2018年华南理工《自动控制原理》随堂练习参和考答案.pdf

第一章绪论 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.闭环系统的特点不包含下列哪项（）。 A负反馈B控制精度较低 C可减少或消除偏差D适应性好 参考答案： B 2.系统采用负反馈形式连接后，则( )。 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 参考答案： D 3.自动控制系统中测量被控量并进行信号转换，再反馈到输入端的元件是（）。 A比较元件B校正元件 C测量反馈元件D执行元件 参考答案： C 4.火炮自动瞄准系统的输入信号是任意函数，这就要求被控量高精度地跟随给定值变化，这种 控制系统叫（）。 A.恒值调节系统B.离散系统C.随动控制系统D.数字控制系统 参考答案： C 5.随动系统对（）要求较高。 A.快速性B.稳定性C. 准确性D.振荡次数 参考答案： A 6.衡量系统稳态精度的重要指标时（） A稳定性B快速性C准确性D安全性 参考答案： C 7.自动控制系统的主要特征是（）。 A在结构上具有负反馈通路，以求得偏差信号 B由偏差产生控制作用以便纠正偏差 C系统开环 D控制的目的是减少或消除偏差 参考答案： ABD 8.自动控制系统按照不同的分类原则有不同的分类结果，下列系统哪些是按照同一原则进行分 类的（）。 A连续系统B程序控制系统 C恒值控制系统D随动系统 参考答案： BCD 9.自动控制系统按描述元件的动态方程分（）。 A随动系统B恒值控制系统 C线性系统D非线性系统 参考答案： CD 10.自动控制系统性能的基本要求是（）。 A稳定性B快速性 C准确性D安全性 参考答案： ABC 第一章绪论 当前页有 2 题，你已做2 题，已提交2 题，其中答对2 题。 11.人工控制与自动控制系统最大的区别在于控制过程中是否有人参与。（） 参考答案：对 12.开环控制系统与闭环控制系统最大的区别在于前者引入了反馈环节。（） 参考答案：错 第二章控制系统的教学模型 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.控制系统的数学模型形式丰富，下列属于复域中的数学模型是（） A.微分方程B.传递函数 C.频率特性D. 结构图 参考答案： B 2.下列有关控制系统的数学模型描述错误的是（） A.微分方程是在时间域内描述系统动态性能的数学模型 B.线性微分方程经过拉氏变换，即可得到传递函数 C.根轨迹法是建立在传递函数模型基础上的 D.传递函数仅可以表征系统的动态性能 参考答案： D 3.关于传递函数，错误的说法是（）。 A.传递函数只适用于线性定常系统 B.传递函数完全取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数没有影响 C.传递函数一般是为复变量s 的真分式 D.闭环传递函数的零点决定了系统的稳定性。 参考答案： D 4.适合应用传递函数描述的系统是（）。 A单输入，单输出的线性定常系统 B单输入，单输出的线性时变系统 C单输入，单输出的定常系统 D非线性系统 参考答案： A 5.某系统的传递函数为，该传递函数有（）。 A1 个零点， 3 个极点B1 个零点， 2 个极点 C3 个零点， 1 个极点D2 个零点， 1 个极点 参考答案： A 6.某典型环节的传递函数是，则该环节是（）。 A积分环节B比例环节C微分环节D惯性环节 参考答案： D 7.已知系统的单位脉冲响应函数是，则系统的传递函数是（）. A. B. C. D. 参考答案： A 8.结构图的四要素不包括下列哪项（）。 A.函数方块B.分支点C.综合点D.支路 参考答案： D 9.某系统的传递函数是，则该可看成由（）环节串联而成。 A.比例、延时B.惯性、延时C.振荡、延时D. 惯性、比例 参考答案： C 10.在信号流图中，只有（）不用节点表示。 A.输入B.输出C.比较点D.方块图单元 参考答案： D 第二章控制系统的教学模型 当前页有 4 题，你已做4 题，已提交4 题，其中答对4 题。 11.梅逊公式主要用来（）。 A.判断稳定性B.计算输入误差 C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹 参考答案： C 12.线性系统 (或元件 )在初始条件为0 时，线性定常系统的脉冲响应函数是系统传递函数的拉氏 反变换。 参考答案：对 13.在信号流图中，在支路上标明的是传递函数。 参考答案：对 14.微分环节的传递函数只有零点而无极点，可以预示输入信号的变化趋势。 参考答案：对 第三章自动控制系统的时域分析 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.下列系统中属于不稳定的系统是( )。 A闭环极点为的系统 B闭环特征方程为的系统 C阶跃响应为的系统 D脉冲响应为的系统 参考答案： D 2.描述系统静态性能的指标有（） A延迟时间td B 调节时间ts C 最大超调量 D稳态误差ess 参考答案： D 3.已知二阶系统的传递函数是，则该系统属于( )。 A无阻尼系统B欠阻尼系统 C临界阻尼系统D过阻尼系统 参考答案： B 4. 右图各曲线对应二阶系统不同阻尼情况下单位阶跃响应曲线，下面结论正确的是（）。 A.曲线 1 为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应 B.曲线 2 为临界阻尼二阶系统的单位阶跃响应 C.曲线 3 为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应 D.曲线 2 为过阻尼二阶系统的单位阶跃响应 参考答案： B 5.已知系统的开环传递函数为，则其型别为（）。 AI 型 BII 型 C III 型 D0 型 参考答案： A 6.已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为( )。 A24 B 12 C 8 D 3 参考答案： C 7.若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为( )。 A B C D与是否为单位反馈系统有关 参考答案： B 8. 某单位反馈系统的开环传递函数为， 则该系统要保持稳定的K 值范围 是( )。 A B C D 参考答案： B 9.关于线性系统稳态误差，正确的说法是( )。 A.I 型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 B.增加系统前向通道中的积分环节个数可以提高系统的无稳态误差的等级 C.减小系统开环增益K 可以减小稳态误差 D.增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性 参考答案： B 10.系统在作用下的稳态误差，说明（）。 A系统型别 B系统不稳定 C输入幅值过大D闭环传递函数中有一个积分环节 参考答案： A 第三章自动控制系统的时域分析 当前页有 10 题，你已做 10 题，已提交10 题，其中答对7 题。 11.下列哪种措施对改善系统的精度没有效果( )。 A增加传递函数中零值极点的个数B提高系统的开环增益K C增加微分环节D引入扰动补偿 参考答案： C 12.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的( ) 。 A准确度越高B准确度越低 C响应速度越慢D响应速度越快 参考答案： C 13.以下属于比例加积分（PI）控制的优点的是（）。 A反映 e(t) 变化趋势 B在 e(t) 未出现前，发出有效的早期修正信号 C有助于系统的稳定性并抑制过大超调 D引入开环零点，改善系统稳态性能 参考答案： D 14.描述系统动态性能的指标有（）。 A延迟时间td B 调节时间ts C最大超调量 D稳态误差ess 参考答案： ABC 15.以下属于比例加积分（PD ）控制的优点的是（）。 A放大高频干扰信号 B在 e(t) 未出现前，发出有效的早期修正信号 C有助于系统的稳定性并抑制过大超调 D引入开环零点，改善系统稳态性能 参考答案： BC 16.特征方程最靠近虚轴的根和虚轴的距离表示系统的稳定裕度，越大则系统的稳定性越 低。 ( ) 参考答案： 17.可通过增大系统开环放大系数或增加开环传递函数中所含积分环节的数目来实现减小或消 除稳态误差，但同时会使系统的动态性能变坏。（） 参考答案： 18.在高阶控制系统中，当引入极点与主导极点模比5 时,实数极点对动态响应影响可以忽略， 即可当成非主导极点。（） 参考答案： 19.高阶系统非主导极点越远离虚轴，系统的调节时间越长。（） 参考答案： 20.控制器中应用最为广泛的是比例加积分加微分（PID ）控制（）。 参考答案： 第四章控制系统的根轨迹分析 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.已知某系统的有两个开环极点分别为（0,0 ），（ -1,0 ），无开环零点；试判断下列哪个点位 于系统的根轨迹上（）。 A、s1(-1 ， j1) B、s2(0 ，j1) C、 s3(-0.5 ，-j1) D、s1(-2 ，j0.5) 参考答案： C 2.已知某系统落在实轴上有两个极点，分别为（ 0,0） ，（-2,0 ） ， 落在实轴上有一个零点为（-1.5,0 ） ， 下列哪个点不在根轨迹上（）。 A、s1(-1 ， 0) B、s2(-1.8 ，0) C、s3(-3 ，0) D、s1(-0.5 ， 0) 参考答案： B 3.系统渐近线与实轴正方向夹角为（）。 A、90 B、90 、270 C、270 D、无法确定 参考答案： B 4.有关分离点与会合点下列说法错误的是是（）。 A、分离点与会合点一般是实数或共轭复数对 B、若实轴上两相邻极点间存在根轨迹，则这两相邻极点间必有分离点 C、若实轴上两相邻零点间存在根轨迹，则这两相邻极点间必有会合点 D、若实轴上根轨迹处在开环邻零点和极点之间，则二者之间必定有分离点和会合点 参考答案： D 5.若系统仅具有两个开环极点和一个开环零点，则根轨迹是（）。 A、圆弧B、直线 C、无法确定D、圆弧或直线 参考答案： D 6.若要系统的平稳性最好，则共轭复数极点应该位于曲线（）上。 A、=0或 180 B、=30 C、=90 D、=45 参考答案： D 7. 有关根轨迹的幅值条件和相角条件，下列正确的是（） A、 B、 C、 D、 参考答案： CD 8.根据绘制根轨迹的基本法则，下面说法正确的有（）。 A.根轨迹是连续变化的曲线或直线； B.根轨迹的分支数与开环传递函数无关； C.根轨迹以开环极点为起点，以开环有限值零点或无穷远处为终点； D.相邻两开环极点之间存在根轨迹则这两相邻极点间必有分离点。 参考答案： ACD 9.求取分离点的方法有很多，常见的有（）。 A.重根法 B.极值法 C.切线法 D.牛顿余数定理法 参考答案： ABCD 10.增加一个开环极点，对系统的根轨迹有以下影响（）。 A、改变根轨迹在实轴上的分布 B、改变根轨迹渐近线的条数、倾角和截距 C、改变根轨迹的分支数 D、根轨迹曲线将向左移动，有利于改善系统的动态性能。 参考答案： ABC 第四章控制系统的根轨迹分析 当前页有 5 题，你已做5 题，已提交5 题，其中答对5 题。 11.对开环偶极子的下列说法正确的有（）。 A、开环偶极子是指一对距离很近的开环零极点 B、开环偶极子对离他们较远的根轨迹形状没有影响 C、开环偶极子可以改善系统动态性能和静态性能 D、开环偶极子对根轨迹增益Kg 没有影响 参考答案： AB 12.根轨迹是指系统闭环传递函数中某一参数变化时，闭环特征根在根平面上所走过的轨迹。 ( ) 参考答案：错 13.s 平面上满足相角条件的点，必定同时满足幅值条件。( ) 参考答案：对 14.增加开环零点对系统的动态性能是不利的。( ) 参考答案：错 15.开环偶极子很大程度上影响系统的稳态误差系数。( ) 参考答案：对 第五章控制系统的频率特性分析 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.下列描述不属于频率法的优点的是（）。 A. 根据系统的开环频率特性可以判断闭环系统是否稳定 B. 此分析方法具有直观、准确的优点 C. 可根据频率特性曲线的形状选择系统的结构和参数，满足时域指标要求 D. 频率特性可以由实验方法求得 参考答案： B 2.有关频率特性说法不正确的是（）。 A. 不可以反映系统的动态过程的性能，仅可以反映系统的静态性能 B. 包含振幅频率特性和相角频率特性 C. 描述的是线性定常系统的特性 D. 可通过将传递函数中的复变量s 用 jw 代替得到频率特性 参考答案： A 3.已知单位反馈系统的开环传递函数为，则根据频率特性的物理意义，该闭环系 统输入信号为时系统的稳态输出为（）。 A. B. C. D. 参考答案： C 4.系统的开环传递函数如下所以，其中属于最小相位系统的是（）。 A. B. C. D. 参考答案： A 5.设系统的开环对数幅频特性分段直线近似表示如图（a）所示。系统均为最小相位系统。则 其开环传递函数G(S) 为（ ）。 A. B. C. D. 参考答案： D 6.下列关于开环对数频率特性曲线B ode 图，说法不正确的是（）。 A.开环对视幅频特性低频段的斜率表征系统的类型，高度表征开环传递系数的大小 B.高频段的分贝值越高，表征系统的抗干扰能力越强 C.中频段的斜率、宽度h 以及截止频率表征系统的动态性能 D. 低频段能全面表征系统稳态性能 参考答案： B 7.频率特性常用的几种图示法有（） A. 奈奎斯特曲线B. 伯德图 C. 对数幅相特性曲线D. 根轨迹图 参考答案： ABC 8.下列说法中，错误的是（）。 A.在系统中加入延迟环节后，不仅改变幅频特性的形状，还会使系统的相角滞后显著增大 B.利用奈奎斯特稳定判据，可以判断系统的稳定性，但不可以确定系统的稳定程度及分析系统 的瞬态性能 C.一般地，多回路系统需要多次利用奈氏判据才能最终确定整个系统是否稳定 D.系统的开环频率特性不能正确反映闭环系统的性能 参考答案： ABD 问题解析： 9.下列关于非最小相位系统的说法，正确的是（）。 A. 具有非最小相位传递函数的系统称为非最小相位系统 B. 非最小传递函数全部极点均位于s 平面的左半部 C. 非最小传递函数有一个或者多个开环零点或开环极点落在右半s 平面上 D. 非最小相位系统的特性和特性之间不具有一一对应关系 参考答案： ACD 10.下列关于奈奎斯特稳定判据的说法，正确的是（）。 A.若系统的开环不稳定，即开环传递函数在右半 s 平面上有极点，其个数为P，则闭环系 统稳定的充分必要条件是：在GH 平面上的开环频率特性曲线及其镜像当从变 化到时，将以逆时针的方向围绕（-1，j0）点 P 圈 B.若系统的开环不稳定，即开环传递函数在右半 s 平面上有极点，其个数为P，则闭环系 统稳定的充分必要条件是：在GH 平面上的开环频率特性曲线及其镜像当从变 化到时，将以顺时针的方向围绕（-1，j0）点 P 圈 C.若系统的开环稳定，即P=0 ，则闭环系统稳定的充要条件是：在GH 平面上的开环频率特性 曲线及其镜像不包围（-1， j0）点。 D.若系统的开环稳定，即P=0 ，则闭环系统稳定的充要条件是：在GH 平面上的开环频率特性 曲线及其镜像包围（-1，j0）点。 参考答案： AC 第五章控制系统的频率特性分析 当前页有 6 题，你已做6 题，已提交6 题，其中答对6 题。 11.设系统的开环传递函数为，在绘制其开环对数幅频特性（渐近线） 时，可得（）。 A.对数幅值裕度=6.02dB B. 对数幅值裕度=2dB C. 转折频率=8 D. 转折频率=0.5 参考答案： AD 12.线性定常系统（或元件）的频率特性是稳态输出正弦信号与输入正弦信号的复数比。( ) 参考答案：错 13.最小相位系统指具有最小相位传递函数的系统，最小相位传递函数即没有零点落在右 半 s 平面上，与极点的位置无关。( ) 参考答案：错 14.奈奎斯特稳定判据是利用系统的开环频率特性来判断闭环系统的稳定性的。( ) 参考答案：对 15.对于一个开环传递函数中没有虚轴右侧零、极点的最小相位系统而言，曲线越靠 近（ 0，-j），系统相对稳定性越差。( ) 参考答案：错 16.系统开环传递函数，所示在右半平面上的极点数为P， 则闭环系统稳定的充分必要条 件是：在开环对数幅频特性的所有频段内，当频率增时对数相频特性对-180 度相 位线的正、负穿越次数之差为P/2 。 ( ) 参考答案：对 第六章控制系统的校正装置综合 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 1.在串联校正中，校正装置通常（） A串联在前向通道的高能量段B串联在前向通道的低能量段 C串联在反馈通道的高能量段D串联在反馈通道的低能量段 参考答案： B 2.以下不属于校正装置设计方法的是（）。 A.滞后校正B. 根轨迹法C. 频率法D. 计算机辅助设计 参考答案： A 3. 某串联校正装置的传递函数为，该校正装置（） A滞后校正装置B超前校正装置 C滞后 超前校正装置D超前 滞后校正装置 参考答案： B 4. 无源滞后网络的传递函数是（）（其中） A. B. C. D. 5.参考答案： B 5.从相位考虑， PD 控制器和PID 控制器分别是相位（）的校正装置。 A滞后，超前B超前，超前-滞后 C滞后，超前- D超前，滞后-超前 参考答案： D 6.以下关于串联滞后校正的描述正确的是（）。 A.中、高频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。 B.中、高频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。 C.低频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。 D.低频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。 参考答案： B 7.以下关于超前校正的描述正确的是（） A.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，降低系统快速性。 B.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，提高系统快速性。 C.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，降低系统快速性。 D.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，提高系统快速性。 参考答案： D 8.滞后 -超前校正装置的相角是，随着频率的增大（） A.先超前再滞后B.先滞后再超前C.不超前也不滞后D.同时超前滞后 参考答案： B 9.1.根据校正装置在控制系统中位置不同，可分为哪几类基本形式？（） A.串联校正B.并联校正C. 串联 -并联校正D.复合控制校正 参考答案： AB 10.校正装置的设计方法有几种？（ACD ） A.频率法B.波特图法C.根轨迹法D.计算机辅助设计 参考答案： ACD 第六章控制系统的校正装置综合 当前页有 10 题，你已做10 题，已提交10 题，其中答对10 题。 11.常用的校正装置包括（） A.超前校正B.滞后校正C.超前 -滞后校正D. 滞后 -超前校正 参考答案： ABD 12.以下哪些是时域指标？（） A.最大超调量B.相角裕度C.调节时间D.峰值时间 参考答案： ACD 13.超前校正又称为积分校正，可由无源超前网络或有源超前网络组成。（） 参考答案：错 14. 在系统中引入串联超前校正有利于改善系统的动态性能。（） 15.参考答案：对 15.采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益会下降。（） 参考答案：对 16.比例 -积分校正可使系统由型转变为型。（） 参考答案：对 17.选择滞后校正装置，可以减少系统高频段的幅值，从而削弱高频干扰信号对系统的影响。 （） 参考答案：对 18. 无源校正装置和有源校正装置在实现控制规律时，它们的作用是相同。（） 参考答案：对 19.滞后校正的优点是使截止频率下降，从而获得较好的相角裕度。（） 参考答案：对 20.采用串联超前校正后，由于系统带宽的增大，会导致抗干扰能力上升。（） 参考答案：错 第六章控制系统的校正装置综合 当前页有 2 题，你已做2 题，已提交2 题，其中答对2 题。 21.超前校正装置的主要作用是在中频段产生足够大的超前相角，以补偿原系统过大的滞后相 角。（） 参考答案：对 22.滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而当它与系统的不可变部分串联相连时，会使系统 开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率减小（） 参考答案：对 第七章线性离散控制系统分析 当前页有 10 题，你已做 10 题，已提交10 题，其中答对9 题。 1. 现有一音频信号，其上线频率约为22KH