自动控制原理二试卷(2014.4-2010.1)

1、 全国2010年1月自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.自动控制系统中，比较元件又称为( )A.放大器B.控制器C.受控对象D.偏差检测器2.信号流图中，不接触回路是指( )A.开通路B.闭通路C.没有任何公共节点的回路D.只有一个公共节点的回路3.一阶系统G(s)=的单位阶跃响应是y(t)=( )A.K(1-)B.1-C.D.K4.当二阶系统的根为一对相等的负实数时，系统的阻尼比为( )A. =0B. =-1C.

2、=1D.01时，特征根为( )A两个不等的负实数B两个相等的负实数C两个相等的正实数D两个不等的正实数5稳态加速度误差数Ka=( )ABCD6超前校正装置是( )A高通滤波器B低通滤波器C宽频滤波器D窄频滤波器7信号流图中，输出节点又称为( )A源点B陷点C混合节点D零节点8设惯性环节频率特性为G(j)=，则其对数幅频渐近特性的转角频率为= ( )A0.01radsB0.1radsC1radsD10rads9下列开环传递函数中为非最小相位传递函数的是( )AB CD 10设系统, x，则系统( )A状态可控且可观测B状态可控但不可观测C状态不可控且不可观测D状态不可控但可观测ll利用开环奈奎斯

3、特图可以分析闭环控制系统的( )A稳态性能B动态性能C精确性D稳定性12要求系统快速性好，则闭环极点应距( )A虚轴远B虚轴近C实轴近D实轴远13已知开环传递函数为G(s)= (0)的单位负反馈系统，则闭环系统稳定时k的范围为( )A0k20B3k25C0k2014设单位反馈控制系统的开环传递函数为Go(s)=，则系统的阻尼比等于( )AB1C2D415开环传递函数G(s)H(s)=，当k增大时，闭环系统( )A稳定性变好，快速性变差B稳定性变差，快速性变好C稳定性变好，快速性变好D稳定性变差，快速性变差二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。填错、

4、不填均无分。16在单位抛物线输入信号作用下，0型和型系统的稳态误差ess=_。17对于稳定的自动控制系统，被控量的动态过程应属于单调下凹过程或_过程二者之一。18若使开环传递函数G0(s)=，且为单位负反馈的闭环系统稳定，则k的取值范围为_。19不同的物理系统，只要_相同，就可以用同一个方框图来表示。20当二阶系统(on，其根轨迹的分支数为( )AmBnCm+nDm-n14滞后校正装置的极坐标图为( )A圆B半圆C上半圆D下半圆15若系统x, y=1 1x具有状态可观测性，则常数a取值应为( )Aa2Ba3Ca=2Da=3二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)请在下面空格处填上正

5、确的答案，错填、不填均无分。16当二阶系统(01时，是一条位于轴上方的_。22某二阶系统的开环传递函数G(s)=(n0)，则在_范围取值时，系统不稳定。23开环传递函数为G(s)H(s)=，其根轨迹的起点为_。24从相位特性来说，PID调节器是一种_校正装置。25在状态变量图中，每一个_环节的输出都代表该系统的一个状态变量。三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分)26拉氏反变换27控制系统的衰减比pp28等N圆(等圆)图29偶极子四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)3o发电机励磁控制系统是线性还是非线性控制系统?为什么?31简述用拉氏变换和拉氏反变换求解微分方程的步

6、骤。32试简述二阶闭环控制系统稳定的充要条件。33如何求根轨迹中的分离点和会合点?五、应用题(本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题各10分，共28分)34已知控制系统的方框图如题34图所示，设输入信号为r(t)=1(t)求：(1)y(t)；(2)当=0.1时，求调整时间ts。35设系统的开环传递函数为G(s)= (1)试写出开环系统的幅频特性|G(j)|和相频特性()；(2)求相频特性()=-180对应的频率值g及幅值|G(jg)|。36设系统开环传递函数为G(s)H(s)= 试绘制根轨迹，并给出所有重要特征参数(如与虚轴的交点、分离点等)。全国2012年10月自学考试自动控制理论

7、(二)试题课程代码：02306请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。选择题部分注意事项：1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1.线性定常系统传递函数的变换基础是A.齐次变换B.拉氏变换C.富里哀变换D.Z变换2.

8、在电气环节中，可直接在复域中推导出传递函数的概念是A.反馈B.负载效应C.复阻抗D.等效变换3.不同的物理系统，若可以用同一个方框图表示，那么它们的A.元件个数相同B.环节数相同C.输入与输出的变量相同D.数学模型相同4.设某函数x(t)的数学表达式为，式中x0为常数，则x(t)是A.单位阶跃函数B.阶跃函数C.比例系数D.常系数5.通常定义当tts以后，系统的响应曲线不超出稳态值的范围是A.1或3B.1或4C.3或4D.2或56.若要改善系统的动态性能，可以增加A.微分环节B.积分环节C.振荡环节D.惯性环节7.当输入信号为阶跃、抛物线函数的组合时，为了使稳态误差为某值或等于零，系统开环传递

9、函数中的积分环节数N至少应为A.N0B.N1C.N2D.N38.设开环系统传递函数为，则其频率特性的奈氏图与负实轴交点的频率值=A.0.1rad/sB.0.5 rad/sC.1 rad/sD.10 rad/s9.设某开环系统的传递函数为，其频率特性的相位移()=A.-90+tg-1- tg -110B. -90+ tg -1+ tg -110C. -180- tg -110+ tg -1D. -180+ tg -110- tg -110.设II型系统开环幅相频率特性为，则其对数幅频渐近特性与轴交点频率为A.0.01 rad/sB.0.1 rad/sC.1 rad/sD.10 rad/s11.0

10、型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为A.-60 dB/decB.-40 dB/decC.-20 dB/decD.0 dB/dec12.系统的根轨迹关于A.虚轴对称B.原点对称C.实轴对称D.渐近线对称13.计算根轨迹入射角的公式为AB. C. D. 14.PD控制器具有的相位特征是A.超前B.滞后C.滞后-超前D.超前一滞后15.设系统，则A.状态可控可观测B.状态可控但不可观测C.状态不可控且不可观测D.状态不可控但可观测非选择题部分注意事项：用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)16.常规控制器中比较元件的作用是

11、发出_信号，表达式为e=r-y。17.传递函数的零、极点及传递系数决定了系统的静态性能和_性能。18.二阶系统的阻尼比在_范围时，响应曲线为振荡发散的。19.在单位阶跃输入信号作用下，I型系统的稳态误差ess=_。20.当从0变化到时，惯性环节频率特性的极坐标图为第_象限的半圆。21.如果系统的开环传递函数在_s平面上没有极点和零点，则称为最小相位传递函数。22.在某负反馈控制系统中，系统的前向传递函数，反馈传递函数，那么闭环系统临界稳定的Kn值为_。23.设某负反馈系统的开环传递函数为，则实轴上的根轨迹为_。24.闭环频域指标有带宽频率b、谐振频率r和_等。25.对单输入单输出系统的状态空间

12、描述可转换为_描述。三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分)26.前馈反馈复合控制系统27.稳态加速度误差系数Ka28.控制系统的BIBO稳定性29.根轨迹的幅值条件四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)30.试举出二个程序控制系统的例子。31.传递函数的概念适用于什么样的控制系统?32.设系统的开环传递函数为，试求系统的开环对数幅频特性高频段()渐近线的斜率。33.线性系统非齐次状态方程的解包含哪几个部分?每个部分表示什么含义?五、计算题(本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题各10分，共28分)34.设控制系统的开环传递函数为，试用调整增益的方法，使相位

13、裕量达到45。35.设开环传递函数为，试应用劳斯数据，求根轨迹与虚轴的交点及对应的K值。36.设控制系统的方块图如题36图所示，已知输入信号为，求系统的稳态误差ess。全国2013年1月自学考试自动控制理论(二）试题课程代码：02306请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。选择题部分注意事项： 1答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 2每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）

14、在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题 纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1组成RLC电路的元件是A有源元件 B无源元件 C有源和无源元件 D有源或无源元件2信号流图中，源点是指A支路 B输出节点 C混合节点 D输入节点3比例积分控制器的阶跃响应曲线应是4设某函数x(t)的数学表达式为x(t)=式中，为无穷小的值，则x（t）为 A单位阶跃函数 B脉冲函数 C单位脉冲函数 D条形函数5设二阶微分环节的传递函数为G(s)=s2+4s+16，则其对数幅频特性低频段的渐近线斜率为 A.-20dB/dec B.-40dB/dec C.- 60dB/dec D.

15、0dB/dec6线性控制系统特征方程的所有根均在根平面虚轴的左半部分，是系统稳定的 A充分条件 B必要条件 C充分必要条件 D基本条件7开环传递函数为G(s)H(s)=则其根轨迹的分离点为 A.s=-0.586 B.s=-1.586 C.s=-2.414 D.s=-3.34148在A,B,C,D四个选项中，滞后校正装置是 ABCD9要消除引入局部反馈回路校正带来的稳态误差，可在反馈回路中串联一个 A低通滤波器 B高通滤波器 C带通滤波器 D积分器10滞后校正装置的最大滞后相角m= (1) A.B.C.D.11已知控制系统的结构和参数，从而得出系统性能的过程称为 A系统的校正 B系统的设计 C系

16、统的分析 D系统的综合12设系统状态方程的系数矩阵则其特征多项式为 A.s2+4s+3 B.s2+2s C.s2+4s+l D.s2-4s+l13状态方程的解为 A. B. C. D.14若系统具有可观测性，则常数b取值为 A.b-2 B.b=-2 C.b-1 D.b=-115下列系统中，具有状态可控的系统是 AB CD非选择题部分注意事项： 用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共1 0分）16输入信号驱动系统状态的变化，而状态的变化将决定系统_的变化。17超前校正装置相当于_滤波器。18开环传递函数为，绘制T从0变到时的根轨

17、迹，需将开环传递函数化为_。19把所有满足_条件的点联结起来，便形成了根轨迹。20在利用奈奎斯特稳定判据判别系统稳定性的同时，还可以确定两个性能指标，它们是_。21劳斯判据和赫尔维茨判据均是_判据。22高阶系统的极点如果在根平面上虽靠近虚轴但附近有闭环零点，则对系统动态性能的影响_。23典型阶跃输入信号表达式是_。24积分环节的动态方程是，其传递函数为_。25常规控制器普遍采用_控制器。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共1 2分）26实频特性27根轨迹渐近线的倾角28状态完全可控29负载效应四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30为什么局部反馈校正能抑制所包围部分的参

18、数波动？3 1简述开环传递函数中增加附加极点对系统动态和静态性能的影响。32试写出典型二阶系统的开环和闭环传递函数，并画出其结构图。33为消除由电网络构成的两个串联环节间的负载效应，可在它们之间加一个隔离放大器，这个隔离放大器的输入阻抗和输出阻抗应如何选择？五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第3 5、3 6小题各1 0分，共28分）34设开环传递函数为，试求根轨迹与虚轴的交点及对应的K值。35已知开环传递函数为，参数A0,B0，用奈氏判据分析闭环系统的稳定性。36试求出用三阶微分方程表示的系统的状态方程浙江省2014年4月自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：02306请考生按规定

19、用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。选择题部分注意事项： 1. 答题前，考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1.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2.下列

20、性能指标中的_为系统的稳态指标。A.B.tsC.ND.ess3.电阻R和电感L串联，构成的系统应为_环节。A.比例B.惯性C.积分D.振荡4.某函数拉氏变换后为，求原函数f（t）的稳态值。A.0B.C.5D.5.某开环传递函数G(s)=，在斜坡输入作用下该系统的稳态误差为A.KB.0C.D.6.已知惯性环节G（s）=，则该极坐标频率特性图，位于第_象限。A.一B.二C.三D.四7.某单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=，如系统串联一个PD校正环节后，对于校正后的系统下列描述不正确的是A.系统的稳定性得到改善B.系统的快速性得到改善C.系统的抗高频能力明显提高D.系统的相位前移8.关于绘制根

21、轨迹图，以下描述错误的是A.根轨迹始于开环极点，终于开环零点B.根轨迹的分指数等于特征方程的阶数C.根轨迹图对称于y轴D.有时根轨迹图没有会合点9.关于状态空间描述，以下描述正确的是A.只能描述系统内部状态和行为B.只能描述系统的外部行为C.既能描述系统内部状态和行为，又能描述系统的外部行为D.既不能描述系统内部状态和行为，也不能描述系统的外部行为10.关于状态转移矩阵(t)的重要性质，以下描述错误的是A.-1（t）=（-t）B.k（t）=（kt）C.（t1+t2）=（t1）（t2）D.（0）=011.已知某系统的状态空间标准形表达式，矩阵，则该系统的特征方程为A.6s3+11s2+6sB.-6s3-11s2-6sC.s3+6s2+11s+6D.-s3-6s2-11s-612.根据奈氏判据，系统的开环传递函数没有极点在右半s平面上和闭环系统的开环幅相频率特性（即奈氏曲线）不包围（-1，j0），他们之间的关系是A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.没有关系13.已知系统的特征方程为s4+2s3+s2+2s+1=0，根据劳斯判据判断该系统为A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.无法判断14.谐振频率的数学表达式为A.B. C.D.15.某系统开环传递函数G（s）=，则以下描述错误的是A.低频段斜率为-40dB/decB.转角频率分别为10ra