模拟试卷-自动控制原理.doc

大工自动控制原理课程考试模拟试卷A一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、反馈校正也称为（B）。A. 串联校正B. 并联校正C. 前馈校正D. 顺馈校正2、给定值是指人规定的并且要求系统输出量参照变化的（C）信号。A. 干扰B. 内部C. 外部D. 内部或外部3、自动控制系统主要是由被控对象、（A）、执行机构和测量元件构成的。A. 控制装置B. 校正装置C. 给定值D. 干扰量4、关于信号流图，下面说法错误的是（C）。 A. 信号流图的节点可以表示输入信号B. 信号流图的节点可以表示输出信号C. 信号流图是由节点和信号组成的拓扑网络D. 信号流图的节点可以表示方框图中的分支点5、关于相平面法，下面说法错误的是（B）。A. 相平面法只适用于一阶、二阶系统B. 相平面法仅适用于二阶系统C. 相平面法可以分析稳定性D. 相平面法可以分析系统瞬态响应6、下面叙述中，不属于零阶保持器特性的是（A）。A. 零阶保持器只有一个截止频率B. 零阶保持器具有低通滤波特性C. 零阶保持器有相位滞后D. 零阶保持器的幅值随频率的增大而减小7、在一阶延滞系统中，参数表示该系统的（C）。A. 时间常数B. 响应时间C. 延滞时间D. 超前时间8、下列名词不会在方框图中出现的是（A）。A. 节点B. 相加点C. 比较点D. 引出点9、稳定的二阶系统对阶跃输入信号的响应不会产生（D）。A. 衰减振荡过程B. 无超调的过程C. 有超调的过程D. 指数飞升的过程10、控制系统结构中的前向通道是指（B）。 A. 从干扰量端到被控量端所经过的通路B. 从给定值端到被控量端所经过的通路C. 从被控量端到给定值端所经过的通路D. 从被控量端到干扰量端所经过的通路二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、信号流图中只有输出支路的节点称为输出节点，它一般表示系统的输入变量。（B）A正确B错误2、线性系统的传递函数只取决于系统和部件的结构和参数，与外作用函数及初始条件无关。（A）A正确B错误3、传递函数只能表示系统输入与输出之间的函数关系，至于系统的中间变量无法反映出来。（A）A正确B错误4、非线性系统的稳定性与系统的结构、参数以及输入信号都有关系，但与初始条件无关。（B）A正确B错误5、自动控制理论的发展初期是以反馈理论为基础的自动调节原理。（A）A正确B错误6、线性系统有两个重要特性，一个是叠加性，另一个是齐次性。（A）A正确B错误7、随动系统的输入信号一定是一个确定函数，要求输出量能够精确地跟随输入信号变化。（B）A正确B错误8、PD调节器又称比例-微分调节器，其作用相应于滞后网络。（B）A正确B错误9、PID调节器是控制系统中常采用的无源校正装置。（B）A正确B错误10、超前校正和滞后校正都可以提高系统的稳定裕量。（A）A正确B错误三、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）1、开环控制系统的定义是什么，有什么特点？ 答：系统输出端与输入端之间不存在反馈回路的系统叫开环控制系统。特点：结构简单、成本低、工作稳定。无法抗干扰，控制精度差。2、稳态误差是如何定义的？系统的稳态误差与哪些因素有关？答：稳定系统误差的终值称为稳态误差。系统的稳态误差与输入信号、系统结构、参数等因素有关。3、什么是系统的闭环主导极点？ 答：如果系统中某一对（或某一个）闭环极点距虚轴距离是其他极点的1/51/7，附近又没有其他零点，则称这些极点为闭环主导极点。四、计算题（本大题1小题，共10分）最小相位系统开环幅频特性曲线如图1所示。试写出其开环传递函数。 图1解：设开环传函： 2分因为20lgK=20，所以K=10 2分由T1=1/0.1 ，T2=1/0.4 ，=1/2得系统开环传递函数： 6分五、计算题（本大题1小题，共20分）某负反馈系统开环传递函数为，试绘制根轨迹图，并指出系统稳定的K值范围。解： 2分 根轨迹的渐近线共有n = 3条 2分 1分 出射角：，另外一个出射角为 -； 2分 求与虚轴的交点： 特征方程为：由劳斯判据法，得s1,2=j2.45，相应K=20 3分系统稳定的K值范围：0K20 。 3分根轨迹如图： 7分六、计算题（本大题1小题，共15分）采样系统如图2所示，设采样周期秒。试求系统的脉冲传递函数并判断系统的稳定性。图2解：（1）开环脉冲传递函数 7分所以，闭环脉冲传递函数 3分（2）系统特征根z1= 0.17，z2=0.395，均在单位圆内，系统稳定。 5分大工自动控制原理课程考试模拟试卷A一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、在一阶惯性系统中，参数T表示该系统的（A）。A. 时间常数B. 延滞时间C. 超前时间D. 响应周期2、下列名词不会在信号流图中出现的是（D）。A. 节点B. 支路C. 传输D. 方框3、稳定的一阶系统对阶跃输入信号的响应是（B）。A. 振荡的过程B. 指数飞升的过程C. 有超调的过程D. 无阻尼的过程4、控制系统结构中的反馈通道是指（C）。A. 从干扰量端到给定值端所经过的通路 B. 从被控量端到干扰量端所经过的通路C. 从被控量端到给定值端所经过的通路D. 从给定值端到被控量端所经过的通路5、关于反馈控制，下面说法不正确的是（A）。A. 引入反馈可以提高系统的稳定性B. 引入反馈可以提高系统的快速性C. 引入反馈可以提高系统的控制精度D. 引入反馈可能使系统产生振荡6、恒值控制系统也称为（B）系统。A. 随动控制B. 定值控制C. 复合控制D.伺服控制7、反馈控制系统的特点是按（B）进行控制。A. 给定值B. 偏差C. 被控量D. 干扰量8、下面叙述中，属于零阶保持器特性的是（C）。 A. 零阶保持器的幅值随频率的增大而增大 B. 零阶保持器具有高通滤波特性C. 零阶保持器有多个截止频率D. 零阶保持器的相位是超前的9、对于同一系统，采用超前校正的系统带宽（A）采用滞后校正系统的带宽。A. 大于B. 小于C. 等于D. 小于或等于10、为了降低扰动引起的稳态误差，应该（C）。A. 增加扰动作用点之后的前向通道放大系数B. 减小扰动作用点之后的前向通道放大系数C. 增大扰动作用点之前的前向通道放大系数D. 减小扰动作用点之前的前向通道放大系数二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、实际系统中的微分环节是由理想微分环节和惯性环节组成的。（A）A正确B错误2、信号流图中只有输出支路的节点称为输入节点，它一般表示系统的输入变量。（A）A正确B错误3、信号流图中既有输入支路又有输出支路的节点称为混合节点，它一般表示系统的控制变量。（B）A正确B错误4、线性系统的传递函数只取决于系统和元件的结构、参数，以及外作用函数。（B）A正确B错误5、由于能量有限、饱和限制等，积分环节的输出不会无限增加。（A）A正确B错误6、超前校正可以提高系统的相位裕量，滞后校正则不能。（B）A正确B错误7、描述函数法可以用于分析非线性系统的稳定性，也可以提供其时间响应方面的信息。（B）A正确B错误8、自动控制理论一般可分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分。（A）A正确B错误9、根轨迹法是一种利用开环极点确定闭环极点的图解方法。（B）A正确B错误10、PI调节器又称比例-积分调节器，其作用相应于超前网络。（B）A正确B错误三、简答题（本大题共3小题，每小题5分，共15分）1、线性定常系统稳定的条件是什么？答：线性定常控制系统稳定的充分、必要条件是闭环系统特征方程的所有根均具有负实部。2、瞬态响应指的是什么？说说分析瞬态响应的目的和方法。答：瞬态响应指系统的输出从输入信号作用时刻起，到稳定状态为止，随时间变化的过程。目的：可以考查系统的稳定性和过渡过程的性能。方法：直接求解、间接评价、计算机仿真。3、什么是根轨迹？答：根轨迹是指当系统开环传递函数中某一参数从零变到无穷时，闭环特征方程式的根在s平面上运动的轨迹。四、计算题（本大题1小题，共10分）试推导图1所示电路的传递函数。并指出该环节具有超前特性还是滞后特性？ 图1解： 8分 该环节具有滞后特性。 2分五、计算题（本大题1小题，共15分）某单位负反馈系统的开环传递函数为。试绘制系统频率特性的极坐标图，并应用奈氏判据判断闭环系统的稳定性。解： 2分由，求得 2分代入 2分极坐标图： 5分因为P=0，N=2 所以 Z=N+P=2 ，系统有2个特征根在右半平面，闭环系统不稳定。 4分六、计算题（本大