自动控制原理(二)试卷三.docx

一、单项选择题1、 开环传递函数为1/(s+1)，其根轨迹的终点为 【 C 】A. 0 B. 1 C. 负无穷远 D. 正无穷远2、 若开环传递函数k(s+4)/s(s+2) ，则实轴上的根轨迹为 【D 】 A. 只有（-，-4 B. 只有-4，-2 C. 只有-2，0 D. （-，-4和-2，03、开环控制的缺点是 【A 】 A. 精度低 B. 占空间大 C. 复杂 D. 不容易实现4、如果系统中加入一个微分负反馈，系统的超调量将 【B 】 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不定5、若系统开环传递函数为GH=1/(3s+2) ，则稳态位置误差系数为 【D 】 A. 1 B. 2 C. 3 D. 0.56、对自动控制系统的性能最基本的要求为 【A 】A. 稳定性 B. 灵敏性 C. 快速性 D. 准确性7、当二阶系统的根分布在复平面的虚轴上时，系统的阻尼比 为 【B 】 A. 18、若劳斯表中第一列的系数为5，3，-1，2，则系统在右半复平面的特征根有个 【 C 】A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个9、拉普拉斯变换终值定理的表达式为 【A 】 A. limx(t)(t趋向无穷大)=limsX(s)（s趋向于0） B. limx(t)(t趋向无穷大)=limX(s)（s趋向于0） C. limx(t)(t趋向于0)=limsX(s)（s趋向于无穷大） D. limx(t)(t趋向于0)=limX(s)（s趋向于无穷大）10、传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ 【 C 】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11、提出信号流图的科学家是 【D 】 A. Routh B. Bode C. Nyquist D. Mason12、一个线性方程组所对应的信号流图 【C 】 A. 是唯一的 B. 有两个 C. 可能有多个 D. 不存在13、对于微分环节，当频率从0向+变化时，其奈奎斯特曲线为 【A 】 A. 正虚轴 B. 负虚轴 C. 正实轴 D. 负实轴14、控制理论中的频率分析法采用的典型输入信号为 【C 】A. 阶跃信号 B. 脉冲信号 C. 正弦信 D. 斜坡信号15、PD校正属于 【A 】 A. 超前校正 B. 滞后校正 C. 无相移校正 D. 滞后超前校正二、填空题1、单位抛物线函数在t=0 时的表达式为x(t)= t2/2 。2、对自动控制系统的性能要求可概括为稳定性、快速性和准确性 。 3、常规控制器的组成元件有定值元件、比较元件、放大元件和反馈元件 。 4、惯性环节 1/(Ts+1)的相频特性为-arctgTw 。 5、如果实轴上某段右边的开环零、极点个数为奇数 ，则该段是根轨迹的一部分。 6、一阶系统的时间常数T越小，则输出达到稳态值的时间越 短 。 7、若两个环节的传递函数分别为G1和G2，则它们串联后的等效传递函G1G2 。8、开环传递函数的零、极点均不在右半s平面内的系统称为最小 相位系统。9、若系统的状态方程为pX=0 1;0 -1X+0;1u ，则该系统的特征根0,-1 。10、从 0 变化到 + 时，迟延环节频率特性极坐标图为一个圆 。三、问答题1、什么是闭环控制不仅有正向作用，而且存在反馈作用。即输出量对控制量有直接影响。2、控制系统的校正方式一般有哪几种？很少单独使用的是哪一种？控制系统的校正方式一般有串联校正、并联校正、局部反馈校正和前馈校正四种。前馈校正很少单独使用。3、 单输入单输出系统的状态空间描述为pX=0 1;0 -1X+0;1u , Y=1 0X ，试写出系统的传递函数和特征方程。4、4、什么叫谐振峰值？闭环频率特性曲线所能达到的最大值 四、名词解释1、超前校正：具有超前相位的校正方式 2、闭环控制输入信号中包含被控对象输出量反馈信号的控制方式。3、截止频率即带宽频率，系统闭环幅频特性幅值为初值的0.707倍时的频率值。4、自环五、计算题1、一个温度计从 0度的冰水中取出，立即投入到100度 热水中，经过6min后，指示为 95度。如果把温度计看成一个一阶惯性环节，且k=1，求：（1）时间常数T；（2）写出温度计的数学模型；（3）t=2min，单位阶跃响应是多少？解：（1）由题意可知，该系统是一阶系统的单位阶跃响应，其传递函数，其终值是100，6min达到终值的95%，可知3T=6 ， T=2（2）温度计是数学模型，即系统的传递函数为Gs=12s+1，（3） 有系统的传递函数可知系统的单位阶跃响应h(t)=100-100e-t2t=2min 时，系统的单位阶跃响应h2=100-100e-163.22、设一控制系统的动态过程用微分方程描述为，式中y为输出信号，u为输入信号。试求该系统的状态空间描述。解：设状态变量x1=y, x2=y则状态方程为 x1=x2 x2=3u-6x1-5x2输出方程 y=x1其向量矩阵形式为x1x2=0 1-6 -5x1x2+03uy=1 0