自动控制理论第一、二章练习题.doc

自动控制理论（二）第二章测试题一、选择题1、方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（ ）A乘积 B代数和 C加权平均 D平均值2、决定系统传递函数的是系统的（）A结构 B参数 C输入信号D结构和参数3、终值定理的数学表达式为（）ABCD4、梅森公式为（）A B C D5、斜坡输入函数r(t)的定义是（）A B CD6、单位抛物线输入函数 r(t) 的数学表达式是 r(t) （） A at2 B Rt2 C 1/2t2 D t2 7、单位阶跃函数的拉氏变换是（） A B C 1/s D 1 8、比例微分控制器中，微分时间常数越大，则系统的（） A 动态偏差越小 B 动态偏差越大 C 振荡越小 D 过渡过程缩短 9、同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程（） A 相同 B 不同 C 不存在 D 不定 10、控制系统中 , 基本环节的划分，是根据（）A 元件或设备的形式 B 系统的物理结构C 环节的连接方式 D 环节的数学模型11、单位斜坡函数 r(t) 的数学表达式是 r(t)= （）A a2t B t2 C t D vt12、若受控对象存在较大的延迟和惯性，效果较好的控制方式是（）A 比例控制 B 积分控制C 比例微分控制 D 比例积分控制13、 PI 控制器的传递函数形式是 ( ) A 5+3s B 5+4s2 C D 14、决定系统静态性能和动态性能的是系统传递函数的 ( ) A 零点和极点 B 零点和传递系数 C 极点和传递系数 D 零点、极点和传递系数 15、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 ( ) A 代数方程 B 特征方程 C 差分方程 D状态方程 16、研究自动控制系统时常用的典型输入信号是（ ）A脉冲函数B斜坡函数 C抛物线函数D阶跃函数17、PID控制器的传递函数形式是（ ）A5+3s B5+3 C5+3s+3D5+18、拉氏变换将时间函数变换成（ ）A正弦函数B单位阶跃函数C单位脉冲函数D复变函数19、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（ ）A系统输出信号与输入信号之比B系统输入信号与输出信号之比C系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比20、PID控制器中，积分控制的作用是（ ）A克服对象的延迟和惯性B能使控制过程为无差控制C减少控制过程的动态偏差D使过程较快达到稳定21、PD控制规律指的是( )。A. 比例、微分 B. 比例、积分 C. 积分、微分 D. 比例、积分、微分22、 运算放大器具有( )的优点。A. 输入阻抗高，输出阻抗高 B. 输入阻抗高，输出阻抗低C. 输入阻抗低，输出阻抗高 D. 输入阻抗低，输出阻抗低23、传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（）A.输入信号B.初始条件 C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件24、采用系统的输入、输出微分方程对系统进行数学描述是（）A.系统各变量的动态描述B.系统的外部描述C.系统的内部描述D.系统的内部和外部描述25、根据给定值信号的特点分类，控制系统可分为( )。A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统26、系统的传递函数( )。A.与输入信号有关 B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关27、对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( )A.终值定理 B.初值定理 C.梅森公式 D.方框图变换28、一般讲，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统的相对稳定性将( )A.变好 B.变坏 C.不变 D.不定29、由基本功能组件并联成的PID控制器，其三种控制作用( )A.可以各自独立整定 B.不能独立整定C.只有积分，微分时间可独立整定 D.只有比例增益可独立整定30、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为( )A. 反馈控制系统和前馈控制系统 B. 线性控制系统和非线性控制系统C. 定值控制系统和随动控制系统 D. 连续控制系统和离散控制系统31、 随动系统中常用的输入信号是抛物线函数和( )A. 阶跃函数 B. 脉冲函数 C. 正弦函数 D. 斜坡函数32、常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( )A. PI B. PD C. ID D. PID33、正弦函数sin的拉氏变换是（ ）A.B. C.D. 34、研究随动系统时，常用的典型输入信号是（ ）A.脉冲函数B.斜坡函数 C.阶跃函数D.正弦函数35、由电子线路构成的控制器如图，它是（ ）A.PI控制器B.PD控制器C.PID控制器D.P控制器36、PI控制规律指的是( ) A.比例、微分 B.比例、积分 C.积分、微分 D.比例、积分、微分37、.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和( ) A.阶跃函数 B.脉冲函数 C.正弦函数 D.抛物线函数38、运算放大器的特点为( ) A.高输入阻抗，高输出阻抗 B.高输入阻抗、低输出阻抗 C.低输入阻抗，高输出阻抗 D.低输入阻抗、低输出阻抗二、填空题：1、函数的拉氏变换为_1/(s+a)_。2、数学模型的形式很多，常用的有微分方程、_传递函数_和状态方程等。3、利用_梅森公式_公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。4、单位阶跃函数1（t）的拉氏变换为_1/s_。5、正弦函数 sin t 的拉氏变换为 _/(s2+2)_ 。 6、就线性和非线性而言，实际的自动控制系统的数学模型应该是 非线性 的。 7、单位脉冲函数又称为(t)函数，它的数学表达式是 _(t)=（t=0）。8、反馈控制系统是根据给定值和 _反馈信号_ 的偏差进行调节的控制系统。 9、线性定常系统的传递函数，是在 _零初始条件_条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 10、函数 te-at 的拉氏变换为 _1/(s+a)2_ 。11、在发电机开环励磁控制系统的基础上，增加_比较元件 和反馈元件就构成了闭环励磁控制系统。12、单位斜坡函数t的拉氏变换为_1/s2_。13、根据系统给定值信号的特点，控制系统可分为_恒值_控制系统、_随动_控制系统和程序控制系统。14、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、_快速性_和准确性。15、系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与_输入信号_的形式无关。16、信号流图中，支路表示了一个信号对另一个信号的函数关系，信号只能沿支路的_箭头_方向传递。17、随动系统中常用的典型输入信号是_抛物线函数_和斜坡函数。18、信号流图由_节点_和支路_组成。19、根据自动控制系统是否形成闭合回路来分类，控制系统可分为_闭环_控制系统、_开环_控制系统。20、线性控制系统的特点是可以应用_叠加_原理，而非线性控制系统则不能。21、方框图的基本连接方式有串联连接、并联连接和_反馈_连接。22、线性控制系统的特点是可以使用_叠加_原理。23、在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有_频率法_和_根轨迹法_。24、根据控制系统信号的形式，控制系统可分为_连续（时间）_控制系统、离散（时间）_控制系统。25、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：_稳定性_、_快速性_和准确性。26、信号流图中，节点可以把所有_输入支路_的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的输出支路_。27、常规控制器中定值元件的作用是产生给定值 信号，其类型应与 测量变送元件来的信号一致。28、_稳定性_、_快速性和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。29、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为_线性 控制系统、_非线性_控制系统。30、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和_准确性_。31、信号流图中，节点可以把所有输入支路的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的_输出支路。三、名词解释题(本大题共4小题。每小题3分，共12分)1、受控对象：以电动机转速控制系统为例，电动机即为受控对象。2、积分器3、混合节点4、扰动5、自动控制系统6、稳定性7、随动控制系统8、传递函数的零点9、恒值控制系统10、非线性控制系统11、不接触回路13、传递函数14、信号流图15、前馈控制系统16、前向通路17、自动控制18、传递函数的极点19、反馈控制系统四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1、闭环控制系统有什么优缺点？2、控制系统的方框图有哪些基本连接方式？3、在发电机励磁控制系统的励磁方式中，晶闸管静止自励方式的特点是什么？4、系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么?5、一般的自动控制系统被控量变化的动态过程有哪几种？6、若Lx(t)=X(s)，拉氏变换终值定理应用的条件是什么？7、开环控制系统的优缺点是什么?8、描述某电路的微分方程为ui(t)=L+u0(t),u0(t)=iR,其中R，L分别为电路的电阻和电感，i为电路的电流，ui(t)和u0(t)分别为电路的输入电压和输出电压。写出电路的传递函数.9、由运算放大器构成PID控制器。画出电路图，并推导其传递函数。(10分)10、试写出PID控制器的传递函数。11、PD控制器中微分时间Td对控制系统过渡过程有什么影响？12、简要说明发电机闭环励磁控制系统工作原理。五、计算题（本大题共3小题，第34、36小题各10分，第35小题8分，共28分）36已知系统的微分方程，式中y为系统的输出变量，x为系统的输入变量。设x=201（t），初始条件为y(0)=5，(0)=15，求出系统的