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《自動控制原理》復習題

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統穩定的充要條件是閉環系統的所有特征根必須。、c

越大

ts。、用時域法分析控制系統時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環零點之間

（其中一個零點可以位于無窮遠處)，則在這兩個零點之間必定存在。、要改善

essr

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。、經典控制理論的三大問題是穩定性、和動態性能。、根據控制信號的不同，可以將控制系統分為和隨動控制系統。、如果要求系統的快速性好，則閉環極點應距離越遠越好。、開環控制和是控制系統的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統稱為線性系統，我們又常稱為線性可加性。、組成系統的控制裝置與被控對象之間，只有順向作用而沒有反向聯系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列的所有元素均大于零，那么系統。、在二階系統中，n

稱為。、在自動控制系統中，使用速度反饋與微分順饋可以改善系統的。、開環幅相頻率特性曲線越靠近（－）點，系統的穩定程度。、一個控制系統的控制作用能否對系統的所有狀態產生影響，從而能對系統的狀態實現控制，稱為。、控制系統的反饋分為狀態反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統的閉環特征方程的根為

si，,?，則該系統穩定的充分必要條件為（）。

．

[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越小，那么（）。

/

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．超調量越大

上升時間越小．超調量越小

上升時間越大

．超調量越小

上升時間越小．超調量越大

上升時間越大、對于開環增益為的Ⅰ型系統，在階躍信號

()作用下的穩態誤差為（）。

．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統開環頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環頻率特性的低頻段決定了系統的無差度和開環增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統一定是穩定的，并

且動態性能比較好。

．系統的開環截止頻率

c

與調節時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。、開環系統的極坐標圖如下，不穩定的是圖（）。、設某系統的相位裕度是

co，開環截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環截止頻

率為

c，適合用滯后校正的條件是（）。

．

．



co

c,co

c

．

co

c,co

c

co

c,co

c

．

co

c,co

c、二階振蕩環節，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分與微分控制規律的另一種表示方法是（）。

（）

．．．．、對于欠阻尼的二階系統，當無阻尼自然振蕩頻率

n

保持不變時，（）

.阻尼比

ξ越大，系統的調整時間越大

/

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.阻尼比

ξ越大，系統的調整時間越小

.阻尼比

ξ越大，系統的調整時間不變

.阻尼比

ξ越大，系統的調整時間不定、在系統開環傳遞函數中增加零點，將使系統的動態性能

（）

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.自動控制

.線性定常系統

.穩態誤差

.相對穩定性

.根軌跡法

四、簡答題（每題分，共分）、簡述采用傳遞函數描述系統的特點。、請寫出梅遜公式的表達式，并說明公式中每個參數的含意。、試述擾動信號對系統穩態誤差的影響，并寫出減小或消除擾動引起的穩態誤差的措施。、根軌跡如果穿過虛軸，如何計算根軌跡與虛軸交點的坐標。、簡述最小相位系統，并說明其主要特點。、簡述奈氏穩定判據。

五、計算題（每題分，共分）

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、已知系統特征方程為

s4

3s3

6s2

3s

0，試用代數穩定性判據判別系統的穩定性。、已知反饋控制系統結構圖如右圖所示。

試

確

定

結

構

參

數

和

τ，使

M

p

20%,t

p

1s，并計算調節時間

ts。

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統穩定的充要條件是閉環系統的所有特征根必須。、c

越大

tr。、用時域法分析控制系統時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環極點之間則在這兩個極點之間必定存在。、要改善

essn

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。、自動控制系統的基本要求是穩、準和。、根據時間信號的不同，可以將控制系統分為和離散時間系統。、如果要求系統的快速性好，則閉環極點應距離越遠越好。、開環控制和是控制系統的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統稱為線性系統，我們又常稱為線性可加性。、組成系統的控制裝置與被控對象之間，有順向作用還有反向聯系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列元素的符號變化次數代表。、在二階系統中，d

稱為。、在自動控制系統中，為了改善系統的動態性常采用與微分順饋的方法。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、開環幅相頻率特性曲線越遠離（－）點，系統的穩定程度。、一個控制系統能否通過輸出量把系統的初始狀態識別出來，稱為。、控制系統的反饋分為狀態反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統的閉環特征方程的根為

si，,?，則該系統穩定的充分必要條件為（）。

．[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越大，那么（）。

．超調量越

大

調整時間越小．超調量越小

調整時間越大．超調量越小

調整時間越小．超調量越大調整時間越大、對

于

開

環

增

益

為的Ⅰ

型

系

統，在階

躍

信

號

()

作

用

下的穩

態

誤

差

為

（）。．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統開環頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環頻率特性的低頻段決定了系統的無差度和開環增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統一定是穩定的，并

且動態性能比較好。

．系統的開環截止頻率

c

與調節時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。、開環系統的極坐標圖如下，不穩定的是圖（）。、設某系統的相位裕度是

co，開環截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環截止頻

率為

c，適合用超前校正的條件是（）。

．

coc,coc

．

co

c,coc

/

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．

co

c,co

c

．

co

c,co

c、二階振蕩環節，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分控制規律的另一種表示方法是（）。

．．．．、對于欠阻尼的二階系統，當無阻尼自然振蕩頻率

保持不變時，（）

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間越大

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間越小

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間不變

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間不定、在系統開環傳遞函數中增加極點，將使系統的穩定性

（）。

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.傳遞函數

.線性定常系統

.穩定性

.閉環主導極點

.穩定裕量

四、簡答題（每題分，共分）、簡述結構圖化簡的原則。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、簡述信號流圖中前向通路是怎么定義的。、簡述控制系統穩態誤差的三要素。、簡述根軌跡的分離點和會合點，并寫出分離點和會合點的計算方法。、簡述最小相位系統，并說明其主要特點。、簡述波德圖上的奈氏穩定判據。

五、計算題（每題分，共分）、已知系統的閉環特征方程為

s6

2s5

8s4

12s3

20s2

16s

0，試用代數穩定判

據判斷該系統是否穩定，如不穩定請說明引起系統不穩定的根的個數；如臨界穩定，請求取使系統臨界穩定的共軛虛根。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、有擾系統如下圖所示，已知輸入信號

R（s)

1/

s，擾動信號

N

(s)

1/

s，試求該系統的穩態誤差。

N(s)

R(s)

K

K

C(s)

s

一、填空題（每小題分，共分）、線性定常系統穩定的充要條件是閉環系統的所有特征根必須。、c

越大

tr。、用時域法分析控制系統時，最常用的典型輸入信號是。、極坐標圖上以坐標原點為圓心的單位圓和圖上的對應。、如果根軌跡位于實軸上兩個相鄰的開環極點之間則在這兩個極點之間必定存在。、要改善

essn

通常可采用兩種方式：）增加前向通路的增益；）。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、自動控制系統的基本要求是穩、準和。、根據時間信號的不同，可以將控制系統分為和離散時間系統。、如果要求系統的快速性好，則閉環極點應距離越遠越好。、開環控制和是控制系統的兩種基本形式。、一般來說，滿足的系統稱為線性系統，我們又常稱為線性可加性。、組成系統的控制裝置與被控對象之間，有順向作用還有反向聯系的控制稱之為。、用標明傳遞函數的方塊和連接線表示系統功能的圖形叫。、在勞斯表中，第一列元素的符號變化次數代表。、在二階系統中，d

稱為。、在自動控制系統中，為了改善系統的動態性常采用與微分順饋的方法。、開環幅相頻率特性曲線越遠離（－）點，系統的穩定程度。、一個控制系統能否通過輸出量把系統的初始狀態識別出來，稱為。、控制系統的反饋分為狀態反饋和兩種。、相位裕量和是相對穩定性的兩個重要指標。

二、選擇題（每小題分，共分）、設線性定常系統的閉環特征方程的根為

si，,?，則該系統穩定的充分必要條件為（）。

．[]

．[]

．

[]

．

[]、在二階系統的欠阻尼（＜

ξ

＜）階躍響應曲線中，阻尼比越大，那么（）。

．超調量越

大

調整時間越小．超調量越小

調整時間越大．超調量越小

調整時間越小．超調量越大調整時間越大、對

于

開

環

增

益

為的Ⅰ

型

系

統，在階

躍

信

號

()

作

用

下的穩

態

誤

差

為

（）。．

A

(1

K)

．．

A

K

．

AK、下面種關于系統開環頻率特性的描述中，錯誤的是（）。

．開環頻率特性的低頻段決定了系統的無差度和開環增益。

．幅頻對數特性的中頻穿越頻率是－，并且中頻段寬度

h

時，系統一定是穩定的，并

且動態性能比較好。

．系統的開環截止頻率

c

與調節時間

ts

成正比；相位裕度

c

和阻尼比

成正比。

．高階系統為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應為

vh

~

5。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、開環系統的極坐標圖如下，不穩定的是圖（）。、設某系統的相位裕度是

co，開環截止頻率是

co，要求校正后相位裕度為

c，開環截止頻

率為

c，適合用超前校正的條件是（）。

．

．



co

c,co

c

co

c,co

c



．

．



co

c,co

c

co

c,co

c、二階振蕩環節，產生諧振峰值的條件是（）。

．

0.707

．

0

1．．

0.707、常用的比例、積分控制規律的另一種表示方法是（）。

．．．．、對于欠阻尼的二階系統，當無阻尼自然振蕩頻率

保持不變時，（）

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間越大

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間越小

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間不變

.阻尼比

n

越大，系統的峰值時間不定、在系統開環傳遞函數中增加極點，將使系統的穩定性

（）。

.變好

.變差

.不變

.不定

三、名詞解釋（每題分，共分）

.自動控制

.線性定常系統

/

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.穩態誤差

.相對穩定性

.根軌跡法

四、簡答題（每題分，共分）、簡述采用傳遞函數描述系統的特點。、請寫出梅遜公式的表達式，并說明公式中每個參數的含意。、試述擾動信號對系統穩態誤差的影響，并寫出減小或消除擾動引起的穩態誤差的措施。、根軌跡如果穿過虛軸，如何計算根軌跡與虛軸交點的坐標。、簡述最小相位系統，并說明其主要特點。

/

個人整理精品文檔，僅供個人學習使用、簡述奈氏穩定判據。

五、計算題（每題分，共分）、已知單位負反饋系統如下圖所示，R(s)

K

C(s)

s

(s+1)(s+5)

()

求使閉環系統穩定的的取值范圍。

（本小題分）

()

如果要求閉環特征方程的所有根的實部都小于－，求的取值范圍。

（本小題分）

/

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K

g、已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為

Go

(s)，試繪制其根軌跡。

s(s

1)(s

5)

/