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1、1自动控制原理自动控制原理 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 ）C.系统分析 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ d）上相等。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 ）D.放大元件4. 从 0 变化到+时，延迟环节频率特性极坐标图为（a ） A.圆 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 ）D.惯性环节6. 若系统的开环传 递函数为，则它的开环增益为（c ）2)(5 10 ssC.5 7. 二
2、阶系统的传递函数，则该系统是（b ）52 5)(2sssGB.欠阻尼系统 8. 若保持二阶系统的 不变，提高 n，则可以（b ）B.减少上升时间和峰值时间9. 一阶微分环节，当频率时，则相频特性为（ a ）TssG1)(T1)(jGA.45 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ d ）D.稳态误差越小稳态误差越小11.设系统的特征方程为，则此系统 （ ） 0516178234sssssDA.稳定 12.某单位反馈系统的开环传递函数为：，当 k=（ ）时，闭环系统 )5)(1(sssksG临界稳定。C.30 13.设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数 025103234sssss
3、D有（ ）C.2 14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误 ssssG652差为（ ）D.0.05215.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（ ）1101)(sssGcD.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（ ）B. )(lim 0ssEe sss17.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 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）B.上半圆 19.开环传递函数为 G(s)H(s)=,则实轴上的根轨迹为（ ）)3(3ssKC.(-，-3) 20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是
4、用作（ ）反馈的传感器。B.电流 二、填空题（每小题 1 分，共 10 分） 21.闭环控制系统又称为 反馈控制 系统。 22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 传递函数 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 时间常数 T (或常量) 。 24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 偏移程度 有关。 25.对于最小相位系统一般只要知道系统的 开环幅频特性 就可以判断其稳定性。 26.一般讲系统的位置误差指输入是 阶跃信号 所引起的输出位置上的误差。 （速度误差 是斜波信号） 27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 相位 明显
5、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 45 线上时，对应的阻尼比为 0.707。 29.PID 调节中的“P”指的是 比例 控制器。 30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ 远 _越好。 三、名词解释（每小题 3 分，共 15 分） 31.稳定性 指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的能力 32.理想微分环节 输出变量正比于输入变量的微分 33.调整时间 系统响应曲线达到并一直保持在允许衰减范围内的最短时间 34.正穿越 当奈氏图随增加逆时针从第二象限越过负实轴向第三象限去时，叫正穿越 35.根轨迹 指当系统某个参数（如开环增益 K）由零到无穷大
6、变化时，闭环特征根在 s 平面上移动的轨迹。 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。传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比，它通常不能表明 系统的物理特性和物理结构，因此说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同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3间 ts和时间常数 T 有何关系，为什么？常用的方法（两方法选 1 即可）：其单位阶跃响应曲线在 0.632（2.5 分）稳态值处， 经过的时间 tT（2.5 分） ；ts（34）T38.什么是主导极点？主导极点
7、起什么作用，请举例说明。高阶系统中距离虚轴最近的极点，其附近没有零点，它的实部比其它极点的实部的 1/5 还小，称其为主导极点。 （2 分）将高阶系统的主导极点分析出来，利用主导极点来分析系统，相当于降低了系统的阶数，给分析带来方便39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?偏差信号：输入信号与反馈信号之差；（1.5 分）误差信号：希望的输出信号与实 际的输出信号之差。 （1.5 分）两者间的关系：，当时，（2 分） sHsEs 1sH sEs 40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。根轨迹 S 平面止的分支数等于闭环特征方程的阶数阶数，也就是分支数与闭环极点的数 目相同 44.
8、系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。 (设系统是最小相位系统)。自动控制原理 1 试题答案及评分参考 一、单项选择题（每小题 1 分，共 20 分）41 .C 2 .A 3 .C 4 .A 5 .B 6 .C 7 .B 8 .B 9 .A 10.D 11.A 12.C 13.C 14.C 15.D 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B 二、填空题(每空 1 分, 共 10 分) 21.反馈控制 22.传递函数 23.时间常数 T (或常量) 24.偏移程度 25.开环幅频特性 26.阶跃信号 27.相位 28.45 29.比例 30.远 三、名
9、词解释(每小题 3 分, 共 15 分) 31.指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的能力。32.输出变量正比于输入变量的微分（或）)()(0txktxi（1.5 分）2)在保证系统稳定的前提下，对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高 系统型次减小。对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大 倍数来减小;（2 分） 3）采用复合控制对误差进行补偿。 （1.5 分）1439. 开环不稳定的系统，其闭环是否稳定？举例说明。开环不稳定的系统，其闭环只要满足稳定性条件，就是稳定的，否则就是不稳定的40. 高阶系统简化为低阶系统的合理方法是什么？.保留主导极点即距
10、虚轴最近的闭环极点，忽略离虚轴较远的极点41.求如下方块图的传递函数。 42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。43.设单位反馈开环传递函数为，求出闭环阻尼比为时所对应的 K)505()(ssKsG5 . 0值，并计算此 K 值下的。Mptttrps,44.单位反馈开环传递函数为，)10)(2()(10)(sssassG(1)试确定使系统稳定的 a 值；(2)使系统特征值均落在 S 平面中这条线左边的 a 值。1Re自动控制原理自动控制原理 4 1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ ）C.系统分析 Fi (t)G2HXi(S)X0(S)+ +G4G3G1152.
11、 开环控制系统的的特征是没有（ ）C.反馈环节 3. 主要用来产生偏差的元件称为（ ） A.比较元件 4. 某系统的传递函数是，则该可看成由（ ）环节串联而成。 sessG 121C.惯性、延时 5. 已知 ，其原函数的终值（ ）)45(32)(22ssssssF ttf)(C.0.75 6. 在信号流图中，在支路上标明的是（ ） D.传递函数7 .设一阶系统的传递函数是，且容许误差为 2%，则其调整时间为（ ） 23 ssGA.1 B.1.5 C.2 D.38. 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 9. 若保持二阶系统的 不变，提高 n，则可以（ ） A.提高上
12、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 10.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率 d、无阻尼固有频率 n和谐振频率 r比较（ ）D.n dr11.设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数 025103234sssssD有（ ） A.0 B.1 C.2 D.312.根据系统的特征方程，可以判断系统为（ ） 053323ssssDA.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定13.某反馈系统的开环传递函数为：，当（ ）时，闭环系统稳定。 ) 1() 1(122 sTsssGB. 21T14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为
13、单位阶跃时，其位置误差 2342sssG为（ ）B.0.2 15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于 II 型系统其稳态误差为（ ）A.0 B.0.1/k C.1/k D.1616.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（ ）ssGc2)(A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器 17.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ ）B.上半圆 18.在系统中串联 PD 调节器，以下那一种说法是错误的（ ） A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段 C.使系统的稳定性能得到改善 D.使系统的稳态精度得到改善 19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（
14、）A. B. mnZPmiinjj 11 mnPZnjjmii 11C. D.mnPZnjjmii 11 mnZPmiinjj 1120.直流伺服电动机测速机机组（型号为 70SZD01F24MB）实际的机电时间常数为（ ） A.8.4 ms B.9.4 ms C.11.4 ms D.12.4 ms21.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和 数字控制系统 。 22.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是 偏差信号 。 23.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 偏移程度 有关。24.描述系统的微分方程为，则频率特性txtxdttdx dttxdi230 202。)(jG25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的 稳态 性能。 26.二阶系统的传递函数 G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率n 2 。 27.对单位反馈
