《自动控制理论-学习指南讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制理论-学习指南讲解（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自动控制理论-学习指南一、 单项选择题(每题分)1劳斯稳定判据只能判定（ ）的稳定性。 A. 非线性系统 B. 线性定常系统 C. 线性时变系统 D. 非线性定常系统2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（ ）。A. 比较元件 B. 给定元件C. 放大元件 D. 反馈元件3二阶系统的传递函数为，则该系统是（ ）。 A. 欠阻尼系统 B. 临界阻尼系统 C. 过阻尼系统 D. 零阻尼系统4某典型环节的传递函数是，则该环节是（ ）。 A. 微分环节 B. 积分环节C. 比例环节 D. 惯性环节5开环控制系统的特征是没有（ ）。 A. 执行环节 B. 给定环节 C. 反
2、馈环节 D. 放大环节6. 采用负反馈形式连接后（ ）。A. 一定能使闭环系统稳定 B. 系统动态性能一定会提高 C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除 D. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能7. 若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（ ）。A. 5 B. 1 C. 2 D. 108. 设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征值的个数为（ ）。 A. 0B. 1 C. 2 D. 39. 梅逊公式主要用来（ ）。 A. 计算输入误差 B. 求系统的传递函数 C.求系统的根轨迹 D. 判定稳定性10. 根据系统的特征方程，则可判断系统为（ ）。 A. 稳定 B. 不稳定
3、 C. 临界稳定 D. 稳定性不确定11. I型系统的Bode图幅频特性曲线中，穿越频率和开环增益的值（ ）。 A. 不相等B. 相等 C. 成线性 D. 以上都不是12. 最小相位系统的开环增益越大，其（ ）。A. 振动次数越多 B. 稳定裕量越大C. 相位变化越小 D. 稳态误差越小13. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接的测量，通过反馈环节去影响控制信号。 A. 输入量 B. 输出量 C. 扰动量 D. 设定量14. 已知串联校正装置的传递函数为，则它是（ ）。 A相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C相位超前校正 D. A、B、C都不是15. 若已知某串联校正
4、装置的传递函数为，则它是一种（ ）调节器。 A相位滞后 B. 微分 C. 相位超前 D. 积分16.（ ）传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。 A闭环 B. 开环 C单位闭环 D. 以上都不是17. 设系统的特征方程为，则此系统（ ）。 A临界稳定 B. 稳定 C不稳定 D. 稳定性不确定18. 某典型环节的传递函数为，则该环节是（ ）。 A比例环节 B. 积分环节 C. 微分环节 D. 惯性环节19. 若系统的传递函数在右半平面上没有零点和极点，则该系统称作（ ）系统。 A最小相位 B. 非最小相位 C不稳定 D. 振荡20. 在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（
5、 ）来求得输出信号的幅值。 A相位 B. 稳定裕量 C时间常数 D. 频率21. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ ）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22. 若二阶系统的不变，提高，则可以（ ）。A提高上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和调整时间C. 减少上升时间和峰值时间 D. 减少上升时间和超调量23. 一般为使系统有较好的稳定性，希望相位裕量为（ ）。 A B. C. D. 24. 若系统的传递函数为，则其可看成由（ ）环节串联而成。 A比例、延时 B. 惯性、延时 C惯性、超前 D. 惯性、比例25. 主导极点的特点是（ ）。 A距离虚轴
6、很近 B. 距离实轴很远 C. 距离虚轴很远 D. 距离实轴很近二、 分析计算题1（15分）单位反馈系统的开环传递函数，求单位阶跃响应和调节时间 。2（20分）试绘出下列多项式方程的根轨迹。 （1）； （2）3（15分）设单位反馈系统的开环传递函数试确定闭环系统稳定的延迟时间的范围。4（25分）利用劳斯判据分析下图所示二阶离散系统在改变和采样周期的影响。5（15分）设单位反馈系统的开环传递函数为试求系统在误差初条件作用下的时间响应。6（20分）单位反馈系统开环传递函数为要求闭环系统的最大超调量，调节时间，试选择值。7（15分）在已知系统中，试确定闭环系统临界稳定时的。8（25分）如下图所示的采
7、样控制系统，要求在作用下的稳态误差，试确定放大系数及系统稳定时的取值范围。 9（15分）单位反馈系统的开环传递函数为，求各静态误差系数和时的稳态误差。10（20分）实系数特征方程要使其根全为实数，试确定参数的范围。11（15分）已知系统开环传递函数试根据奈氏判据确定闭环系统的稳定性。12（25分）设单位反馈系统的开环传递函数为（1）若要求校正后系统的相角裕度为30，幅值裕度为1012(dB)，试设计串联超前校正装置；（2）若要求校正后系统的相角裕度为50，幅值裕度为3040(dB)，试设计串联迟后校正装置。13（15分）已知单位反馈系统的开环传递函数为试分别求出当输入信号和时系统的稳态误差。1
8、4（20分）设单位反馈系统的开环传递函数为试绘制其根轨迹，并求出使系统产生重实根和纯虚根的值。15（15分）已知系统开环传递函数试概略绘制幅相特性曲线，并根据奈氏判据判定闭环系统的稳定性。16（25分）设单位反馈系统的开环传递函数为试设计一串联超前校正装置，使系统满足如下指标：（1）在单位斜坡输入下的稳态误差；（2）截止频率c7.5(rad/s)；（3）相角裕度45。17（15分）单位反馈系统的开环传递函数为要求系统特征根的实部不大于，试确定开环增益的取值范围。18（20分）已知单位反馈系统的开环传递函数，要求： （1）确定产生纯虚根为的值和值； （2）概略绘出的闭环根轨迹图（要求确定根轨迹的
9、渐近线、分离点、与虚轴交点和起始角）。19（15分）已知系统开环传递函数，试根据奈氏判据，确定其闭环稳定的条件：； （1）时，值的范围；（2）时，值的范围；（3）值的范围。20（25分）设单位反馈系统的开环传递函数为要求校正后系统的静态速度误差系数v5(rad/s)，相角裕度45，试设计串联迟后校正装置。参考答案一、选择题15 BCABC 610 DACDB 1115 ADBCD 1620 BBDDC 2125 ADBBA二、分析计算题1解：依题，系统闭环传递函数 ， 。2解： （1） 作等效开环传递函数 。根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹： 渐近线： 起始角： 根轨迹如图解1(a)所示。图解
10、1(a) 根轨迹图(2) 作等效开环传递函数 。根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹：,； 渐近线： 分离点： 图解1(b) 根轨迹图解得 ,(舍),(舍) 与虚轴交点：闭环特征方程为把s=j代入上方程，整理，令实虚部分别为零得：试根可得： 根轨迹如图解1(b)所示。3解：令 (1) (2) 由(1): 解得： , (舍去）将=0.618代入(2)式： 解得：=1.3686,由图可见：当1.3686时，G(j)不包围(-1,j0)点,所以的稳定范围是： 01.36864解：根据已知的可以求出开环脉冲传递函数 闭环特征方程为：即 令，进行变换，得化简整理后得可得如下劳斯表： 得系统稳定的条件解得 5解：依题意，系统闭环传递函数为 当时，系统微分方程为 考虑初始条件，对微分方程进行拉氏变换 整理得 （1）对单位反馈系统有 ， 所以 将初始条件代入式（1）得 6解：根轨迹绘制如下： 实轴上的根轨迹： 渐近线： 与虚轴的交点：系统闭环特征方程为把代入上方程，整理，令实虚部分别为零得：图解1 根轨迹图解得： 根轨迹如图解1所示。由（），在s平面作等阻尼线OA，使之与实轴夹角为。OA与根轨迹交
