自动控制原理期末试卷与答案

自动控制原理期末试卷与答案

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?5 A.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 ） T A.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 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?1 A.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?0 C.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（ ） 3s(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

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

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

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? 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。

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。