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1、.自动控制理论课程习题集一、单项选择题1. 以下不属于自动控制根本方式的是 B 。A开环控制B随动控制C复合控制D闭环控制2. 自动控制系统的 A 是系统工作的必要条件。A稳定性B动态特性C稳态特性D瞬态特性3. 在 D 的情况下应尽量采用开环控制系统。A. 系统的扰动量影响不大B. 系统的扰动量大且无法预计C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进展补偿4. 系统的其传递函数 B 。A. 与输入信号有关B. 只取决于系统构造和元件的参数C. 闭环系统不稳定D. 系统的扰动量可以预计并能进展补偿5. 建立在传递函数概念根底上的是 C 。A. 经典理论B. 控制理论 C. 经典控制理论
2、D. 现代控制理论6. 构成振荡环节的必要条件是当 C 时。A. =1B. =0C. 01D. 017. 当 B 时，输出C(t)等幅自由振荡，称为无阻尼振荡。A. =1B. =0C. 01D. 018. 假设二阶系统的阶跃响应曲线无超调到达稳态值，则两个极点位于位于 D 。A. 虚轴正半轴B. 实正半轴C. 虚轴负半轴D. 实轴负半轴9. 线性系统稳定的充分必要条件是闭环系统特征方程的所有根都具有 B 。A. 实部为正B. 实部为负C. 虚部为正D. 虚部为负10. 以下说法正确的选项是：系统的开环增益 B 。A. 越大系统的动态特性越好B. 越大系统的稳态特性越好C. 越大系统的阻尼越小D
3、. 越小系统的稳态特性越好11. 根轨迹是指开环系统*个参数由0变化到， D 在s平面上移动的轨迹。A. 开环零点B. 开环极点C. 闭环零点D. 闭环极点12. 闭环极点假设为实数，则位于s平面实轴；假设为复数，则共轭出现。所以根轨迹 A 。A. 对称于实轴B. 对称于虚轴C. 位于左半s平面D. 位于右半s平面13. 系统的开环传递函数，则全根轨迹的分支数是 C 。A1B2C3D414. 控制系统的闭环传递函数是，则其根轨迹起始于 A 。A G(s)H(s)的极点B G(s)H(s)的零点C 1+ G(s)H(s)的极点D 1+ G(s)H(s)的零点15. 系统的闭环传递函数是，根轨迹终
4、止于 B 。A G(s)H(s)的极点B G(s)H(s)的零点C 1+ G(s)H(s)的极点D 1+ G(s)H(s)的零点线16. 在设计系统时应使系统幅频特性L()穿越0dB线的斜率为 A 。A-20dB/decB-40dB/decC-60dB/decD-80dB/dec17. 当从 +变化时惯性环节的极坐标图为一个 B 。A位于第一象限的半圆B位于第四象限的半圆 C整圆D不规则曲线18. 设系统的开环幅相频率特性以下列图所示P为开环传递函数右半s平面的极点数，其中闭环系统稳定的是 A 。(a) p=1(b) p=1(c) p=1(d) p=1A. 图(a)B. 图(b)C. 图(c)
5、D. 图(d)19. 开环系统传递函数为，则系统的相角裕度为 C 。A10B30C45D6020. *最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如以下列图所示。则该系统的开环传递函数为 D 。20-20L(dB)10A.BC.D21. 各非线性系统的G(j)曲线和-1/N(*)曲线以下列图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，G(s)在右半平面无极点，试判断闭环可能产生自激振荡的系统为 ( D 。jG(j)0(a)vj0(b)v-1/N(*)G(jw)j0(c)vj0(d)vG(jw)-1/N(*)G(j)-1/N(*)-1/N(*)ABA图(a)B图(b)C图(c)D图(d)22. 当从 +变化时惯
6、性环节的极坐标图为一个 B 。A位于第一象限的半圆B位于第四象限的半圆C整圆D不规则曲线23. 以下串联校正环节中属于滞后校正的是 A 。ABCD24. 以下环节中属于PI校正的是 C 。ABCDK(1+Ts)25. 采样系统构造图如以下列图所示，其闭环脉冲传递函数为 C 。G1(s)G2(s)H(s)R(s)E(s)E*(s)E1(s)E1*(s)-C*(s)C(s)ABCD二、计算题126. 系统构造图如图，求传递函数C(s)/R(s),E(s)/R(s)。R(s)C(s)-E(s)-两个回路，无互不则：对C(s)/R(s)，前向通路有两条：；没有与之不接触的回路：；没有与之不接触的回路：
7、带入梅逊公式公式得：对E(s)/R(s)，前向通路有两条：；有一不接触的回路：；没有与之不接触的回路：带入梅逊公式公式得：27. 系统构造图如图，求传递函数C(s)/R(s),E(s)/R(s)。G2(s)G3(s)G1(s)R(s)C(s)E(s)H(s)28. 系统构造图如下列图，求其传递函数。RG1G2 G3 H2-H2 -H1 C G429.系统构造图如下列图，求：(1)开环传递函数G(s)；(2)闭环传递函数F(s)。R(s)C(s)-s-30.系统构造图如下列图，求其传递函数。G2(s)G1(s)C(s)E(s)R(s)31. 单位负反响的典型二阶系统单位阶跃响应曲线如图，试确定系
8、统的闭环传递函数。0t(s)1h(t)32. 系统单位脉冲响应为g(t)=1-e-t,求传递函数G(s)和频率特性G(j)。输出的拉斯变换为：C(s)=L g(t)则系统的传递函数为：频率特性：33. 系统单位阶跃响应为h(t)=1-2e-t+e-2t：(1) 求系统传递函数；(2) 求系统阻尼比。(1) 求系统传递函数输出的拉普拉斯变换为：由题知输入为单位阶跃信号，则：系统的传递函数为：(2) 求系统阻尼比与二阶系统标准形式比较：得 34. 系统微分方程为试求：(1)系统的传递函数；(2)求系统的单位脉冲响应。(1) 系统传递函数在零初始条件下对微分方程两边取拉普拉斯变换：(2)系统的单位脉
9、冲响应35. 系统单位阶跃响应为h(te-4te-9t(t0), 试求系统的频率特性表达式。(1) 先在零初始条件下求系统传递函数。输出的拉氏变换为：输入为单位阶跃信号，其拉氏变换得传递函数(2) 频率特性为36. 设系统闭环特征方程式为s3+3Ks2+(K+2)s+4=0,试：(1) 确定系统稳定时参数K的取值范围；(2) 确定临界稳定时系统等幅振荡的频率。 (1)由特征多项式D(s)= s3+3Ks2+(K+2)s+4列劳斯表如下：140K+23K4系统稳定，则表中数值局部第一列应同号，即由3K2+6K-4=0 解得系统稳定的(2) 将K和s=j代入特征方程，由实部和虚部得到两个方程：-
10、j32+4=0，2-4=0由实部解得37. 系统闭环特征方程式为2s4+s3+3s2+5s+10=0,试判断系统的稳定性。列劳斯表如下：s42310s315s2-710s145/70s010表中数值局部第一列符号不同，系统不稳定。38. 系统如下列图，求其阻尼比、上升时间、调节时间。R(s)-C(s)单位负反响下，设则闭环传递函数为对于此题即有wn2=25 ,2zwn=5解得wn=5,代入公式，得其中=cos-139. 系统的闭环传递函数为求系统稳定时K的取值范围。特征多项式为40.单位反响系统的开环传递函数为试确定系统稳定时K的取值范围。闭环传递函数的分母为特征多项式：D(s)=sss+1)
11、+K即50D(s)=s3+15s2+50s+50K列劳斯表如下：150050K50(15-k)/15 15050K由于数值局部第一列符号一样时系统才稳定，得K范围为 0K0，则系统不稳定。(a)Z=P-2R=0-0=0 , 系统稳定；(b)Z=P-2R=0-0=0 , 系统稳定；(c)Z=P-2R=0-2(-1)=2 , 系统不稳定；(d)Z=P-2R=0-0=0 , 系统稳定。43. 将系统的传递函数为，试(1) 绘制其渐近对数幅频特性曲线；(2) 求截止频率c。 (1) 绘出开环对数幅频特性渐近线如以下列图所示。L(dB)-201c20100-40(2) 由图中10倍频程下降了20dB，可直接看出：c=1044. 设最小相位系统的开环对数幅频曲线如下列图，要求：(1)写出系统的开环传递函数；(2)计算相角裕度。0-202040-20dB/decdBL(w)w10-40(1) 由图得最左端直线(或延长线)与零分贝线的交点频率，数值上等于K1/，即10= K1/一个积分环节，v=1则K=10(2) 因c位于=0.1和=10的中点，有g180-90-arctg(10
