控制工程基础练习题
一、单项选择题 1. 图示系统的阶次是 ( )
A 1阶; B 2阶; C 3阶; D 4阶。
2. 控制系统能够正常工作的首要条件是 ( )
A 稳定; B 精度高;C 响应快;D 抗干扰能力
题1图 强。
3. 在图中,K1、K2满足什么条件,回路是负反馈? ( )
A K1>0,K2>0 B K1<0,K2<0 C K1>0,K2<0 D K1<0,K2=0
4. 通过直接观察,下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是 ( )
10(s?5)s3?4s2?s; A
s?1?(s)?(s?1)(s2?4); B ?(s)?- -K1 - -K2 题3图 10(s?5)?(s)?3s?4s?3; C 10?(s)?2(s?3)(s?1)。 D G(s)?5. 已知系统开环传递函数为
A 0°; B -90°; C -180°; D -270°。
6. 在控制系统下列性能指标中,表示快速性的一个是 ( ) A 振荡次数; B 延迟时间; C超调量; D 相位裕量。
7. 某典型环节的输入输出关系曲线是一条经过坐标原点的直线,那么该典型环节是 ( )
A 比例环节; B 振荡环节; C 微分环节; D 积分环节。
8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关? ( )
A 稳态误差; B 稳定性; C 系统阻尼; D 开环增益。
9. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为8Hz,阻尼比为0.5,允许误差为2%,那么,该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为 ( )
A 0.5s; B 1s; C 2.5s; D 5s。
10. 从线性系统的频率特性来看,下列说法正确的是 ( )
A 相对于输入信号而言,输出信号的幅值和相位都没有变化; B 相对于输入信号而言,输出信号的幅值增大相位滞后;
C 相对于输入信号而言,输出信号的幅值和相位都有变化,变化规律取决于系统的结构和参数;
D 相对于输入信号而言,输出信号的幅值改变但相位不变。
11. 在下列各项中,能描述系统动态特性的是 ( )
A 精度; B 稳态误差; C 开环截止频率; D 稳定裕量。 12. 如图所示系统的阶次是 ( )
A 一阶; B 二阶; C 三阶; D 四阶。
13. 有一种典型环节,其输出信号在相位上比输入信号超前90?,这种典型环节是 ( )
1s(s?1)(s?2),其高频段的相位角为 ( )
题12图
A微分环节; B 比例环节; C积分环节; D 惯性环节。
14. 如图所示的回路是负反馈回路的条件是
+ ( )
K1 A K1>0,K2>0;B K1>0,K2<0;
- C K1<0,K2<0;D K1>0,K2=0。
15. 通过直接观察,下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一-K2 个是 ( ) 题14图 10(s?5)?(s)?A (s?1)(s?2)(s?3);B
?(s)?1s2?2;
?(s)?C
16. 在控制系统下列性能指标中,描述系统平稳性的一个是 ( ) A 幅值裕量; B 谐振频率; C 稳态误差; D振荡次数。
17. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为12Hz,阻尼比为0.5,允许误差为5%,那么,该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为 ( )
A 0.5s; B 1s; C 2s; D 3s。
18. 关于线性系统的本质,下列说法正确的是 ( )
A 线性系统的输入与输出成线性关系; B 可以用传递函数描述; C 满足叠加原理; D 各项系数均与时间无关。
19. 二阶系统的阻尼比0.75,受到单位阶跃输入作用,那么下列说法正确的是 ()
A 两个极点都位于虚轴上,且响应是等幅振荡的; B 两个极点都位于原点,且响应迅速衰减到0; C 两个极点都位于s平面右半面,且响应是发散的;
D 两个极点都位于s平面左半面,且响应几乎没有超调量。
20.下列关于频率特性的说法中,正确的是 ( )
A 是系统对频率的响应;
B 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换;
C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系; D 频率特性并不反映系统的运动特性。
21. 下列表达式描述线性定常系统的是 ( )
s?3s?10?(s)?3(s?1)(s?4); D s?3s2?s?1。
?(t)?tc(t)?t; B 2c??(t)?4c(t)?tr?(t); A c2??(t)?ac?(t)?bc(t)?cr?(t),其中a,b,c为常数; D c??(t)?r(t)。 C c22. 关于传递函数,正确的说法是 ( )
A 传递函数可以用于描述线性时变系统; B不同属性的物理系统的传递函数形式也不同; C 传递函数可以描述动态系统的内部特性;
D传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换。
23. 在图所示回路中,已知K1<0,K2>0,哪个回路是负反馈回路? ( ) - + K1 -K1
- -
K2 -K2 A B + - -K1 -K1 + + -K2 -K2 2C D 题23图
24. 直接观察判断下列系统的稳定性,稳定的一个是 ( )
s?110(s?5)?(s)?32(s?1)(s?4); B s?4s2?s; A10(s?5)10?(s)?3?(s)?3s?4s?3; D s?2s2?s?1。 C ?(s)?25. 如果一阶系统的时间常数为0.02s,允许误差为2%,那么,该系统对单位脉冲输入的响
应具有的过渡过程时间为 ( )
A 0.06s; B 0.08s; C 0.1s; D 0.12s。
26. 在控制系统下列性能指标中,可以描述系统快速性的一个是 ( ) A 振荡次数; B 最大超调量; C增益裕量; D 开环截止频率。 27. 关于惯性环节,正确的描述是 ( )
A 输出信号与输入信号形状完全相同且没有滞后; B 输出信号无限接近输入信号的形状且没有滞后; C 输出信号与输入信号形状不同且有滞后; D 输出信号与输入信号形状相同且有滞后。
28. 关于开环放大系数K,下列说法正确的是 ( )
A K越大,稳态误差越小; B K越大,闭环稳定性越好; C K越大,系统响应越慢; D K越大,系统响应越平稳。 29. 某校正装置的Bode图如图所示,该校正装置是 ( )
1/T1 90o 1/T2 -90o 题29图 A P校正装置; B PID校正装置; C PD校正装置; D PI校正装置。 30. 从系统的频率特性来看,反映系统复现输入信号能力的是 ( )
A 零频值; B低频段; C中频段; D高频段。
二、多项选择题
31. 关于线性系统,下列说法正确的有 ( )
A 线性系统的本质特征是满足叠加原理; B 线性系统的输入与输出成线性关系;
C 描述线性系统的微分方程中,各项系数均与系统的输入输出信号及其导数无关; D 描述线性系统的微分方程中,各项系数均与时间无关; E 线性系统都可以用传递函数描述。
32. 关于传递函数,下列说法正确的有 ( )
A 它是输出信号与输入信号之比;
B 它是以复变数s为自变量的有理真分式;
C 它不仅与系统的结构和参数有关,还与输入作用的形式有关; D 它可以有系统的微分方程转换得到;
E 它是系统动态特性的内部描述。
33. 关于二阶系统对单位阶跃信号的响应,下列说法正确有 ( )
A 二阶系统的时间响应都是二次函数;
B 当两个极点都在s平面的负实轴上时,没有超调量; C 当两个极点都在s平面的虚轴上时,没有超调量;
D 当两个极点都在s平面的第二、三象限时,响应是等幅振荡; E 当阻尼比在(0,1)内时,响应是有振幅衰减的振荡。
34. 对于频率特性,下列说法正确的有 ( )
A 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换; B 是系统对频率的响应;
C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系; D 频率特性并不反映系统的运动特性; E 频率特性取决于系统的结构和参数。 35. 对于图所示的系统,以下传递函数正确的有
Y1(s)G1Y2(ss)?)1?G?G1G2A R1(1G2H1H2; B R1(s)1?G1G2H1H2;
Y1(s)?G1G2H2Y2(s)?G2C R2(s)1?G1G2H1H2; D R2(s)1?G1G2H1H2;
R2(s)?G1G2E R1(s)1?G1G2H1H2。
R 1(s) +G1 Y1(s)
- H2 H 1 - Y2(s) G2 R
2(s)
+ 题35图 31 32 33 34 35 A C B D B E A C E C D
36. 下列关于传递函数的说法,正确的有 ( )
A 传递函数是在零初始条件下定义的;
B 传递函数不仅与系统结构和参数有关,而且与输入信号有关; C 传递函数总是具有s的有理真分式形式;
D 传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换; E 传递函数的量纲取决于输入信号和输出信号的量纲。
37. 根据如图所示的二阶系统对单位阶跃输入的响应曲线,下列结论正确的有
)
A 超调量为18%; B 稳态响应为2.00; C 上升时间0.8s;D超调量为0.09 ; E 延迟时间0.8s。 38. 下列典型环节中,有相位滞后的有 ( )
A 微分环节 ; B 积分环节; C 惯性环节; D 比例环节; E 延迟环节。
题37图
(
39. 根据开环对数频率特性,下列说法正确的有
A 开环增益K和系统型号γ决定系统的低频特性;
B 中频段斜率为-20dB/dec且穿越频率ωc高,则系统响应速度快; C 高频段的对数幅频值越小,则系统抗高频干扰的能力越强; D 根据对数频率特性图可以判断控制系统的稳定性; E 三频段的特性是控制系统设计的依据。
40. 对于最小相位系统,下列说法正确的有 ( )
A 最小相位系统的对数幅频特性图与相频特性图有唯一的对应关系; B 最小相位系统是稳定的;
C 最小相位系统具有最小的相位角; D 最小相位系统具有最小的稳态误差;
E 最小相位系统在s平面的右半面没有极点但可以有零点。 41. 在控制系统的性能中,表示相对稳定性的有 ( )
A 超调量; B 增益裕量; C相位裕量; D 峰值时间; E开环截止频率。 42. 关于反馈,下列说法正确的有 ( )
A 加入反馈后,必须校验系统的稳定性; B 加入反馈后,可提高系统的相对稳定性; C 加入反馈后,可提高系统的控制精度;
D 加入反馈后,可抑制干扰信号引起的误差; E 加入反馈后,可提高系统响应的快速性。
43. 不会引起系统输出信号相位滞后的典型环节有 ( )
A 惯性环节; B振荡环节; C 积分环节; D 微分环节; E 比例环节。 44. 在如图所示的系统中,下列传递函数正确的有 ( )
D(s) Xi(s) + E(s) - B(s) G1(s) + + G2(s) Xo(s)
H(s) 题44图
X0(s)G1(s)G2(s)B(s)??G1(s)G2(s)H(s)A E(s) ; B Xi(s)1?G1(s)G2(s)H(s);
Xo(s)Xo(s)G1(s)G2(s)G2(s)??1?G1(s)G2(s)H(s); D D(s)1?G1(s)G2(s)H(s); C E(s)H(s)G2(s)B(s)?E D(s)1?G1(s)G2(s)H(s)。
45. 下列各项中,能作为系统数学模型使用的有 ( )
A 微分方程 B 方框图;C 稳态误差; D 传递函数; E 频率特性。
三、名词解释
46. 闭环控制47. 极点48. 超调量49. 稳定性50. 零输入响应51.零点52.频率特性53.零状态响应54.稳定裕量55.传递函数56. 过渡过程时间57. 最小相位系统