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1、最新自动控制原理试题及答案 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 ） A.系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计 2. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）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 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（ C ） A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 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 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 5. 当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为
2、输出变量，电枢电压为输入变量时， 电动机可看作一个（ B ） A.比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节 6. 若系统的开环传 递函数为2) (5 10+s s ，则它的开环增益为（ C ） A.1 B.2 C.5 D.10 7. 二阶系统的传递函数5 2 5)(2+=s s s G ，则该系统是（ B ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 8. 若保持二阶系统的不变，提高n ，则可以（ B ） A.提高上升时间和峰值时间 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 9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(，当
3、频率T 1=时，则相频特性)(j G 为（ A ） A.45 B.-45 C.90 D.-90 10.最小相位系统的开环增益越大，其（ D ） A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 11.设系统的特征方程为()0516178234=+=s s s s s D ，则此系统 （ A ） A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。 12.某单位反馈系统的开环传递函数为：() 5)(1(+=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。 A.10 B.20 C.30 D.40 13.设系统的特征方程为()025103234=+=s s
4、s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数 有（ C ） A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为()s s s s G +=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（ C ） A.2 B.0.2 C.0.5 D.0.05 15.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(+=s s s G c ，则它是一种（ D ） A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后超前校正 D.相位滞后校正 16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ B ） A.)(lim 0s E e s ss = B.)(lim 0 s sE e s ss = C.)(li
5、m s E e s ss = D.)(lim s sE e s ss = 17.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 ） A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为（ B ） A.圆 B.上半圆 C.下半圆 D.45弧线 19.开环传递函数为G (s )H (s )=) 3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为（ C ） A.(-3，) B.(0，) C.(-，-3) D.(-3，0) 20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ B ）反馈的传感器。 A.电压 B.电流 C.位移 D.速度 二、 填空题（
6、每小题1分，共10分） 1.闭环控制系统又称为 反馈系统 系统。 2.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 传递函数 相同。 3.一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） 。 4.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。 5.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。 6.一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。 7.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
7、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。 一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按 输入 的前馈复合控制和按 扰动 的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为 G 1(s)+ G 2(s) （用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ，阻尼比=， 该系统的
8、特征方程为 S 2+2S+2=0 ， 该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振动 。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e -=+， 则该系统的传递函数G(s)为。 6、根轨迹起始于 开环极点 ，终止于 开环零点 。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?-=-，则该系统的开环传递函数为 。 8、PI 控制器的输入输出关系的时域表达式是，其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态 性能。 二、选择题（每题 2 分，共20分） 1、采用负反馈形式连接后，则 ( D ) A 、一定能使闭环系统稳定； B 、系统动态性能
9、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。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( A )。 A 、增加开环极点； B 、在积分环节外加单位负反馈； C 、增加开环零点； D 、引入串联超前校正装置。 3、系统特征方程为 0632)(23=+=s s s s D ，则系统 ( C ) A 、稳定； B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升； C 、临界稳定； D 、右半平面闭环极点数2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差=ss e ，说明 ( A ) A 、 型别2，则下列说法正确的是 ( C )
10、。 A 、不稳定； B 、只有当幅值裕度1g k 时才稳定； C 、稳定； D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001s s +，则该校正装置属于( B )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c =处提供最大相位超前角的是：( B ) A 、 1011s s + B 、1010.11s s + C 、210.51s s + D 、0.11101 s s + 1如图示系统结构图1，试用结构图化简方法求传递函数) ()(s R s C 。（15分） 图1 解： 原图 得传递
11、函数为 112312123231()()11G G G G C s R s G G G G G G G G +=-+ + 2 控制系统如图2所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为3s 、超调量 为20%，求K ，a 值。（15分） 图2 解：开环传递函数 2 (1) ()K as G s s += 闭环传递函数 222222 ()(1)21n n n K K s s K as s Kas K s s s =+ 已知 0.23()o o p e t s -?=?=? 所以 1.18n = K ，a 分别为 2 1.42 1.090.781.4n n K a K ?=?=? 1 已知系统特征方程为04832241232345=+s s s s s ，试求系统在S 右 半平面的根的个数及虚根值。（10分） 解：列Routh 表 S 5 1 12 32 S 4 3 24 48 S 3 3122434?-= 323483 16?-= 0 S 2 4243164 12?-?= 48 S 121644812 0?-?= 0 辅助方程 124802s +=, S 24 求导：24s=0 S 0 48 0.46=
