK0（2分）1型系統的首段-20dB/dec，斜率線或其延長線與橫軸的交點坐標為ω1＝K1（1.5分）2型系統的首段-40dB/dec，斜率線或其延長線與橫軸的交點坐標為ω1＝K2（1.5分）39.根軌跡與虛軸相交，表示閉環極點中有極點位于虛軸上，即閉環特征方程有純虛根，系統處于臨界穩定狀態，可利用此特性求解穩定臨界值。（3分）舉例，答案不唯一。如求開環傳遞函數G(s)=K/(s(s+1)(s+2))的系統穩定時的K值。根據其根軌跡與虛軸相交的交點，得到0<K<6。（2分）40.1)當控制系統的閉環極點在s平面的左半部時，控制系統穩定；（1分）2)如要求系統快速性好，則閉環極點越是遠離虛軸；如要求系統平穩性好，則復數極點最好設置在s平面中與負實軸成45夾角線以內；（1分）3)離虛軸的閉環極點對瞬態響應影響很小，可忽略不計；（1分）4)要求系統動態過程消失速度快，則應使閉環極點間的間距大，零點靠近極點。即存5）在偶極子；（1分）5)如有主導極點的話，可利用主導極點來估算系統的性能指標。（1分）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.解（5分）42.解：（2.5分）（2.5分）43.解：系統有一比例環節：（1.5分）積分環節：（1分）慣性環節：轉折頻率為1/T=10（1.5分）20LogG(jω)40[-20]20[-40]00.1110ω-20-40∠G（jω）00.1110ω-450-900-1350-1800直接畫出疊加后的對數幅頻圖（3分）直接畫出疊加后的對數相頻圖（3分）。（若疊加圖不對，但是畫出了比例環節、積分環節、慣性環節的對數幅頻圖各給1分，畫出積分環節、慣性環節的對數相頻圖各給1.5分）44.解：(1)傳遞函數（4分）得，（2分）當時，K＝20，ωn=20（1分）(2)由以上參數分析得到其響應公式：得C（1）＝1.0次每秒，即60次每分鐘，（1分）當時，超調量，最大心速為69.78次。（2分）自動控制原理3試題答案及評分參考一、單項選擇題（每小題1分，共20分）1.B2.B3.D4.C5.A6.C7.C8.A9.B10.B11.C12.C13.C14.A15.B16.C17.B18.D19.D20.A二、填空題(每空1分,共10分)21.穩定性22.加速性能23.0.524.相頻特性25.2ζ/n(或常量)26.檢測偏差并糾正偏差的27.1.2528.積分環節29.快速性30.靜態位置誤差系數三、名詞解釋(每小題3分,共15分)31.在沒有人直接參與的情況下，使被控對象的某些物理量準確地按照預期規律變化。32.傳遞函數的定義是對于線性定常系統,在零初始條件下，系統輸出量的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比。33.系統在某一輸入信號的作用下其輸出量從初始狀態到穩定狀態的響應過程。34.在右半s平面上無極點和零點的傳遞函數稱為最小相位傳遞函數。35.在允許誤差范圍內的最高工作頻率。四、簡答題(每小題5分,共25分)36.1)各前向通路傳遞函數的乘積保持不變。（2分）2)各回路傳遞函數的乘積保持不變。（2分）舉例說明(1分)略，答案不唯一。37.其極坐標圖為單位圓，隨著從0變化，其極坐標圖順時針沿單位圓轉無窮多圈。（2.5分）圖略。（2.5分）38.可采用以下途徑：1)提高反饋通道的精度，避免引入干擾;（1.5分）2)在保證系統穩定的前提下，對于輸入引起的誤差，可通過增大系統開環放大倍數和提高系統型次減小。對于干擾引起的誤差，可通過在系統前向通道干擾點前加積分增大放大倍數來減小;（2分）3）采用復合控制對誤差進行補償。（1.5分）39.開環不穩定的系統，其閉環只要滿足穩定性條件，就是穩定的，否則就是不穩定的。（3分）舉例說明答案不唯一略。（2分）40.保留主導極點即距虛軸最近的閉環極點，忽略離虛軸較遠的極點。一般該極點大于其它極點5倍以上的距離；（2.5分）如果分子分母中具有負實部的零、極點在數值上相近，則可將該零、極點一起小調，稱為偶極子相消（2.5分）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.解:（5分）42.解:（2.5分）（2.5分）43.解:（2分）＝10，＝0.5，得K＝500（2分）＝0.24（2分）＝0.16（2分）＝0.36（1分）＝0.6（1分）44.解:(1)得特征方程為：（2分）S3130S21210aS1(360-10aS010a得:(360-10a)>0，10a>0，從而0<a<36。（3分）(2)將d-1=s代入上式，得（2分）d319d2910a-19d1(81-10ad010a-19同理得到:0.9<a<10（3分）自動控制原理4試題答案及評分參考一、單項選擇題（每小題1分，共20分）1.C2.C3.A4.C5.C6.D7.C8.A9.B10.D11.C12.B13.B14.B15.A16.D17.B18.D19.D20.D二、填空題(每空1分,共10分)21.數字控制系統22.偏差信號23.偏移程度24.25.穩態26.227.相同28.比例29.0.70730.重視大的誤差，忽略小的誤差三、名詞解釋(每小題3分,共15分)31.當輸出已知時，確定系統，以識別輸入或輸出的有關信息稱為最優濾波32.輸出變量正比于輸入變量的積分（或）33.是反映頻率響應的幾何表示。34.在為剪切頻率時，相頻特性距-180線的相位差稱為相位裕量。35.指起于開環極點的根軌跡在起點處的切線與水平線正方向的夾角。四、簡答題(每小題5分,共25分)36.自動控制理論分為“經典控制理論”和“現代控制理論”，（1分）“經典控制理論”以傳遞函數為基礎（1分），以頻率法和根軌跡法為基本方法，（2分）“現代控制理論”以狀態空間法為基礎，（1分）。37.要減小最大超調量就要增大阻尼比（2分）。會引起上升時間、峰值時間變大，影響系統的快速性。（3分）38.系統特征方程式的所有根均為負實數或具有負的實部。(3分)或:特征方程的根均在根平面（復平面、s平面）的左半部。或:系統的極點位于根平面（復平面、s平面）的左半部舉例說明(2分)略，答案不唯一39.對于輸入引起的誤差，可通過增大系統開環放大倍數和提高系統型次減小。（2.5分）對于干擾引起的誤差，可通過在系統前向通道干擾點前加積分增大放大倍數來減小（2.5分）。40.如果開環零點數m小于開環極極點數n，則（n-m）趨向無窮根軌跡的方位可由漸進線決定。（2.5分）漸進線與實軸的交點和傾角為:(2.5分)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.解:（2.5分）（2.5分）42.解:（5分）43.解:系統有一比例環節:K=1020log10=20（1.5分）積分環節:1/S（1分）慣性環節:1/(S+1)轉折頻率為1/T=1（1.5分）20LogG(jω)40[-20]20[-40]00.1110ω-20-40∠G（jω）00.11