控制工程基础试题

1、一、名词解释1. 自动控制：就是在没有人直接参与的情况下，使生产过程或被控对象的某些物理量准确地按照与其的规律变化2. 数学模型：是描述系统内部各物理量之间动态关系的数学表达式。3. 传递函数：在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与其输入量的拉氏变换式之比。4. 稳态误差：系统进入稳态时的响应误差。5. 系统误差：被控量期望值与实际值之差。6. 频率响应：是指系统对正弦输入信号的稳态响应。7. 频率特性：是指线性系统或环节在正弦函数作用下，稳态输出与输入之比对频率的关系特性，包括幅频特性和相频特性。8. 稳定性：是系统去掉外力作用后，自身的一种恢复能力。10. 瞬态响应：11. 误差：16.时

2、间响应：18.瞬态（动态）响应:21.动态响应：二、填空1. 工业上用的控制系统，根据有无反馈作用可以分为两类：（开环控制）与（闭环控制）2. 系统的结构图由（信号线）、（引出点）、（比较点）和（功能框）等部分组成。3. 对控制系统性能的基本要求一般可归纳为（稳定）、（准确）、（快速）三个方面。4. 任何复杂系统总可以看成由一些典型环节组合而成。这些典型环节包括 （比例环节）、（积分环节）、（理想微分环节）、（惯性环节）、（振荡环节）、（延迟环节）等。5. 结构图的联接方式有：（串联）、（并联）6. 动态响应性能指标主要包括（上升时间）7. 频率特性可以用（乃奎斯特）图和（伯德）8. 频率特性

3、包括（幅频特性）和（相频特性）9. 反馈控制系统具备（）、（10. 一个单位反馈系统的开环传递函数为、（反馈联接）。、（峰值时间）、（超调量）、（调节时间）等。 图来表示，因此频率特性是一种图解法。 两部分。）、（K25s m4 s）三个基本功能。，则该闭环系统的特征方程为），开环增益为（ ）。11. 二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间12. 系统传递函数只与（13. 系统的时域性能指标tr,tp,Mp和ts是根据二阶系统在（ts与阻尼比、（ ）有关，与（）和（）无关。 阻尼时，对（14. 设函数f（t）,其拉氏变换为F（s），则拉氏变换的表达式为（15. 一个单位反馈系统的开环传递函数为K

4、s3 5s2 - 4s，则该闭环系统的特征方程为）信号的响应得出的。）;拉氏逆变换的表达式为），开环增益为（）。16. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：（17. 频率响应是系统对（）信号的稳态响应；频率特性18. 用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（19. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为（统稳定的充要条件。）、（G（j 3 ）与传递函数。）和（G（s）的关系为（），即系统的特征根必须全部在 （）是系），在单位加速度输入下，稳态误差为K20.1型系统G（s）= 在单位阶跃输入下，稳态误差为（s（s+2）21.频率响应是系统对（）的稳态响应，频率特性包

5、括（）两种特性。22. 传递函数的定义是对于线性定常系统，在（）之比。23. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从24. 反馈控制系统具备（）、（25. 系统的结构图由（）、（）、26. 频率特性可以用（）图和（） 状态到（）、执行三个基本功能。 （）和（）的条件下，系统输出量的拉氏变换与状态的响应过程。等部分组成。）图来表示，因此频率特性是一种图解法。27.任何复杂系统总可以看成由一些典型环节组合而成。这些典型环节包括（）、（）、延迟环节等。三、单项选择题1.反馈控制系统是指系统中有A.反馈回路（B.惯性环节C.积分环节D.）、（）2. l : sin 】=(2A 怕A. 2 2s D.s2

6、2Sat3.已知 f(t)=e,（a为实数），则L :tf(t)dt0aA.s a4. 某系统的微分方程为A.线性系统5. 某环节的传递函数为A.比例环节6.二阶系统的传递函数1B.a(s 亠a)5x0 (t) 2x0 (t)B.线性定常系统G(s)=e2s，它是(B.延时环节15G(s)= 厂2s +2s+72x o (t)C.s（s a）=x i （t）,它是（C.非线性系统）C.惯性环节，其阻尼比D.a(s a)）D.线性时变系统D.微分环节A.12C. 2叮27.某系统的传递函数1. Kt /TA. eTKG(s)= Ts +1K/T B. eT,则其单位阶跃响应函数为C. K(1-e

7、-t/T)D. (18图示系统称为（A. 0B.C.D.9. 延时环节G（s）=eA. T 3B. -T10. 图示对应的环节为s的相频特性/C. 9 0A. TsB.C.1+TsD.Im2Kt/T、e )G(j 3D. 18 011 TsTs11.某系统的传递函数为 G(s)= (s心一2)(4s+1)(s_3)A.零点 s= 0.25,s=3;极点 s= 7,s=2C.零点 s= 7,s=2;极点 s= 1,s=3其零、极点是(B.零点 s=7,s= 2;极点 s=0.25,s=3D.零点 s= 7,s=2;极点 s= 0.25,s=312. 系统的开环传递函数为3(s2)，则系统的开环增

8、益和型次依次为(s (2 s 3)( s 5)A. 0.4 , IB. 0.4 , n13.若系统的Bode图在3 =5处出现 转折(如图所示)，这说明系统中有 ()环节。A. 5s+1C. 3 ,1C.0.2 s -114.A.15.A.16.B. (5s+1)2D.12(0.2s 3)已知系统的传递函数KG(s)=1 Ts，其幅频特性IG(j 3 ) I 应为(B.Ke - 1 T-.C.亠e1 T .D.2 2-J T -.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=s(s-5)，则系统在r(t)=t输入作用下，其稳态误差为(5B.-44C.5D. 01)=一 ,(a为常数) s亠aA.

9、L : eB. L : eatD. L : e(t+a)17.若 F(s)=4 r,，则 Lim f (t)=(2s 1t j0A. 4B. 2C. 0D.18.二阶系统的传递函数为G(s)= gA. 10B. 519.图示对应的环节为(A. Ts,其无阻尼固有频率 3 n是(s 50C. 2.5D. 25Im1B.1 TsC.1+Ts1D.Ts20.某系统的传递函数为G(s)=r 6)(s 一3),其零、极点是(2 s 4)( s 9)A.零点 s= 2,s=9;极点 s= 6,s=3C.零点 s= 6,s=3;极点 s= 4,s=3B.零点 s=6,s= 3;极点 s=2,s=9D.零点

10、s= 6,s=3;极点 s= 2,s=9D. 3 ,D.C. 3 ,121 .一系统的开环传递函数为空-)，则系统的开环增益和型次依次为(s(2s+3)(s +5)A. 0.4 , IB. 0.4 , n22.若系统的Bode图在3 =5处出现转折 (如图所示)，这说明系统中有(环节。A. 5s+1B. (5s+1)2C. 0.2s+112(0.2s ：；1)23.已知系统的传递函数G(sy，其幅频特性IG(j 3 )丨应为(A.厶e1 T-.B.D. K/ 2 2,1 T .24.单位反馈控制系统的开环传递函数为*=是，则系统在r(t)=2t输入作用下，其稳态误差为(5B.-2425.开环系

11、统与闭环系统最本质的区别是(A.4C.-5D. 0A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路26. 线性系统与非线性系统的根本区别在于()A. 线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B. 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理C. 线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入D. 线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少27. 已知

12、f(t)=0.5t+1,其 Lf(t)=()2A. s+ 0.5s2B. 0.5s122s1D.一2s28.某系统的传递函数为G(s)=(s 2)(s 6)( s 5),其零、极点是(A. 零点 s=-6 ;极点 s=-2,s=-5C.零点 s=-2 , s=_6 ;极点 s=-5B. 零点 s=-2;极点 s=-6, s=-5D.零点 s=2;极点 s=6, s=58(s+3)s(2s+3)(s+2)，则该系统为(29. 一闭环系统的开环传递函数为A.0型系统，开环增益为8C.I型系统，开环增益为4B.I型系统，开环增益为8D.0型系统，开环增益为430. 图示对应的环节为（）A.1+SC.

13、 s D.1B. -s - 131. 系统类型，、开环增益K对系统稳态误差的影响为（）A. 系统型次工一越咼，开环增益B. 系统型次越低，开环增益C. 系统型次越高，开环增益D. 系统型次越低，开环增益K越大，系统稳态误差越小K越大，系统稳态误差越小K越小，系统稳态误差越小K越小，系统稳态误差越小32. 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（）A.实轴上B.虚轴上C.左半部分D.右半部分133. 某环节的传递函数为G（s）=- ，它是（）2s +1A.延时环节 B.比例环节C.惯性环节D.积分环节234系统的传递函数为G（s）=，当输入x（t） =2sin2t时，则其稳态输

14、出的幅值为（）s+2A. . 2B.、2 /2C.2D.435. 开环控制系统是指（）对系统没有控制作用。A.系统输入量B.系统输出量C.系统的传递函数D.36. 一个线性系统的稳定性取决于A.系统的输入B.系统的干扰（）。系统本身的结构和参数C. 系统的初始状态D.外界干扰37.二阶系统的极点分别为s 1 =-0.5, S2=-4，系统增益为5,则其传递函数为（A.2(s -0.5)( s 4)B.C.D.10(s+0.5)(s+4)(s+0.5)(s+4)(s+0.5)(s+4)36. 一闭环系统的开环传递函数为8(s+3)s(2s+3)(s+2)，则该系统为（A.0型系统，开环增益为8B

15、.I型系统，开环增益为8C.I型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为437. 一系统的传递函数为Ks(T s+1)，则其相位角？（3 ）可表达为（八丄-1十A. - tg T 3-1D.tg T 31 1B.-90- tg- T 3 C. 90- tg- T 338.二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为（）A. 单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B. 单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C. 单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D. 单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间K39.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=，则该系统稳定的K值范围为()s(s+K)A.

16、K 0B.K 1C.O v Kv 10D. K - 140. 一系统的传递函数为G(s)=2，当输入x(t) =2sin2t时，则其稳态输出的幅值为()s+2A.B. . 2/2C.2D.441.已知系统的频率特性为G(j -)=k，则频率特性的虚部为()。1 jT .A.B.C.kT21 (T )D.kT .21 (T )42.某系统的传递函数为5G (s)：s 2，则该系统的单位脉冲响应函数为5A.-t43.某环节的传递函数为A.比例环节44. 二阶系统的极点分别为B.5t2tC.5eD.5etA (s 0.5)( s 4)A. 2 /2G(s)=e - 2s，B.延时环节s 1 =-0.

17、5, S2 =- 4,系统增益为 5,它是()C.惯性环节D.微分环节 则其传递函数为(10B.(s+G5)(s+4)C (s+0.5)(s+4)D. (s+0.5)(s+4)G(s)=s+2B.&1G(s)=45一系统的传递函数为46.某环节的传递函数为，它是()2s - 12，当输入x(t) =2s in 3t时，则其稳态输出的幅值为()C.2D.4A.延时环节B.比例环节47. 一个线性系统的稳定性取决于(C.惯性环节 D.积分环节)A.系统的输入 B.系统本身的结构和参数C.系统的初始状态48. 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的(A.实轴上49开环控制系统是指(

18、A.系统输入量B.虚轴上C.左半部分)对系统没有控制作用B.系统输出量C.系统的传递函数550.某系统的传递函数为G(s)，则该系统的单位脉冲响应函数为(D.外界干扰)D.右半部分D.系统的干扰2tA. 5eB.5t2 tC.5e5D.t四、计算题1.已知系统传递函数1G(s), r(t)s +1=3sin(2 t 30 )，求 Css(t) =?J7已知单位负反馈二阶系统的单位阶跃相应曲线如图所示。试确定系统的传递函数。G(S)二246.421532 2S 2 0.74 46.4S 46.42S 69S 21530+ 18求图示电网络系统的U。s5 sL(G(s)OUo(s) _ 2Ui(s) LG C2)s 19.单位负反馈系统的开环传递函数为s 10.1 s 10.25 s 确定使闭环系统稳定的K值范围。(使闭环系统稳定的 K值范围为0K14)10.用结构图等效变换法求系