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自动控制原理八套习题集

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自动控制原理1

一、 单项选择题(每小题1分,共20分)

1. 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为( c )

A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( d)上相等。

A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率

3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为( d ) A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为(a )

A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线

5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个( d )

A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节

6. 若系统的开环传 递函数为

10,则它的开环增益为(c )

s(5s?2)A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数G(s)?5,则该系统是(b ) 2 s?2s?5A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn,则可以(b )

A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 9. 一阶微分环节G(s)?1?Ts,当频率??1时,则相频特性?G(j?)为( a ) TA.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( d )

A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小

11.设系统的特征方程为D?s??s4?8s3?17s2?16s?5?0,则此系统 ( ) A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。 12.某单位反馈系统的开环传递函数为:G?s??k,当k=( )时,闭环系统

s(s?1)(s?5)临界稳定。

A.10 B.20 C.30 D.40

13.设系统的特征方程为D?s??3s4?10s3?5s2?s?2?0,则此系统中包含正实部特征的个数有( )

A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为G?s??差为( )

5,当输入为单位阶跃时,则其位置误2s?6s?s 1

A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05 15.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?1,则它是一种( )

10s?1A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正 16.稳态误差ess与误差信号E(s)的函数关系为( )

A.ess?limE(s) B.ess?limsE(s)

s?0s?0C.ess?limE(s) D.ess?limsE(s)

s??s??17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是( ) A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为( )

A.圆 B.上半圆 C.下半圆 D.45°弧线 19.开环传递函数为G(s)H(s)=

K,则实轴上的根轨迹为( )

s3(s?3)A.(-3,∞) B.(0,∞) C.(-∞,-3) D.(-3,0) 20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( )反馈的传感器。 A.电压 B.电流 C.位移 D.速度

二、 填空题(每小题1分,共10分)

21.闭环控制系统又称为 系统。

22.一线性系统,当输入是单位脉冲函数时,其输出象函数与 相同。

23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时,其响应的稳态误差恒为 。 24.控制系统线性化过程中,线性化的精度和系统变量的 有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。 26.一般讲系统的位置误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。

27.超前校正是由于正相移的作用,使截止频率附近的 明显上升,从而具有较大 的稳定裕度。

28.二阶系统当共轭复数极点位于 线上时,对应的阻尼比为0.707。 29.PID调节中的“P”指的是 控制器。

30.若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越_ _越好。 三、 名词解释(每小题3分,共15分)

31.稳定性

32.理想微分环节 33.调整时间 34.正穿越 35.根轨迹 四、 简答题(每小题5分,共25分)

36.为什么说物理性质不同的系统,其传递函数可能相同 ? 举例说明。

37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时,如何用实验方法确定时间常数T ?其调整时间ts和时间常数T有何关系,为什么?

38.什么是主导极点?主导极点起什么作用,请举例说明。 39.什么是偏差信号?什么是误差信号?它们之间有什么关系?

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40.根轨迹的分支数如何判断?举例说明。 五、 计算题(第41、42题每小题5分,第43 、44题每小题10分,共30分)

41.求图示方块图的传递函数,以Xi (s)为输入,X0 (s)为输出。

G4 Xi(s) + - + - G1 + - H2 H1 G2 G3 H3 + + X0(s) 42.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。

x0 k1 k2

fi M

D

43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%,峰值时间为2秒,试确定K和 K1值。

Xi(s) + X0(s) 1K

s2 1+K1s

44.系统开环频率特性由实验求得,并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设系统是最小相位系统)。

自动控制原理2

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一、 单项选择题(每小题1分,共20分)

1. 系统已给出,确定输入,使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为( )

A.最优控制 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优设计

2. 与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接地测量,通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量

3. 在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与( )指标密切相关。

A.允许的峰值时间 B.允许的超调量 C.允许的上升时间 D.允许的稳态误差 4. 主要用于产生输入信号的元件称为( )

A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件

5. 某典型环节的传递函数是G?s??1,则该环节是( ) 5s?1A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节

6. 已知系统的微分方程为3??0?t??6x?0?t??2x0?t??2xi?t?,则系统的传递函数是( ) x21 B. 223s?6s?23s?6s?221C.2 D.2 2s?6s?32s?6s?3A.

7. 引出点前移越过一个方块图单元时,应在引出线支路上( )

A.并联越过的方块图单元 B.并联越过的方块图单元的倒数 C.串联越过的方块图单元 D.串联越过的方块图单元的倒数

78. 设一阶系统的传递G(s)?,其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为( )

s?2A.7 B.2 C.7 D.1

229. 时域分析的性能指标,哪个指标是反映相对稳定性的( )

A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量

10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为( )

A.谐振频率 B.截止频率 C.最大相位频率 D.固有频率 11.

设系统的特征方程为D?s??s4?2s3?s2?2s?1?0,则此系统中包含正实部特征的个数

为( )

A.0 B.1 C.2 D.3

12. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量?为( )

A.0~15? B.15?~30? C.30?~60? D.60?~90? 13.

设一阶系统的传递函数是G?s??2,且容许误差为5%,则其调整时间为( ) s?114.

A.1 B.2 C.3 D.4 某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( ) A.

s?dKKK B. C. D.2

s(s?a)(s?b)s(s?a)s(s?a)Ts?14

15. 单位反馈系统开环传递函数为G?s??4,当输入为单位斜坡时,其加速度误

s2(s2?3s?2)差为( )

A.0 B.0.25 C.4 D.? 16.

若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?1,则它是一种( )

0.1s?117.

A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 确定根轨迹大致走向,一般需要用( )条件就够了。

A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件 某校正环节传递函数Gc(s)?18.

100s?1,则其频率特性的奈氏图终点坐标为( )

10s?1A.(0,j0) B.(1,j0) C.(1,j1) D.(10,j0)

19.

系统的开环传递函数为

K,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)

20. A、B是高阶系统的二个极点,一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于( )时,分析系统时可忽略极点A。

A.5倍 B.4倍 C.3倍 D.2倍 二、 填空题(每小题1分,共10分)

21.“经典控制理论”的内容是以 为基础的。 22.控制系统线性化过程中,变量的偏移越小,则线性化的精度 。

23.某典型环节的传递函数是G(s)?1,则系统的时间常数是 。 s?224.延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使 发生变化。

25.若要全面地评价系统的相对稳定性,需要同时根据相位裕量和 来做出判断。 26.一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。 27.输入相同时,系统型次越高,稳态误差越 。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是 和反馈校正 29.已知超前校正装置的传递函数为Gc(s)?2s?1,其最大超前角所对应的频率

0.32s?1?m? 。

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有 ,则该系统称作最小相位系统。 三、 名词解释(每小题3分,共15分)

31.数学模型 32.反馈元件 33.最大超调量 34.频率响应 35.幅值裕量 四、 简答题(每小题5分,共25分)

36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么?

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自动控制原理八套习题集

自动控制原理1一、单项选择题(每小题1分,共20分)1.系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为(c)A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2.惯性环节和积分环节的频率特性在(d)上相等。A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率
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