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全国2024年10月自学考试自动控制理论(二)试题
课程代码:02306
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.单位阶跃函数r(t)的定义是( ) A.r(t)=1 B.r(t)=1(t) C.r(t) =Δ(t)
D.r(t)=?(t)
2.设惯性环节的频率特性G(j?)?1j10??1,则其对数幅频渐近特性的转角频率为( )
A.0.01rad/s B.0.1rad/s C.1rad/s
D.10rad/s
3.迟延环节的频率特性为G(j?)?e?j??,其幅频特性M(?)=( ) A.1 B.2 C.3
D.4
4.计算根轨迹渐近线的倾角的公式为( )
A.???(2l?1)??(2l?1)?n?m B. ??n?m
C. ??(2l?1)??(2l?1)?n?m
D. ??n?m
5.已知开环传递函数为Gs?3)k(s)?k(s(s?1)的单位负反馈控制系统,若系统稳定,k的范围应为A.k<0 B.k>0 C.k<1
D.k>1
6.某闭环控制系统的单位脉冲响应函数为一非零的常数,则该闭环系统是( ) A.稳定的 B.有界输入输出稳定的 C.渐近稳定的 D.不稳定的
7.设二阶系统的G(s)?49s2?3s?4,则系统的阻尼比?和自然振荡频率?n为( )
A.11B. 19、2 4、23 C.
13、29 D.
12、14 8.一阶系统G(s)?1Ts?1的单位斜坡响应y(t)=( ) A.1-e-t/T
B.
1-t/TTe 1
( )
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C.t-T+Te-t/T
9.根轨迹与虚轴交点处满足( ) A.G(j?)H(j?)?0 C. G(j?)H(j?)??1 10.开环传递函数为
D.e-t/T
B. Re[G(j?)H(j?)]?0 D. Im[G(j?)H(j?)]?0
4,讨论p从0变到∞时闭环根轨迹,可将开环传递函数化为
s(s?p)( )
A.C.
pss?4ps2
B. D.
ps?4ps2?42
s2?4??8?3??0????x?11.若系统的状态方程为x??1?u,则该系统的特征根为( ) 2?3????A.s1=-8,s2=-3 C.s1=-2,s2=-6
B.s1=-5,s2=-6 D.s1=6,s2=2
12.对于一个比例环节,当其输入信号是一个阶跃函数时,其输出是( ) A.同幅值的阶跃函数 C.同幅值的正弦函数
B.与输入信号幅值成比例的阶跃函数 D.不同幅值的正弦函数
13.晶闸管整流电路的输出电压取决于( ) A.输入电压 C.输入电压及导通角
B.导通角 D.晶闸管
14.若串联滞后校正装置的零极点靠得很近,则校正装置传递函数Gc(s)≈( )
1A.(??1) B. ?(??1)
?C. 1??(??1) D.
1(??1) 1??k,要求kv=5,求得k=
s(s?1)(0.5s?1)15.设计一单位反馈控制系统,其开环传递函数为
( )
A.1 C.4
B.2 D.5
二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
16.某闭环控制系统的特征多项式的系数全部为正时,该系统________稳定。 17.奈奎斯特稳定判据是利用开环系统的________来判别闭环控制系统稳定性的。
k(0.5s?1)(0.5s?3)18.若开环传递函数为,则其根轨迹的终点为________。
s(0.5s?2)19.对于动态性能及稳态性能都有要求的控制系统,为使其全面满足性能指标,必须设法改变系统的结构,
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或引入其他装置来改变控制系统的特性,这些附加装置称为________。
20.状态空间是以各________为基底所组成的n维向量空间。
121.设二阶振荡环节的频率特性为G(j?)?2,当???时,则相应的相频特性2T(j?)?2?T(j?)?1?(?)?________。
22.设微分环节的频率特性为G(j?)?j?,当频率?从0变化到?时,其极坐标图是整个________轴。 23.欠阻尼二阶系统的主要结构参数?和?n中,当?一定时,?n越大,则上升时间tr________。 24.余弦函数cos?t的拉氏变换为________。
25.根据控制系统信号的形式,连续控制系统又常称为________控制系统。 三、名词解释题(本大题共4小题,每小题3分,共12分) 26.离散控制系统 27.最大超调量?p 28.无限零点 29.数学模型
四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 30.电热油汀的温度控制为何种控制系统?为什么?
31.试说明标准二阶系统的闭环频域指标谐振峰值Mr和超调量?p、调整时间ts间的关系。对控制系统来讲,Mr的取值范围为多少比较合适? 32.在何种情况下根轨迹没有出射角? 33.已知线性定常连续系统
1??132??x1??2??u1????020??x2???1x1???????u?,该系统是否具有可控性? ?2???013????x3?????1?1??五、计算题(本大题共3小题,第34、35小题各10分,第36小题8分,共28分) 34.系统方框图如题34图所示。简化方框图并求出系统的传递函数C(s)/R(s)。
35.设系统的开环传递函数为G(s)?5
s(0.2s?1)(0.05s?1)(1)试写出开环系统的幅频特性M(?)和相频特性?(?); (2)确定相频特性?(?)=-180°对应的频率值?g。
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