浙江省2015年4月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题.pdf

绝密考试结束前 浙江省2 0 1 5年4月高等教育自学考试 自动控制理论( 二) 试题 课程代码: 0 2 3 0 6 请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、 写在答题纸上。 选择题部分 注意事项: 1.答题前, 考生务必将自己的考试课程名称、 姓名、 准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔 填写在答题纸规定的位置上。 2.每小题选出答案后, 用2 B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡 皮擦干净后, 再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 一、 单项选择题( 本大题共1 5小题, 每小题2分, 共3 0分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 请将其选出并将“ 答题纸” 的相 应代码涂黑。错涂、 多涂或未涂均无分。 1.系统的传递函数完全决定于系统的 A.输入信号B.输出信号C.结构和参数D.扰动信号 2.某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)= 5 s(2s+1) (3s+1) , 如系统串联一个P I校正环 节后, 对于校正后的系统下列描述正确的是 A.系统的稳态性能得到改善B.系统的稳定性得到改善 C.系统的相位前移D.稳态误差增大 3.以下描述错误的是 A.状态变量是指能确定系统运动状态的最少数目的一组变量 B.状态空间表达式和传递函数之间可以相互转换 C.状态空间表达式具有唯一性 D.状态空间既能描述系统的内部状态又能描述系统的外部状态 4.已知系统的开环频率特性为G( j )H( j )= KP j ( 1+T1 j ) ( 1+T2 j ) , 根据其奈氏曲线可知 当曲线从右边接近(-1, j0) 点时, 闭环系统的振荡性 A.越小B.越大C.不变D.无法判断 )页 5 共(页 1 第 题试)二(论理制控动自 #60320 5.谐振峰值Mr的数学表达式为 A.Mr= 1 2 1- 2 B.Mr=2 1- 2 C.Mr=n1-2 2 D.Mr=n2 2-1 6.下面关于闭环控制系统描述错误的是 A.系统中的反馈信号可以是正也可以是负 B.系统中通常包含比较环节 C.闭环系统的抗干扰能力要强于开环系统 D.家用洗衣机采用闭环控制 7.下面关于线性控制系统描述错误的是 A.系统全部由线性元件组成 B.线性系统满足叠加原理 C.线性定常系统的响应曲线与系统输入信号施加的时间有关 D.可以用线性微分方程来描述 8.函数x(t)= 1 b-ae -a t- e - () b t 的拉氏变换表达式X(S) 为 A. s s+()a s+()b B. 1 s+()a s+()b C. a s+()a s+()b D. b s+()a s+()b 9.以下关于开环对数频率特性与系统时域性能之间的描述正确的是 A.低频段反映了系统的动态性能B.中频段反映了系统的稳态性能 C.高频段反映了系统的抗高频干扰能力D.穿越频率位于低频段 1 0.设反馈控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)= s()+2 ss()+4s 2+2 s()+2 , 试确定根轨迹的分 支数 A. 1B. 4C. 5D. 3 1 1.已知系统开环传递函数G(s)H(s)= 1 0 s2s()+1s 2+0. 5 s()+1 , 当=0. 5时, 开环频率特性 幅值为 A. 1 0. 5B. 5. 2 C. 1 7. 9D. 3. 8 )页 5 共(页 2 第 题试)二(论理制控动自 #60320 1 2.线性定常系统的微分方程y (2)( t)+2y ( t)+y(t)=0, 则其状态空间表达式为 A. x = 01 -1-2 x y = 1 0 x B. x = 10 -2-1 x y = 1 0 x C. x = 01 -2-1 x y = 0 1 x D. x = 10 -1-2 x y = 0 1 x 1 3.如题1 3图所示的系统构成 环节。其中u1(t) 为输入,u2(t) 为输出。 A.积分B.比例积分 C.微分D.惯性 题1 3图 1 4.已知系统的特征方程为s 5+ s 4+2 s 3+2 s 2+3 s+5=0, 试判断系统的稳定性 A.稳定B.不稳定 C.临界稳定D.无法判断 1 5.在奈氏判据中若N=3, 即表示F(s) 在F(s) 平面上的封闭曲线 A.逆时针包围原点3次B.逆时针包围(-1,j0) 点3次 C.顺时针包围原点3次D.顺时针包围(-1,j0) 点3次 非选择题部分 注意事项: 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上, 不能答在试题卷上。 二、 填空题( 本大题共8小题, 每空1分, 共1 0分) 1 6.控制系统常用的校正方式有: 串联校正、 、 、 。 1 7.对于欠阻尼二阶系统, 当系统的阻尼系数=0, 超调量p= 。 1 8.函数x(t)= s i n( t) 的拉氏变换X(s)= 。 1 9.一个自动控制系统最基本的要求是 。 )页 5 共(页 3 第 题试)二(论理制控动自 #60320 2 0. P I D控制器中D作用是 。 2 1.线性系统 x ( t)=A x(t)+B u(t) y(t)=C x(t ) , 状态完全可控的充分必要条件是 。 2 2.设某系统的传递函数G(s)= 1 0 s+1 , 则其频率特性G( j ) 的虚部I()= 。 2 3.根轨迹起始于 。 三、 名词解释( 本大题共4小题, 每小题3分, 共1 2分) 2 4.主导极点 2 5.开环控制系统 2 6.串联校正 2 7.根轨迹的分离点 四、 简答题( 本大题共4小题, 每小题5分, 共2 0分) 2 8.系统的时域动态指标包含哪些? 2 9.设系统的框图如题2 9图所示, 根据梅森增益公式请分别写出前向通道数量和增益表达式、 回路的数量和增益表达式。 题2 9图 3 0.已知惯性环节的传递函数为G(s)= 1 T s+1 , 请画出该频率特性的极坐标图。 3 1.已知系统的特征方程为3s 4+1 0 s 3+5 s 2+ s+2=0, 试用劳斯稳定判据确定系统的稳定性。 五、 计算题( 本大题共3小题, 第3 2、 3 3小题每小题1 0分, 第3 4小题8分, 共2 8分) 3 2.系统结构框图如题3 2图。试确定阻尼比=0. 6时的Kf值, 并求此时系统阶跃响应的调 整时间和超调量。 题3 2图 )页 5 共(页 4 第 题试)二(论理制控动自 #60320 3