浙江省2004年1月高等教育自学考试
自动控制理论(二)试题
课程代码:02306
一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在
题干的括号内。1—5小题每小题2分,6—15小题每小题1分,共20分) 1.根据给定值信号的特点分类,控制系统可分为( )。 A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统
B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统
32.开环系统频率特性G(jω)=,当ω=1rad/s时,其频率特性相角θ
(1?j?)3(1)=( )。 A.-45° ? ? ? B.-90° C.-135° ? ?? D.-270°
3.奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。 A.开环幅值频率特性 ?? ?B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性??? ?D.闭环幅相频率特性
4.根轨迹上的点应满足的幅角条件为∠G(s)H(s)=( )。 A.-1??? ? ? B.1
C.±(2l+1)π/2(l=0,1,2,…) ?? D.±(2l+1)π(l=0,1,2,…) 5.由电子线路构成的控制器如图,它是( )。
A.超前校正装置 ? ? ?B.滞后校正装置 C.超前—滞后校正装置??? D.滞后—超前校正装置 6.系统的传递函数( )。 A.与输入信号有关 B.与输出信号有关
C.完全由系统的结构和参数决定
D.既由系统的结构和参数决定,也与输入信号有关
7.一阶系统的阶跃响应,( )。?A.当时间常数T较大时有超调 间常数T较小时有超调
B.当时
C.有超调? ???? ?D.无超调
8.输入为阶跃信号时,如果( ),则积分环节的输出信号的上升速度越快。 A.输入信号的幅度越小,积分时间常数越小 B.输入信号的幅度越小,积分时间常数越大 C.输入信号的幅度越大,积分时间常数越小 D.输入信号的幅度越大,积分时间常数越大
9.二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( )之间。 A.0°和90° ? ? ? B.0°和-90° C.0°和180°? ????D.0°和-180°
10.伯德图中的低频段反映了系统的( )。 A.稳态性能 ? ?B.动态性能 C.抗高频干扰能力 ?????D.以上都不是
KK11.系统的开环传递函数由变为,则新系统( )。
s(s?1)s(s?1)(s?2)A.稳定性变好? ?
C.稳定性不变??
B.稳定性变坏 D.相对稳定性变好 K12.系统的开环传递函数为,则实轴上的根轨迹为( )。
s(s?1)(s?2)A.[-2,-1]和[0,∞] ???B.[-∞,-2]和[-1,0] C.[0,1]和[2,∞] ?? D.[-∞,0]和[1,2]
1??T2?j13.超前校正装置的频率特性为(??1),其最大超前相位角Φm为( )。
1?T2?jT2-1??11-1?? ? -A.sin??1B.sinT?1 2?T2?1?T2??1-1?? -1
C.sin?T?1D.sin?T??1
2214.状态空间描述,( )。
A.只能描述系统内部状态和行为 B.只能描述系统的外部行为
C.既能描述系统内部状态和行为,又能描述系统的外部行为
D.既不能描述系统内部状态和行为,也不能描述系统的外部行为 15.状态转移矩阵φ(t)的重要性质有( )。 A.φ(0)=0 ???? ?B.φ-1(t)=φ(-t)
k
C.φ(t)=φ(tk) ??? D.φ(t1+t2)=φ(t1)+φ(t2) 二、填空题(每小题1分,共10分)
1.根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类,控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统。
2.线性控制系统的特点是可以应用__________原理,而非线性控制系统则不能。 3.方框图的基本连接方式有串联连接、并联连接和__________连接。 4.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、1型系统、2型系统…,这是按开环传递函数的__________环节数来分类的。 5.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__________图示法。
?
6.系统稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的极点都在s平面__________的左半部分。 7.若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越__________越好。
8.二阶系统的阻尼系数ξ=__________时,为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。
9.校正方式一般可分为串联校正、并联校正、局部__________校正和前馈校正。 10.可观测性是说明系统的输出量测值能否确定系统所有__________的能力。 三、名词解释(每小题2分,共10分) 1.随动控制系统 2.传递函数 3.最小相位系统 4.频率特性 5.最小实现
四、简答题(每小题4分,共24分) 1.试写出二阶振荡环节的传递函数。
2.试写出一阶惯性环节的单位斜坡响应。
63.设开环传递函数G(s)=,试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。
(s?2)(s?3)4.试说明迟延环节G(s)=e-的频率特性,并画出其频率特性极坐标图。 5.设系统特征方程为
2
s4+2s3+3s+4s+5=0
试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性。
τs
?=?01?X+?0?u y=[1 0 ]X 6.设系统的状态空间描述为X?1???13?????试求系统的传递函数。
五、计算题(1,4小题每小题8分,2,3小题每小题10分,共36分)
C(S)1. 系统方框图如下,试画出其信号流图,并求出传递函数。
R(S)
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