期末考試-復習重點

自動控制原理

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

1.系統和輸入已知，求輸出并對動態特性進行研究，稱為（）

A.系統綜合B.系統辨識

C.系統分析

D.系統設計

2.慣性環節和積分環節的頻率特性在（）上相等。

A.幅頻特性的斜率

B.最小幅值

C.相位變化率

D.穿越頻率

3.通過測量輸出量，產生一個與輸出信號存在確定函數比例關系值的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.反饋元件

D.放大元件

4.ω從

0

變化到

+

∞時，延遲環節頻率特性極坐標圖為（）

A.圓

B.半圓

C.橢圓

D.雙曲線

5.當忽略電動機的電樞電感后，以電動機的轉速為輸出變量，電樞電壓為輸入變量時，電動機可看作一個（）

A.比例環節

B.微分環節

C.積分環節

D.慣性環節

6.若系統的開環傳

遞函數為，則它的開環增益為（）

A.1

B.2

C.5

D.10

7.二階系統的傳遞函數，則該系統是（）

A.臨界阻尼系統

B.欠阻尼系統

C.過阻尼系統

D.零阻尼系統

8.若保持二階系統的ζ

不變，提高

ω

n，則可以（）

A.提高上升時間和峰值時間

B.減少上升時間和峰值時間

C.提高上升時間和調整時間

D.減少上升時間和超調量

9.一階微分環節，當頻率

時，則相頻特性

為（）

A.45°

B.-45°

C.90°

D.-90°

10.最小相位系統的開環增益越大，其（）

A.振蕩次數越多

B.穩定裕量越大

C.相位變化越小

D.穩態誤差越小

11.設系統的特征方程為，則此系統

（）

A.穩定

B.臨界穩定

C.不穩定

D.穩定性不確定。

12.某單位反饋系統的開環傳遞函數為：，當

k

=

（）時，閉環系統臨界穩定。

A.10

B.20

C.30

D.40

13.設系統的特征方程為，則此系統中包含正實部特征的個數有（）

A.0

B.1

C.2

D.3

14.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，則其位置誤差為（）

A.2

B.0.2

C.0.5

D.0.05

15.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.反饋校正

B.相位超前校正

C.相位滯后

—

超前校正

D.相位滯后校正

16.穩態誤差

e

ss

與誤差信號

E

（s)的函數關系為（）

A.B.C.D.17.在對控制系統穩態精度無明確要求時，為提高系統的穩定性，最方便的是（）

A.減小增益

B.超前校正

C.滯后校正

D.滯后

超前

18.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（）

A.圓

B.上半圓

C.下半圓

D.45

°弧線

19.開環傳遞函數為

G

（s)

H

（s)

=,則實軸上的根軌跡為（）

A.(-3，∞)

B.(0，∞)

C.(-

∞，-3)

D.(-3，0)

20.在直流電動機調速系統中，霍爾傳感器是用作（）反饋的傳感器。

A.電壓

B.電流

C.位移

D.速度

二、填空題（每小題

分，共

分）

21.閉環控制系統又稱為

系統。

22.一線性系統，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與

相同。

23.一階系統當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩態誤差恒為。

24.控制系統線性化過程中，線性化的精度和系統變量的有關。

25.對于最小相位系統一般只要知道系統的就可以判斷其穩定性。

26.一般講系統的位置誤差指輸入是

所引起的輸出位置上的誤差。

27.超前校正是由于正相移的作用，使截止頻率附近的明顯上升，從而具有較大的穩定裕度。

28.二階系統當共軛復數極點位于

線上時，對應的阻尼比為

0.707。

29.PID

調節中的“

P

”指的是

控制器。

30.若要求系統的快速性好，則閉環極點應距虛軸越

_

_

越好。

三,計算題（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分）

41.求圖示方塊圖的傳遞函數，以

X

i

（s)

為輸入，X

0

（s)

為輸出。

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.欲使圖所示系統的單位階躍響應的最大超調量為

20%，峰值時間為

秒，試確定

K

和

K

值。

44.系統開環頻率特性由實驗求得，并已用漸近線表示出。試求該系統的開環傳遞函數。

（設系統是最小相位系統)。

自動控制原理

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

1.系統已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（）

A.最優控制

B.系統辨識

C.系統分析

D.最優設計

2.與開環控制系統相比較，閉環控制系統通常對（）進行直接或間接地測量，通過反饋環節去影響控制信號。

A.輸出量

B.輸入量

C.擾動量

D.設定量

3.在系統對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（）指標密切相關。

A.允許的峰值時間

B.允許的超調量

C.允許的上升時間

D.允許的穩態誤差

4.主要用于產生輸入信號的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.反饋元件

D.放大元件

5.某典型環節的傳遞函數是，則該環節是（）

A.比例環節

B.積分環節

C.慣性環節

D.微分環節

6.已知系統的微分方程為，則系統的傳遞函數是（）

A.B.C.D.7.引出點前移越過一個方塊圖單元時，應在引出線支路上（）

A.并聯越過的方塊圖單元

B.并聯越過的方塊圖單元的倒數

C.串聯越過的方塊圖單元

D.串聯越過的方塊圖單元的倒數

8.設一階系統的傳遞，其階躍響應曲線在t

=0

處的切線斜率為（）

A.7

B.2

C.D.9.時域分析的性能指標，哪個指標是反映相對穩定性的（）

A.上升時間

B.峰值時間

C.調整時間

D.最大超調量

10.二階振蕩環節

乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為

（）

A.諧振頻率

B.截止頻率

C.最大相位頻率

D.固有頻率

11.設系統的特征方程為，則此系統中包含正實部特征的個數為（）

A.0

B.1

C.2

D.3

12.一般為使系統有較好的穩定性,希望相位裕量

為（）

A.0

～

B.15

～

C.30

～

D.60

～

13.設一階系統的傳遞函數是，且容許誤差為

5%，則其調整時間為（）

A.1

B.2

C.3

D.4

14.某一系統的速度誤差為零，則該系統的開環傳遞函數可能是（）

A.B.C.D.15.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（）

A.0

B.0.25

C.4

D.16.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.相位超前校正

B.相位滯后校正

C.相位滯后

—

超前校正

D.反饋校正

17.確定根軌跡大致走向，一般需要用（）條件就夠了。

A.特征方程

B.幅角條件

C.幅值條件

D.幅值條件

+

幅角條件

18.某校正環節傳遞函數，則其頻率特性的奈氏圖終點坐標為（）

A.(0，j

0)

B.(1，j

0)

C.(1，j

1)

D.(10，j0)

19.系統的開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（）

A.(-2，-1)

和（0，∞）

B.(-

∞，-2)

和

(-1，0)

C.(0，1)

和

(2，∞)

D.(-

∞，0)

和

(1，2)

20.A、B

是高階系統的二個極點，一般當極點

A

距離虛軸比極點

B

距離虛軸大于（）時，分析系統時可忽略極點

A。

A.5

倍

B.4

倍

C.3

倍

D.2

倍

二、填空題（每小題

分，共

分）

21.“經典控制理論”的內容是以

為基礎的。

22.控制系統線性化過程中，變量的偏移越小，則線性化的精度。

23.某典型環節的傳遞函數是，則系統的時間常數是。

24.延遲環節不改變系統的幅頻特性，僅使

發生變化。

25.若要全面地評價系統的相對穩定性，需要同時根據相位裕量和

來做出判斷。

26.一般講系統的加速度誤差指輸入是

所引起的輸出位置上的誤差。

27.輸入相同時，系統型次越高，穩態誤差越。

28.系統主反饋回路中最常見的校正形式是

和反饋校正

29.已知超前校正裝置的傳遞函數為，其最大超前角所對應的頻率。

30.若系統的傳遞函數在右半

S

平面上沒有，則該系統稱作最小相位系統。

三、計算題（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分）

41.根據圖示系統結構圖，求系統傳遞函數

C(s)/R(s)。

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.已知系統的傳遞函數，試分析系統由哪些環節組成并畫出系統的Bode

圖。

44.電子心率起搏器心率控制系統結構如圖所示，其中模仿心臟的傳遞函數相當于一個純積分環節，要求：

(1)

若，對應最佳響應，問起搏器增益

K

應取多大。

(2)

若期望心速為

次

/min，并突然接通起搏器，問

1s

后實際心速為多少？瞬時的最大心速多大。

自動控制原理

1.如果被調量隨著給定量的變化而變化，這種控制系統叫（）

A.恒值調節系統

B.隨動系統

C.連續控制系統

D.數字控制系統

2.與開環控制系統相比較，閉環控制系統通常對（）進行直接或間接地測量，通過反饋環節去影響控制信號。

A.輸出量

B.輸入量

C.擾動量

D.設定量

3.直接對控制對象進行操作的元件稱為（）

A.給定元件

B.放大元件

C.比較元件

D.執行元件

4.某典型環節的傳遞函數是，則該環節是（）

A.比例環節

B.慣性環節

C.積分環節

D.微分環節

5.已知系統的單位脈沖響應函數是，則系統的傳遞函數是（）

A.B.C.D.6.梅遜公式主要用來（）

A.判斷穩定性

B.計算輸入誤差

C.求系統的傳遞函數

D.求系統的根軌跡

7.已知二階系統單位階躍響應曲線呈現出等幅振蕩，則其阻尼比可能為（）

A.0.6

B.0.707

C.0

D.1

8.在系統對輸入信號的時域響應中，其調整時間的長短是與（）指標密切相關。

A.允許的穩態誤差

B.允許的超調量

C.允許的上升時間

D.允許的峰值時間

9.設一階系統的傳遞，其階躍響應曲線在t

=0

處的切線斜率為（）

A.7

B.2

C.D.10.若系統的傳遞函數在右半

S

平面上沒有零點和極點，則該系統稱作（）

A.非最小相位系統

B.最小相位系統

C.不穩定系統

D.振蕩系統

11.一般為使系統有較好的穩定性,希望相位裕量

為（）

A.0

～

B.15

～

C.30

～

D.60

～

12.某系統的閉環傳遞函數為：，當

k

=

（）時，閉環系統臨界穩定。

A.2

B.4

C.6

D.8

13.開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（）

A.（－

4，∞)

B.（－

4，0）

C.（－

∞，－

4)

D.（0，∞)

14.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位斜坡時，其加速度誤差為（）

A.0

B.0.25

C.4

D.15.系統的傳遞函數，其系統的增益和型次為

（）

A.5，2

B.5/4，2

C.5，4

D.5/4，4

16.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.相位滯后校正

B.相位超前校正

C.相位滯后

—

超前校正

D.反饋校正

17.進行串聯超前校正前的穿越頻率

與校正后的穿越頻率的關系，通常是（）

A.=

B.C.D.與

無關

18.已知系統開環傳遞函數，則與虛軸交點處的K

*=

（）

A.0

B.2

C.4

D.6

19.某校正環節傳遞函數，則其頻率特性的奈氏圖終點坐標為（）

A.(0，j

0)

B.(1，j

0)

C.(1，j

1)

D.(10，j0)

20.A、B

是高階系統的二個極點，一般當極點

A

距離虛軸比極點

B

距離虛軸大于（）時，分析系統時可忽略極點

A。

A.5

倍

B.4

倍

C.3

倍

D.2

倍

21.對控制系統的首要要求是系統具有。

22.在驅動力矩一定的條件下，機電系統的轉動慣量越小，其

越好。

23.某典型環節的傳遞函數是，則系統的時間常數是。

24.延遲環節不改變系統的幅頻特性，僅使

發生變化。

25.二階系統當輸入為單位斜坡函數時，其響應的穩態誤差恒為。

26.反饋控制原理是

原理。

27.已知超前校正裝置的傳遞函數為，其最大超前角所對應的頻率。

28.在擾動作用點與偏差信號之間加上

能使靜態誤差降為

0。

29.超前校正主要是用于改善穩定性和。

30.一般講系統的加速度誤差指輸入是

所引起的輸出位置上的誤差。

41.求如下方塊圖的傳遞函數。

Δ

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.設單位反饋開環傳遞函數為，求出閉環阻尼比為

時所對應的K

值，并計算此

K

值下的。

44.單位反饋開環傳遞函數為，(1)

試確定使系統穩定的a

值；

(2)

使系統特征值均落在S

平面中

這條線左邊的a

值。

自動控制原理

1.系統和輸入已知，求輸出并對動態特性進行研究，稱為（）

A.系統綜合B.系統辨識

C.系統分析

D.系統設計

2.開環控制系統的的特征是沒有（）

A.執行環節

B.給定環節

C.反饋環節

D.放大環節

3.主要用來產生偏差的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.反饋元件

D.放大元件

4.某系統的傳遞函數是，則該可看成由（）環節串聯而成。

A.比例、延時

B.慣性、導前

C.慣性、延時

D.慣性、比例

5.已知，其原函數的終值

（）

A.0

B.∞

C.0.75

D.3

6.在信號流圖中，在支路上標明的是（）

A.輸入

B.引出點

C.比較點

D.傳遞函數

.設一階系統的傳遞函數是，且容許誤差為

2%，則其調整時間為（）

A.1

B.1.5

C.2

D.3

8.慣性環節和積分環節的頻率特性在（）上相等。

A.幅頻特性的斜率

B.最小幅值

C.相位變化率

D.穿越頻率

9.若保持二階系統的ζ

不變，提高

ω

n，則可以（）

A.提高上升時間和峰值時間

B.減少上升時間和峰值時間

C.提高上升時間和調整時間

D.減少上升時間和超調量

10.二階欠阻尼系統的有阻尼固有頻率

ω

d、無阻尼固有頻率

ω

n

和諧振頻率

ω

r

比較（）

A.ω

r

＞

ω

d

＞

ω

n

B.ω

r

＞

ω

n

＞

ω

d

C.ω

n

＞

ω

r

＞

ω

d

D.ω

n

＞

ω

d

＞

ω

r

11.設系統的特征方程為，則此系統中包含正實部特征的個數有（）

A.0

B.1

C.2

D.3

12.根據系統的特征方程，可以判斷系統為（）

A.穩定

B.不穩定

C.臨界穩定

D.穩定性不確定

13.某反饋系統的開環傳遞函數為：，當（）時，閉環系統穩定。

A.B.C.D.任意

T

和

14.單位反饋系統開環傳遞函數為，當輸入為單位階躍時，其位置誤差為（）

A.2

B.0.2

C.0.25

D.3

15.當輸入為單位斜坡且系統為單位反饋時，對于

II

型系統其穩態誤差為（）

A.0

B.0.1/

k

C.1/

k

D.16.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.相位滯后校正

B.相位超前校正

C.微分調節器

D.積分調節器

17.相位超前校正裝置的奈氏曲線為（）

A.圓

B.上半圓

C.下半圓

D.45

°弧線

18.在系統中串聯

PD

調節器，以下那一種說法是錯誤的（）

A.是一種相位超前校正裝置

B.能影響系統開環幅頻特性的高頻段

C.使系統的穩定性能得到改善

D.使系統的穩態精度得到改善

19.根軌跡漸近線與實軸的交點公式為（）

A.B.C.D.20.直流伺服電動機

—

測速機機組（型號為

70SZD01F24MB）實際的機電時間常數為（）

A.8.4

ms

B.9.4

ms

C.11.4

ms

D.12.4

ms

21.根據采用的信號處理技術的不同，控制系統分為模擬控制系統和。

22.閉環控制系統中，真正對輸出信號起控制作用的是。

23.控制系統線性化過程中，線性化的精度和系統變量的有關。

24.描述系統的微分方程為，則頻率特性。

25.一般開環頻率特性的低頻段表征了閉環系統的性能。

26.二階系統的傳遞函數

G(s)=4/(s

+2s+4)，其固有頻率

n

＝。

27.對單位反饋系統來講，偏差信號和誤差信號。

28.PID

調節中的“

P

”指的是

控制器。

29.二階系統當共軛復數極點位于

線上時，對應的阻尼比為。

30.誤差平方積分性能指標的特點是：

41.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

42.求如下方塊圖的傳遞函數。

Δ

43.已知給定系統的傳遞函數，分析系統由哪些環節組成，并畫出系統的Bode

圖。

44.已知單位反饋系統的開環傳遞函數，(l)

求使系統穩定的開環增益

k的取值范圍；

(2)

求

k

=1

時的幅值裕量；

(3)

求

k

=1.2，輸入

x

（t)=1+0.06

t

時的系統的穩態誤差值

e

ss。

自動控制原理

1.隨動系統對（）要求較高。

A.快速性

B.穩定性

C.準確性

D.振蕩次數

2.“現代控制理論”的主要內容是以（）為基礎，研究多輸入、多輸出等控制系統的分析和設計問題。

A.傳遞函數模型

B.狀態空間模型

C.復變函數模型

D.線性空間模型

3.主要用于穩定控制系統，提高性能的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.反饋元件

D.校正元件

4.某環節的傳遞函數是，則該環節可看成由（）環節串聯而組成。

A.比例、積分、滯后

B.比例、慣性、微分

C.比例、微分、滯后

D.比例、積分、微分

5.已知，其原函數的終值

（）

A.0

B.∞

C.0.75

D.3

6.已知系統的單位階躍響應函數是，則系統的傳遞函數是（）

A.B.C.D.7.在信號流圖中，在支路上標明的是（）

A.輸入

B.引出點

C.比較點

D.傳遞函數

8.已知系統的單位斜坡響應函數是，則系統的穩態誤差是（）

A.0.5

B.1

C.1.5

D.2

9.若二階系統的調整時間長，則說明（）

A.系統響應快

B.系統響應慢

C.系統的穩定性差

D.系統的精度差

10.某環節的傳遞函數為，它的對數幅頻率特性

L

（）

隨

K

值增加而（）

A.上移

B.下移

C.左移

D.右移

11.設積分環節的傳遞函數為，則其頻率特性幅值

A

（）=

（）

A.B.C.D.12.根據系統的特征方程，可以判斷系統為（）

A.穩定

B.不穩定

C.臨界穩定

D.穩定性不確定

13.二階系統的傳遞函數，其阻尼比

ζ

是（）

A.0.5

B.1

C.2

D.4

14.系統穩定的充分必要條件是其特征方程式的所有根均在根平面的（）

A.右半部分

B.左半部分

C.實軸上

D.虛軸上

15.一閉環系統的開環傳遞函數為，則該系統為（）

A.0

型系統，開環放大系數

K

為

B.I

型系統，開環放大系數

K

為

C.I

型系統，開環放大系數

K

為

D.0

型系統，開環放大系數

K

為

16.進行串聯滯后校正后，校正前的穿越頻率

與校正后的穿越頻率

之間的關系，通常是（）

A.=

B.C.D.與、無關

17.在系統中串聯

PD

調節器，以下那一種說法是錯誤的（）

A.是一種相位超前校正裝置

B.能影響系統開環幅頻特性的高頻段

C.使系統的穩定性能得到改善

D.使系統的穩態精度得到改善

18.滯后校正裝置的最大滯后相位趨近（）

A.-45

°

B.45

°

C.-90

°

D.90

°

19.實軸上分離點的分離角恒為（）

A.45

B.60

C.90

D.120

20.在電壓

—

位置隨動系統的前向通道中加入（）校正，使系統成為

II

型系統，可以消除常值干擾力矩帶來的靜態誤差。

A.比例微分

B.比例積分

C.積分微分

D.微分積分

21.閉環控制系統中，真正對輸出信號起控制作用的是。

22.系統的傳遞函數的分布決定系統的動態特性。

23.二階系統的傳遞函數

G(s)=4/(s

+2s+4)，其固有頻率

n

＝。

24.用頻率法研究控制系統時，采用的圖示法分為極坐標圖示法和

_____

__

圖示法。

25.描述系統的微分方程為，則頻率特性。

26.乃氏圖中當

ω

等于剪切頻率時，相頻特性距

π

線的相位差叫。

27.系統的穩態誤差和穩態偏差相同。

28.滯后校正是利用校正后的作用使系統穩定的。

29.二階系統當共軛復數極點位于

線上時，對應的阻尼比為。

30.遠離虛軸的閉環極點對的影響很小。

41.一反饋控制系統如圖所示，求：當

=0.7

時，a=

?

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.某單位反饋開環系統的傳遞函數為，(1)

畫出系統開環幅頻

Bode

圖。

(2)

計算相位裕量。

44.求出下列系統的跟隨穩態誤差

和擾動穩態誤差。

自動控制原理

.系統已給出，確定輸入，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（）

A.系統辨識

B.系統分析

C.最優設計

D.最優控制

.系統的數學模型是指（）的數學表達式。

A.輸入信號

B.輸出信號

C.系統的動態特性

D.系統的特征方程

.主要用于產生輸入信號的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.反饋元件

D.放大元件

.某典型環節的傳遞函數是，則該環節是（）

A.比例環節

B.積分環節

C.慣性環節

D.微分環節

.已知系統的微分方程為，則系統的傳遞函數是（）

A.B.C.D.6

.在用實驗法求取系統的幅頻特性時，一般是通過改變輸入信號的（）來求得輸出信號的幅值。

A.相位

B.頻率

C.穩定裕量

D.時間常數

.設一階系統的傳遞函數是，且容許誤差為

5%，則其調整時間為（）

A.1

B.2

C.3

D.4

.若二階系統的調整時間短，則說明（）

A.系統響應快

B.系統響應慢

C.系統的穩定性差

D.系統的精度差

.以下說法正確的是（）

A.時間響應只能分析系統的瞬態響應

B.頻率特性只能分析系統的穩態響應

C.時間響應和頻率特性都能揭示系統的動態特性

D.頻率特性沒有量綱

10.二階振蕩環節

乃奎斯特圖中與虛軸交點的頻率為

（）

A.最大相位頻率

B.固有頻率

C.諧振頻率

D.截止頻率

11.II

型系統對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（）

A.–60

（dB/dec）

B.–40

（dB/dec）

C.–20

（dB/dec）

D.0

（dB/dec）

12.某單位反饋控制系統的開環傳遞函數為：，當

k

=

（）時，閉環系統臨界穩定。

A.0.5

B.1

C.1.5

D.2

13.系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的（）

A.充分條件

B.必要條件

C.充分必要條件

D.以上都不是

14.某一系統的速度誤差為零，則該系統的開環傳遞函數可能是（）

A.B.C.D.15.當輸入為單位斜坡且系統為單位反饋時，對于

I

型系統其穩態誤差

e

ss

=

（）

A.0.1/k

B.1/k

C.0

D.16.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.相位超前校正

B.相位滯后校正

C.相位滯后

—

超前校正

D.反饋校正

17.常用的比例、積分與微分控制規律的另一種表示方法是（）

A.PDI

B.PDI

C.IPD

D.PID

18.主導極點的特點是（）

A

距離虛軸很近

B.距離實軸很近

C.距離虛軸很遠

D.距離實軸很遠

19.系統的開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（）

A.（-2，-1）和（0，∞）

B.（-

∞，-2）和（-1，0）

C.（0，1）和（2，∞）

D.（-

∞，0）和（1，2）

20.確定根軌跡大致走向，用以下哪個條件一般就夠了（）

A.特征方程

B.幅角條件

C.幅值條件

D.幅值條件

+

幅角條件

21.自動控制系統最基本的控制方式是。

22.控制系統線性化過程中，變量的偏移越小，則線性化的精度。

23.傳遞函數反映了系統內在的固有特性，與

無關。

24.實用系統的開環頻率特性具有的性質。

25.描述系統的微分方程為，則其頻率特性。

26.輸入相同時，系統型次越高，穩態誤差越。

27.系統閉環極點之和為。

28.根軌跡在平面上的分支數等于。

29.為滿足機電系統的高動態特性，機械傳動的各個分系統的應遠高于機電系統的設計截止頻率。

30.若系統的傳遞函數在右半

S

平面上沒有，則該系統稱作最小相位系統。

41.求如下方塊圖的傳遞函數。

Δ

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.已知某單位負反饋控制系統的開環傳遞函數為

G(s)=，繪制奈奎斯特曲線，判別系統的穩定性；并用勞斯判據驗證其正確性。

44.設控制系統的開環傳遞函數為

G(s)=

試繪制該系統的根軌跡，并求出使系統穩定的K

值范圍。

自動控制原理

1.輸入已知，確定系統，使輸出盡可能符合給定的最佳要求，稱為（）

A.濾波與預測

B.最優控制

C.最優設計

D.系統分析

2.開環控制的特征是（）

A.系統無執行環節

B.系統無給定環節

C.系統無反饋環節

D.系統無放大環節

3.ω從

0

變化到

+

∞時，延遲環節頻率特性極坐標圖為（）

A.圓

B.半圓

C.橢圓

D.雙曲線

4.若系統的開環傳遞函數為，則它的開環增益為（）

A.10

B.2

C.1

D.5

5.在信號流圖中，只有（）不用節點表示。

A.輸入

B.輸出

C.比較點

D.方塊圖單元

6.二階系統的傳遞函數，其阻尼比

ζ

是（）

A.0.5

B.1

C.2

D.4

7.若二階系統的調整時間長，則說明（）

A.系統響應快

B.系統響應慢

C.系統的穩定性差

D.系統的精度差

8.比例環節的頻率特性相位移

（）

A.0

°

B.-90

°

C.90

°

D.-180

°

9.已知系統為最小相位系統，則一階慣性環節的幅頻變化范圍為（）

A.0

45°

B.0

-45°

C.0

90°

D.0

-90°

10.為了保證系統穩定，則閉環極點都必須在（）上。

A.s

左半平面

B.s

右半平面

C.s

上半平面

D.s

下半平面

11.系統的特征方程，可以判斷系統為（）

A.穩定

B.不穩定

C.臨界穩定

D.穩定性不確定

12.下列判別系統穩定性的方法中，哪一個是在頻域里判別系統穩定性的判據（）

A.勞斯判據

B.赫爾維茨判據

C.奈奎斯特判據

D.根軌跡法

13.對于一階、二階系統來說，系統特征方程的系數都是正數是系統穩定的（）

A.充分條件

B.必要條件

C.充分必要條件

D.以上都不是

14.系統型次越高，穩態誤差越（）

A.越小

B.越大

C.不變

D.無法確定

15.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.反饋校正

B.相位超前校正

C.相位滯后

—

超前校正

D.相位滯后校正

16.進行串聯滯后校正后，校正前的穿越頻率

與校正后的穿越頻率的關系相比，通常是（）

A.=

B.C.D.與、無關

17.超前校正裝置的頻率特性為，其最大超前相位角

為（）

A.B.C.D.18.開環傳遞函數為，則實軸上的根軌跡為（）

A.（-2，∞）

B.（-5，2）

C.（-

∞，-5）

D.（2，∞）

19.在對控制系統穩態精度無明確要求時，為提高系統的穩定性，最方便的是（）

A.減小增益

B.超前校正

C.滯后校正

D.滯后

超前

20.PWM

功率放大器在直流電動機調速系統中的作用是（）

A.脈沖寬度調制

B.幅度調制

C.脈沖頻率調制

D.直流調制

21.一線性系統，當輸入是單位脈沖函數時，其輸出象函數與

相同。

22.輸入信號和反饋信號之間的比較結果稱為。

23.對于最小相位系統一般只要知道系統的就可以判斷其穩定性。

24.設一階系統的傳遞

G(s)=7/(s+2)，其階躍響應曲線在t=0

處的切線斜率為。

25.當輸入為正弦函數時，頻率特性

G(jω)

與傳遞函數

G(s)的關系為。

26.機械結構動柔度的倒數稱為。

27.當乃氏圖逆時針從第二象限越過負實軸到第三象限去時稱為。

28.二階系統對加速度信號響應的穩態誤差為

。即不能跟蹤加速度信號。

29.根軌跡法是通過

直接尋找閉環根軌跡。

30.若要求系統的快速性好，則閉環極點應距虛軸越

越好。

41.求如下方塊圖的傳遞函數。

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.已知具有局部反饋回路的控制系統方塊圖如圖所示，求：

(1)

系統穩定時

K

f的取值范圍；

(2)

求輸入為

時，系統的靜態加速度誤差系數

K

a；

(3)

說明系統的局部反饋

K

f

s

對系統的穩態誤差

e

ss的影響。

44.伺服系統的方塊圖如圖所示，試應用根軌跡法分析系統的穩定性。

自動控制原理

1.輸入與輸出均已給出，確定系統的結構和參數，稱為（）

A.最優設計

B.系統辨識

C.系統分析

D.最優控制

2.對于代表兩個或兩個以上輸入信號進行（）的元件又稱比較器。

A.微分

B.相乘

C.加減

D.相除

3.直接對控制對象進行操作的元件稱為（）

A.比較元件

B.給定元件

C.執行元件

D.放大元件

4.某環節的傳遞函數是，則該環節可看成由（）環節串聯而組成。

A.比例、積分、滯后

B.比例、慣性、微分

C.比例、微分、滯后

D.比例、積分、微分

5.已知系統的微分方程為，則系統的傳遞函數是（）

A.B.C.D.6.梅遜公式主要用來（）

A.判斷穩定性

B.計算輸入誤差

C.求系統的傳遞函數

D.求系統的根軌跡

7.一階系統

G

(s)=的放大系數

K

愈小，則系統的輸出響應的穩態值（）

A.不變

B.不定

C.愈小

D.愈大

8.二階欠阻尼系統的性能指標中只與阻尼比有關的是

（）

A.上升時間

B.峰值時間

C.調整時間

D.最大超調量

9.在用實驗法求取系統的幅頻特性時，一般是通過改變輸入信號的（）來求得輸出信號的幅值。

A.相位

B.頻率

C.穩定裕量

D.時間常數

10.設開環系統頻率特性

G

（j

ω)=，當

ω

=1rad/s

時，其頻率特性幅值

A

(1)=

（）

A.B.C.D.11.一階慣性系統的轉角頻率指

（）

A.2

B.1

C.0.5

D.0

12.設單位負反饋控制系統的開環傳遞函數，其中

K

>0，a

>0，則閉環控制系統的穩定性與（）

A.K

值的大小有關

B.a

值的大小有關

C.a

和

K

值的大小無關

D.a

和

K

值的大小有關

13.已知二階系統單位階躍響應曲線呈現出等幅振蕩，則其阻尼比可能為（）

A.0.707

B.0.6

C.1

D.0

14.系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的（）

A.充分條件

B.必要條件

C.充分必要條件

D.以上都不是

15.以下關于系統穩態誤差的概念正確的是（）

A.它只決定于系統的結構和參數

B.它只決定于系統的輸入和干擾

C.與系統的結構和參數、輸入和干擾有關

D.它始終為

0

16.當輸入為單位加速度且系統為單位反饋時，對于

I

型系統其穩態誤差為（）

A.0

B.0.1/

k

C.1/

k

D.17.若已知某串聯校正裝置的傳遞函數為，則它是一種（）

A.相位滯后校正

B.相位超前校正

C.微分調節器

D.積分調節器

18.在系統校正時，為降低其穩態誤差優先選用（）校正。

A.滯后

B.超前

C.滯后

超前

D.減小增益

19.根軌跡上的點應滿足的幅角條件為

（）

A.-1

B.1

C.±

(2

k

+1)

π

/2

（k

=0,1,2,…)

D.±

(2

k

+1)

π

（k

=0,1,2,…)

20.主導極點的特點是（）

A.距離虛軸很近

B.距離實軸很近

C.距離虛軸很遠

D.距離實軸很遠

21.對控制系統的首要要求是系統具有。

22.利用終值定理可在復頻域中得到系統在時間域中的。

23.傳遞函數反映了系統內在的固有特性，與

無關。

24.若減少二階欠阻尼系統超調量，可采取的措施是。

25.已知超前校正裝置的傳遞函數為，其最大超前角所對應的頻率

_

_

__。

26.延遲環節不改變系統的幅頻特性，僅使

發生變化

27.某典型環節的傳遞函數是，則系統的時間常數是。

28.在擾動作用點與偏差信號之間加上

能使靜態誤差降為

0。

29.微分控制器是針對被調量的來進行調節。

30.超前校正主要是用于改善穩定性和。

41.系統方框圖如下，求其傳遞函數。

Δ

42.建立圖示系統的數學模型，并以傳遞函數形式表示。

43.已知系統的傳遞函數，試分析系統由哪些環節組成并畫出系統的Bode

圖。

44.單位反饋系統的開環傳遞函數為，求

:

1)

系統在單位階躍信號輸入下的穩態偏差是多少；

2)

當系統的輸入信號為,系統的穩態輸出？

自動控制原理

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.C

.A

.C

.A

.B

.C

.B

.B

.A

10.D

11.A

12.C

13.C

14.C

15.D

16.B

17.A

18.B

19.C

20.B

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.反饋控制

22.傳遞函數

23.時間常數

T

（或常量)

24.偏移程度

25.開環幅

頻特性

26.階躍信號

27.相位

28.45

29.比例

30.遠

三、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解：

（5

分）

42.解：

（2.5

分）

（2.5

分）

43.解：

（2

分）

（2

分）

（2

分）

（2

分）

（2

分）

44.解：

由圖知該系統的開環傳遞函數為

（2

分）

其中

T

=

（1

分）

由低頻漸近線與橫軸交點為，得

（2

分）

修正量，得

（2

分）

故所求開環傳遞函數為

（3

分）

或記為

（）

自動控制原理

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.A

.B

.D

.B

.C

.A

.C

.B

.D

0.D

11.C

12.C

13.C

14.D

15.A

16.A

17.D

18.D

19.B

20.A

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.傳遞函數

22.越高

23.0.5

24.相頻特性

25.幅值裕量

26.勻加速度

27.小

28.串聯校正

29.1.25

30.零點和極點

3)

離虛軸的閉環極點對瞬態響應影響很小，可忽略不計；（1

分）

4)

要求系統動態過程消失速度快，則應使閉環極點間的間距大，零點靠近極點。即存

5）在偶極子；（1

分）

5)

如有主導極點的話，可利

用主導極點來估算系統的性能指標。（1

分）

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

（5

分）

42.解：

（2.5

分）

（2.5

分）

43.解：

系統有一比例環節：

（1.5

分）

積分環節：

（1

分）

慣性環節：

轉折頻率為

1/T=10

（1.5

分）

20Log

G(j

ω)

[-20]

[-40]

0

0.1

ω

∠

G

（j

ω）

0

0.1

ω

0

-90

0

-135

0

-180

0

直接畫出疊加后的對數幅頻圖（3

分）

直接畫出疊加后的對數相頻圖（3

分）。（若疊加圖不對，但是畫出了比例環節、積分環節、慣性環節的對數幅頻圖各給

分，畫出積分環節、慣性環節的對數相頻圖各給

1.5

分）

44.解：

(1)

傳遞函數

（4

分）

得，（2

分）

當

時，K

＝

20，ω

n

=20

（1

分）

(2)

由以上參數分析得到其響應公式：

得

C

（1）＝

1.0

次每秒，即

次每分鐘，（1

分）

當

時，超調量，最大心速為

69.78

次。

（2

分）

自動控制原理

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.B

.B

.D

.C

.A

.C

.C

.A

.B

10.B

11.C

12.C

13.C

14.A

15.B

16.C

17.B

18.D

19.D

20.A

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.穩定性

22.加速性能

23.0.5

24.相頻特性

25.2

ζ

/

n

（或常量)

26.檢測偏差并糾正偏差的27.1.25

28.積分環節

29.快速性

30.靜態位置誤差系數

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

:

（5

分）

42.解

:

（2.5

分）

（2.5

分）

43.解

:

（2

分）

＝

10，＝

0.5，得

K

＝

500

（2

分）

＝

0.24

（2

分）

＝

0.16

（2

分）

＝

0.36

（1

分）

＝

0.6

（1

分）

44.解

:

(1)

得特征方程為：

（2

分）

S

S

10a

S

(360-10a)/12

S

0

10a

得

:(360-10a)>0，10a>0，從而

0<

a<36。

（3

分）

(2)

將

d-1=s

代入上式，得

（2

分）

d

d

10a-19

d

(81-10a+19)/9

d

0

10a-19

同理得到

:0.9<

a<10

（3

分）

自動控制原理

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.C

.C

.A

.C

.C

.D

.C

.A

.B

10.D

11.C

12.B

13.B

14.B

15.A

16.D

17.B

18.D

19.D

20.D

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.數字控制系統

22.偏差信號

23.偏移程度

24.25.穩態

26.2

27.相同

28.比例

29.0.707

30.重視大的誤差，忽略小的誤差

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

:

（2.5

分）

（2.5

分）

42.解

:

（5

分）

43.解

:

系統有一比例環節

:K=10

20log10=20

（1.5

分）

積分環節

:1/S

（1

分）

慣性環節

:1/(S+1)

轉折頻率為

1/T=1

（1.5

分）

20Log

G(j

ω)

[-20]

[-40]

0

0.1

ω

∠

G

（j

ω）

0

0.1

ω

0

-90

0

-135

0

-180

0

直接畫出疊加后的對數幅頻圖（3

分）

直接畫出疊加后的對數相頻圖（3

分）。（若疊加圖不對，但是畫出了比例環節、積分環節、慣性環節的對數幅頻圖各給

分，畫出積分環節、慣性環節的對數相頻圖各給

1.5

分）

44.解

:

1)

系統的特征方程為：

(2

分)

由勞斯陣列得

:0<

k

<1.5

(2

分)

2)

由

得

:

(2

分)

(2

分)

3)

(2

分)

286134801

控制工程基礎

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.A

.B

.D

.B

.C

.B

7.D

.A

.B

10.A

11.A

12.B

13.C

14.B

15.C

16.C

17.D

18.A

19.C

20.B

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.偏差信號

22.零極點

23.2

24.對數坐標

25.26.相位裕量

27.單位反饋

28.幅值衰減

29.0.707

30.瞬態響應

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

:

（2

分）

當

（3

分）

42.解

:

（2.5

分）

（2.5

分）

43.解

:

1)

系統開環幅頻

Bode

圖為：

（5

分）

2)

相位裕量

:

（5

分）

44.解

:

（5

分）

（5

分）

自動控制原理

試題答案及評分參考

一、單項選擇題（每小題

分，共

分）

.D

.C

.B

.C

.A

.B

.C

.A

.C

10.B

11.B

12.B

13.C

14.D

15.B

16.A

17.D

18.A

19.B

20.D

二、填空

（每空

分,共

分)

21.反饋控制

22.越高

23.輸入量（或驅動函數）

24.低通濾波

25.26.小

27.常數

28.閉環特征方程的階數

29.諧振頻率

30.零點和極點

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

:

(5

分)

42.解

:

(2.5

分)

(2.5

分)

43.解

:

(1)G(j

ω)=

該系統為Ⅱ型系統

ω

=0

+

時，∠

G

（j

ω）

=

－

(1

分)

當

a

時，∠

G

（j

ω）

=

－

(1

分)

當

a

時，∠

G

（j

ω）

=

－

(1

分)

兩種情況下的奈奎斯特曲線如下圖所示；

(3

分)

由奈氏圖判定：

a>0

時系統穩定；

a<0

時系統不穩定

(2

分)

2)

系統的閉環特征多項式為

D

（s）

=s

+as+1，D(s)

為二階，a>0

為

D

（s）穩定的充要條件，與奈氏判據結論一致

(2

分)

44.解

:

(1)

三條根軌跡分支的起點分別為

s

=0,s

=-2,s

=-4

；終點為無窮遠處。

(1

分)

(2)

實軸上的0

至

和

至

∞間的線段是根軌跡。

(1

分)

(3)

漸近線的傾角分別為±

°，180

°。

(1

分)

漸近線與實軸的交點為σ

a

=

=-2

(1

分)

(4)

分離點

:

根據公式

=0,得

:s

=-0.85，s

=-3.15

因為分離點必須位于

0

和

之間可見

s

不是實際的分離點，s

=-0.85

才是實際分離點。

(1

分)

(5)

根軌跡與虛軸的交點

:

ω

=0,K=0;

ω

2,3

=

±

2,K=48

(1

分)

根據以上結果繪制的根軌跡如右圖所示。

(2

分)

所要求系統穩定的K

值范圍是

:0

(2

分)

自動控制原理試題

答案及評分參考

一、單項選擇題

（每小題

分，共

分)

.C

.C

.A

.D

.D

.A

.B

.A

.D

10.A

11.B

12.C

13.C

14.A

15.D

16.B

17.A

18.C

19.A

20.A

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.傳遞函數

22.偏差

23.開環幅

頻特性

24.225.s=jω

26.動剛度

27.正穿越

28.1/K

29.開環傳遞函數

30.遠

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解：

(5

分)

42.解

:

(2.5

分)

(2.5

分)

43.解

:

1)

系統的開環傳遞函數為：

(2

分)

系統的特征方程為：

(2

分)

由勞斯穩定性判據

（略)

得：

(2

分)

2)

(2

分)

3)

由上式可知：只要

>0，系統的穩態誤差

e

ss

就增大，說明利用局部負反饋改善系統穩定性是以犧牲系統的穩態精度為代價的。

(2

分)

44.解

:

1)

繪制系統根軌跡圖

已知系統開環傳遞函數為：

將其變換成由零、極點表達的形式：

(1

分)

（其中，根軌跡增益

K

*

=2

K，K

為系統的開環增益，根據上式可繪制根軌跡圖)

(1)

根軌跡的起點、終點及分支數：

三條根軌跡分支的起點分別為

s

=0，s

=-1，s

=-2

；終點為無窮遠處。

(1

分)

(2)

實軸上的根軌跡：

實軸上的0

至

和

至

∞間的線段是根軌跡。

(1

分)

(3)

漸近線

:

漸近線的傾角分別為±

°，180

°。漸近線與實軸的交點為

σ

a

=

=-1

(2

分)

(4)

分離點

:

根據公式，得：

s

=-0.42，s

=-1.58，因為分離點必須位于

0

和

之間，可見

s

不是實際的分離點，s

=-0.42

才是實際分離點。

(1

分)

(5)

根軌跡與虛軸的交點：

ω

=0,K

*

=0;

ω

2,3

=

±

1.414,K

*

=6

根據以上結果繪制的根軌跡如下圖所示。

(2

分)

2)

由根軌跡法可知系統的穩定范圍是

:0<

K

*

<6。

(2

分)

自動控制原理試題

答案及評分參考

一、單項選擇題

（每小題

分，共

分)

.B

.C

.C

.D

.A

.C

.C

.D

.B

10.D

11.A

12.C

13.D

14.C

15.B

16.D

17.C

18.A

19.D

20.A

二、填空題

（每空

分,共

分)

21.穩定性

22.穩態值

23.輸入量

（或驅動函數)24.增大阻尼比

25.1.25

26.相頻特性

27.0.5

28.積分環節

29.變化速率

30.快速性

五、計算題

（第41、42

題每小題

分，第43、44

題每小題

分，共

分)

41.解

:

(5

分)

42.解

:

(2.5

分)

(2.5

分)

43.解

:

系統有一比例環節：

K=10

20log10=20

(1

分)

微分環節：

轉折頻率

1/10=0.1

(1.5

分)

慣性環節：

轉折頻率為

1/T=1

(1.5

分)

20Log

G(j

ω)

0

0.01

0.1

直接畫出疊加后的對數幅頻圖

(3

分)

直接畫出疊加后的對數相頻圖

(3

分)。

（若疊加圖不對，但是畫出了比例環節、微分環節、慣性環節的對數幅頻圖各給

分，畫出微分環節、慣性環節的對數相頻圖各給

1.5

分)

44.解

:

(1)0

型系統

(2

分)

(2)

(2

分)

頻率特性為

(1

分)

幅頻特性

(1

分)

(1

分)

相頻特性

(1

分)

系統的穩態輸出為

(2

分)