自动控制原理试题库

课程名称：自动控制理论(已关闭账册)首先，填空(每个空格1分，共15分)1.反馈控制又称偏差控制，其控制功能是通过与反馈量的差值来实现的。2.复合控制有两种基本形式：压力前馈复合控制和压力前馈复合控制。3.传递函数为G1(s)和G2(s)的两条链路并联连接。如果它们的等效传递函数为，则G(s)为(由G1(s)和G2(s)表示)。4.典型二阶系统的极点分布如图1所示。那么就没有阻尼固有频率，阻尼比，该系统的特征方程是，系统的单位阶跃响应曲线为。5.如果系统的单位脉冲响应是，则系统的传递函数G(s)为。6.根轨迹始于，止于。7.如果最小相位系统的相频特性设置为，则系统的开环传递函数为。8.比例积分控制器输入输出关系的时域表达式为，相应的传递函数是，由于引入了积分环节，可以提高系统的性能。二、选择题(每题2分，共20分)1、采用负反馈形式连接后，再()一、能使闭环系统稳定；系统的动态性能一定会提高；c、干扰引起的误差可以逐渐减小，最终完全消除。为了提高系统性能，需要调整系统的结构参数。2.下列哪项措施对提高系统稳定性没有影响()。A.增加开环极点；b、在整合环节增加单元负反馈；c、增加开环零点；介绍一种串联导联校正装置。3、系统特征方程是，系统()A.稳定性；单位阶跃响应曲线呈单调指数上升；C.临界稳定性；d，右半平面中闭环极点的数量。4、系统在稳态误差的作用下，即()A.类型；b .不稳定的系统；C.输入幅度过大；闭环传递函数中有一个积分环节。5、对于下列情况应绘制0根轨迹的是()一个主反馈口的符号是“-”；b .当上述参数以外的其他参数发生变化时；C.非单位反馈系统；根轨迹方程(标准形式)是。6.开环频域性能指标中的相角裕量对应于时域性能指标()。a、过冲b、稳态误差c、调整时间d、峰值时间7.已知的开环幅频特性如图2所示。图中的不稳定系统是()。系统系统系统图2系统 B、系统 C、系统 D都不稳定。8、如果一个最小相位系统的相角裕量，下列说法是正确的()。A.不稳定；只有当振幅裕度稳定时；C.稳定性；d、不能通过相角裕度来判断系统的稳定性。9.如果串联校正装置的传递函数为，则校正装置属于()。超前校正b，滞后校正c，滞后-超前校正d，无法判断10.在以下系列校正装置的传递函数中，能够提供最大相位超前角的是：甲、乙、丙、丁、(3)、(8)尝试建立图3所示电路的动态微分方程，并找到传递函数。图34.系统结构图(共20点)如图4所示。图41.写出闭环传递函数的表达式；(4分)2.要使系统满足以下条件：请尝试确定相应的参数和；(4分)3.此时寻找系统的动态性能指标；(4分)4、何时，找出系统产生的稳态误差；(4分)5.确认干扰不会影响系统输出。(4分)(共15分)已知单元反馈系统的开环传递函数为：1.以根轨迹增益Kr为变量绘制系统的根轨迹(找到：渐近线、分离点、与虚轴的交点等)。)；(8分)2.确定系统满足的开环增益的值范围。(7分)6.最小相位系统(总共22个点)的开环对数幅频特性曲线如图5所示。1.写出系统的开环传递函数；(8分)2.写出系统的开环频率特性、开环幅频特性和开环相频特性。(3分)3.计算系统的相角裕量。(7分)4.如果系统的稳定裕度不够大，可以采取什么措施来提高系统的稳定裕度？(4分)测试问题2首先，填空(每个空格1分，共15分)1.在水箱温度控制系统中，被控对象为，被控量为。2.自动控制系统有两种基本控制模式。当控制设备和被控对象只有正向动作而没有反向连接时调用。当控制装置和被控对象之间既有正向连接又有反向连接时，称为：本发明涉及一种包含测速发电机的电机速度控制系统，属于电机控制领域。3.稳定性是控制系统最基本的要求。如果控制系统的响应曲线是衰减振荡，那么系统。判断闭环线性控制系统是否稳定，并将其用于时域分析；用于频域分析。4.传递函数是指初始条件下的线性稳定控制系统相比之下。5.如果系统的开环传递函数为，则开环幅频特性为，相频特性为。6.频域性能指数与时域性能指数具有对应关系。开环频域性能指标中的幅度交叉频率对应于时域性能指标，反映了系统的动态过程。二、选择题(每题2分，共20分)1、关于传递函数，错误的说法是()传递函数只适用于线性稳定系统。B传递函数不仅取决于系统的结构参数，还取决于给定的输入和扰动。C传递函数通常是复变量S的真分数；D闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。2.下列哪项措施对提高系统的准确性没有影响()。a、增加积分环节b，提高系统开环增益kc、增加差动环节d，引入扰动补偿3.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴()。A.较高精度b .较低精度响应速度d越快，响应速度越慢4.如果系统的开环传递函数已知，则系统的开环增益为()。甲、乙50、丙25、丁10、丁55.如果系统的根轨迹在原点有两个起点，那么系统()。a，包括两个理想的微分环节b，包括两个积分环节位置误差系数为0 D，速度误差系数为06.开环频域性能指标中的相角裕量对应于时域性能指标()。a、过冲b、稳态误差c、调整时间d、峰值时间7.众所周知，一些系统的开环传递函数如下。它属于最小相位系统()甲、乙、丙、丁、8、如果系统增加了适当的开环零点，下面的说法是不正确的()。一、能提高系统的快速性和稳定性；b、将提高系统的信噪比；系统的根轨迹将向S平面的左侧弯曲或移动；d、可以增加系统的稳定裕度。9.开环对数幅频特性的低频带决定了()。稳态精度b，稳定裕度c，抗干扰性能d，快速性10、下列系统属于不稳定系统的是()。A.具有闭环极点的系统b和具有闭环特性方程的系统C.具有阶跃响应的系统d和具有脉冲响应的系统(8分)写出下图所示系统的传递函数(结构图可以简化，可以使用梅森公式)。四、(共20分)设置系统闭环传递函数，尝试查找：1 、单位阶跃响应的过冲、调整时间和峰值时间。(7分)2 、单位阶跃响应的过冲、调整时间和峰值时间。(7分)3.根据计算结果，讨论了参数对阶跃响应的影响。(6分)五、(共15分)已知一个单元反馈系统的开环传递函数是，试：1.以根轨迹增益Kr为变量画出系统的根轨迹(找出：分离点、与虚轴的交点等)。)；(8分)2.当系统稳定且阻尼不足时，找出开环增益K的取值范围。(7分)六、(共22分)已知反馈系统的开环传递函数是，试：1.用奈奎斯特判据判断系统的稳定性；(10分)2.如果给定输入R (t)=2T 2，系统的稳态误差要求为0.25。询问开环增益K应该取什么值。(7分)3.找出系统满足上述要求的相角裕量。(5分)问题3首先，填空(每个空格1分，共20分)1.自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：速度和。2.控制系统被称为传递函数。一阶系统传输的标准形式是，二阶系统传输的标准形式是。3.在经典控制理论中，线性控制系统的稳定性可以用根轨迹法或其他方法来判断。4.控制系统的数学模型取决于系统的总和，与外部效应和初始条件无关。5.线性系统的对数幅频特性，数值在纵坐标和横坐标上。6.在奈奎斯特稳定性标准中，Z=P-R，其中P表示，Z表示，R表示。7.在二阶系统的单位阶跃响应图中，它被定义为。是。8.PI控制律的时域表达式为。P-I-D控制律的传递函数表达式为。9.如果系统的开环传递函数为，则开环幅频特性为，相频特性为。第二，判断选择题(每题2分，共16分)1.关于线性系统的稳态误差，正确的说法是： ()A.一类系统在跟踪斜坡输入信号时没有误差；计算稳态误差的一般公式为：增加系统开环增益k可以减小稳态误差；增加积分环节可以消除稳态误差，不会影响系统稳定性。2、适用于应用传递函数描述系统的是()。一、单输入、单输出线性常数系统；单输入单输出线性时变系统；单输入单输出稳定系统；D.非线性系统。3.如果负反馈控制系统的开环传递函数为，则系统的闭环特性方程为()。甲、乙、与单元反馈系统相关4.对于非单位负反馈系统，前向信道传递函数是G(S)，反馈信道传递函数是H(S)。当输入信号为R(S)时，从输入端定义的误差E(S)为()甲、乙、c、D、5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画出零点根轨迹是()。甲、乙、丙、丁、6.闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性：a、低频带b、开环增益c、高频带d、中频带7、已知单元反馈系统的开环传递函数是，当输入信号是时，系统的稳态误差是()a、0；b、。c、10；d、208、关于系统零点位置对系统性能的影响，以下观点是正确的()如果闭环极点都位于s的左半平面，系统必须是稳定的。稳定性与闭环零位无关。如果闭环系统没有零点，并且闭环极点都是负实极点，则时间响应必须是阻尼振荡；过冲仅取决于闭环复合主导极点的衰减率，与其他零极点位置无关；如果系统在右半平面有开环极点，则系统是不稳定的。(16点)已知系统的结构如图1所示，其中输入信号是单位斜坡函数，系统的稳态误差(8点)被计算出