自控原理复习练习题

1、一、单项选择题：1 .控制系统的上升时间tr,调节时间ts等反映出系统的（）A.相对稳定性B .绝对稳定性C .快速性 D .平稳性2 .根据给定值信号的特征分类，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、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3 .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4 . 一阶系统的阶跃响应（）A .当时间常数T较大时有超调B .当时间常数 T较小时有超调C .有超调D.无超调5 .随动系统

2、中最常用的典型输入信号是抛物线函数和（）A .脉冲函数B .阶跃函数C ,斜坡函数D .正弦函数6 .确定系统闭环根轨迹的充要条件是（）A .根轨迹的模方程B.根轨迹的相方程C .根轨迹增益D.根轨迹方程的阶次7 .正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是（）A .输出响应的稳态分量B .输出响应的暂态分量C .输出响应的零输入分量D .输出响应的零状态分量8 . n型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（）A . -60 （dB/dec）B. -40 （dB/dec）C . -20 （dB/dec）D, 0 （dB/dec）109 .设开环系统频率特性 G （j ） =则其频率特性相位移（）

3、=180时,（1 j ）3对应频率为（）A . 10 (rad/s)B . 3 (rad/s)C . 用 (rad/s) D . 1 (rad/s)10.进行串联滞后校正后，校正前的截止频率c与校正后的截止频率c'的关系，通常是（）A. c =c'B. c > c'C.c < c'Dc与 c'无关11 .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 . PID12 .伯德图中的高频段反映了系统的（）A .稳态性能B .动态性能C .抗干扰能力D ,以上都不是13 .结构类似的最小相位系统和非

4、最小相位系统相比，最小相位系统一定满足A.两者幅频特性不同，相频特性也不同Bo两者幅频特性相同，相频特性也相同C.两者幅频特性相同，且相频()(n m)(90)D.两者幅频特性相同，且相频()(n m)( 90 )14 .系统的动态性能包括（A.稳定性、平稳性.平稳性、快速性C.快速性、稳定性,稳定性、准确性15.开环传递函数K(S Zi)G (S)=,其中(S Pi)(S P2)P2>Z 1>P1>0,则实轴上的根轨迹为D. -Zi - PiA. (-OO ,- P2, -Zi,-Pi B., P2C.Pi,16.对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡角频率n保持不变时，（

5、）A .阻尼比 越大，系统调节时间ts越大B.阻尼比 越大，系统调节时间ts越小C .阻尼比 越大，系统调节时间ts不变D.阻尼比 越大，系统调节时间ts不定17.微分环节的频率特性相位移（）为（）18.I型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（.40 (dB/dec).20(dB/dec).0 (dB/dec).+20(dB/dec)19.从0变化到+ 8时，一阶不稳定环节频率特性的幅相特性极坐标图为（.半圆C.双曲线20.惯性环节的对数频率特性相位移）之间。-90-18021.已知单位反馈系统的开环传递函数为KS =S(TS 1),若要求带宽增加 a倍，相位裕量保持不变，则应变为（K/3

6、a22.已知离散控制系统结构图如图1所示，则其输出采样信号的 Z变换的表达式C （z）为（）c23.A G(Z)R(Z) . 1 GH (Z)BoGR(Z)1 G(Z)H(Z)G(Z)R(Z) dG(Z)H(Z)GR(Z)1 GH (Z)某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数为(Z)=KZ(1 e T ) (Z-1)(Z-e T),则在单位斜坡输入下的稳态误差e （）为（）A.0 BT/K24. PI控制器中，积分时间常数 Ti越小，使系统的（A.积分作用越强.减小振荡C .过渡过程时间变长稳态误差变大25 .时域分析中最常用的典型输入信号是（）A.脉冲函数 B .阶跃函数C .斜坡函数26 .

7、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 .系统的内部描述C.系统的外部描述D .系统的内部和外部描述27 .传递函数的概念适用于（）系统。A.线性、非线性 B .线性非时变C .非线性定常 D.线性定常28 .对于一、二阶系统来说，系统特征方程的系数都为正数的系统是稳定的（）。A .充分条件 B .必要条件C.充分必要条件D .以上都不是29 .根轨迹法是利用（）在S平面上的分布，通过图解的方法求取（）的位置。A .开环零、极点；闭环零点C.闭环零、极点；开环零点B .开环零、极点；闭环极点D .闭环零、极点；开环极点30 .比例环节的频率特性相位移3

8、）=（）A . 0 B . 90 C . -90 D18031 .伯德图中的低频段反映了系统的（）A .稳态性能 B .动态性能C .抗高频干扰能力D .以上都不是32 . 一阶系统 G (S)=一的单位脉冲响应是 y (t)=()TS 1t /Tt/T 入K t /TA . K(1 - e ) B , t T+Te C . eKet/T33 .设开环系统频率特性G (jco)(1 j )3当3 =1 rad/s,其频率特性幅值M （1）=（）A .2 V2B 72 C34 .滞后校正装置的奈氏曲线为（）A.圆 B .下半圆 C上半圆 D . 45弧线35 .非线型系统的稳定性和动态性能与下列

9、哪项因素有关？（）输入信号.初始条件C.系统的结构、参数D.系统的结构参数和初始条件36 .将图1所示非线性系统化简为非线性部分N和一个等效的线性部分 G （S）相串联的单回路系统，其中图1的（）系统符合G（S尸Gi(S)G2(S)1 Gi(S)cD图137 .实际生产过程的控制系统大部分是（）A. 一阶系统 B .二阶系统C .低阶系统 D .高阶系统38 .如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比E的值为（）A. 0W" 0.707 B .0VEV1 C . E > 0.707 D . E>139 .如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量（）A.增

10、加 B .减小 C .不变D.不定40 .系统的瞬态响应的基本特征取决于系统（）在S复平面上的位置A .开环零点B .开环极点C .闭环零点D .闭环极点41 . 3从0变化到+8时，惯性环节频率特性的极坐标图为（）A .圆 B ,椭圆 C .半圆D .双曲线42 .给开环传递函数 G（S）H （S）增加零点，作用是（）A .根轨迹向右半S平面推移，稳定性变差B .根轨迹向左半S平面推移，稳定性变差C .根轨迹向右半 S平面推移，稳定性变好D .根轨迹向左半 S平面推移，稳定性变好43 .利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的（）A .稳态性能B .稳态和动态性能C.动态性能D .抗扰性能44

11、.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（）A .-90 B . 45 C . 45 D . 9045 .为减小单位负反馈系统的稳态误差，在保证系统稳定的前提下，下列方法无效的有（）A .提高系统的开环增益B.增加开环系统中积分环节的个数C.加入适当的PI控制器.改变系统各环节的时间常数46.K若开环传递函数 G (S)=S(TS1),若要求带宽增加10倍，相位裕量保持不变，则47.48.49.50.K、A.C.K扩大10倍，T不变K扩大10倍，T缩小10倍描述函数是对非线性特性在(是非线性特性的近似描述A.正弦信号K不变，T缩小10倍K缩小10倍，T扩大10倍作用下的输出进行谐波线性化处理之后得到的

12、，它斜坡信号卜列频域性能指标中，反映闭环频域性能指标的是(A.谐振峰值 Mr B .相位裕量丫 C .增益裕量根据控制系统传输信号的性质分类，控制系统可分为(A.B.C.D.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统反馈控制系统、前馈控制系统、前馈一反馈控制系统最优控制系统和模糊控制系统连续控制系统和离散控制系统n型开环系统，对数幅频低频渐近线(或其延长线)与(或 h) D轴的交点为51.已知控制系统的闭环传递函数(s).截止频率c。kvA. G(s)H(s)的极点C . 1 G(s)H(s)的极点52.欲改善系统动态性能，一般采用.增加附加零点.同时增加附加零、极点53.54.一Gs一，则其根

13、轨迹起始于(1 G(s)H(s). G(s)H(s)的零点D.1 G(s)H(s)的零点.增加附加极点.A、B、C均不行而用其它方法3从0变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为(.半圆椭圆双曲线设有一单位反馈控制系统，其开环传递函数为G(s)404，、,右要求相位裕s(s 2)量 50 ,最为合适的选择是采用(A .滞后校正B .超前校正 C .滞后一超前校正 D .超前一滞后校正55.设开环系统频率特性 G(j )4,当=1rad/s时，其频率特性幅值 M (1)=()(1 j )3A . B . 4 72C. 21D . 2/256.开环传递函数G(S)的极点向右移动，相当于某些惯性或振

14、荡环节的时间常数(使系统稳定性()。A .增大，变坏B.减小，变好C .增大，变好D.减小，变坏57 .积分环节的频率特性相位移()为()A . 90 B .90 C .0 D .18058 .已知离散控制系统结构图如图1所示，则其输出采样信号的Z变换表达式C()()A. G(Z)R(Z) b GR(Z)C. G(Z)R(Z) D , GR(Z)1 GH (Z)1 G(Z)H(Z)1 G(Z)H(Z)1 GH (Z)图I59.零阶保持器是采样系统的基本元件之一，其传递函数Gh(s)Ts,由其频率特性s可知，它是一个()A.高通滤波器B.低通滤波器C60.某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数为(

15、)A. 0 B .C.带通滤波器 D .带阻滤波器3ZG(Z) ，则系统的速度误差系数Z 1Kva1y1(t)-a2y2(t)D. a1y1(t)-a2y2(t)61.有一线性系统，其输入分别为 门和r2时，输出分别为y1和y2(t)。当输入为a1r1(t)+a2r2(t)时(a1、a2为常数)，输出应为()A. a1y1(t)+y 2(t)B . a1y1(t)+a2y2(t)C62 .系统的稳态误差与开环传递函数中哪些因素无关.系统的输入A.开环增益KC.系统各环节的时间常数D .系统的型别63 .下列关于传递函数说法不正确的是()A.传递函数的各项系数与输入信号有关B.物理上不同的系统，

16、可具有相同的传递函数C .初始条件不为零时，传递函数不能反映系统全部特性D.传递函数只适用于线性定常系统64.二阶系统 n不变，当0V <1时，减小,则系统的性能指标(A .%增大，tp增大B.%减小，tp减小C.%增大，tp减小D.%减小，tp增大65.下面正确的说法是()A .开通路是从一节点出发，沿支路箭头方向通过一些节点到达某一节点的途径B .支路表示一个信号对另一个信号的函数关系C.对于给定的系统，信号流图是唯一的D.可以通过引一条单位 1的支路，将混合节点变成输入节点66 .线性系统的频带宽度越宽，则系统的(A .带宽不反映控制系统的响应速度C.响应速度愈快，调节时间愈长67

17、 .根轨迹上的点应满足的幅角条件为A . - 1BC.(2k 1) /2 (k=0,1,2)68 .奈奎斯特稳定性判据是利用系统的(A .开环幅相频率特性BC .开环相角频率特性D69 .二阶振荡环节的对数频率特性相位移A . 0 和180 B . 0 和 18070 . K >0时，0型系统的奈氏图起始于(A , 正虚轴 B , 负虚轴)°B.抗干扰能力愈强D.响应速度愈快，调节时间愈短G(S)H(S)=().1D.(2 k 1) (k=0,1,2,).)来判断闭环系统稳定性的一个判别准则。.开环幅值频率特性.闭环幅相频率特性()在()之间。C .0 和 90 D . 0 和

18、一90)°C .正实轴 D .负实轴 1 TS71 .某串联校正装置的传递函数为Gc （S） =K （0< <1）,则该装置是（）1 TSA .超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后一超前校正装置D .超前一滞后校正装置72 .图1所示的非线性系统，经过变形和归化可以表示为非线性部分N （x）和一个等效的线性部分G （s）相串联的单回路系统的典型结构，则其等效的线性部分G （s）为（）C.G1(S)H(S)1 G1(S)g1(S)1+H(S)G(S)1 G1(S)H(S)G1(S)H(S)1 G1(S)H(S)73 .根据控制系统元件的特性，控制系统可分为（）A.反馈控制系

19、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74.设开环G(j )Kj (j T11)( j T2 1),相频特性趋向于（）。+ 90 C. 180 D .27075 .运算放大器具有的优点是（）A.输入阻抗高，输出阻抗低B .输入阻抗低，输出阻抗高C.输入、输出阻抗都高D.输入、输出阻抗都低76 .如果系统中加入一个速度负反馈，将使系统的平稳性（）A .变坏B.变好C .不变D.不定77 .在下列说法中，正确的说法是（）A .稳态误差提供误差值随t变化的信息B.稳态误差取决于系统的输入类型，与输入位置无关C.系统对各类信号的误差

20、符合迭加原理，都可用P、 V、 a来求D.稳态误差系数和稳态误差只有对稳定系统才有意义278 .某系统开环频率特性G (j) =2,当=1 rad/s时，其频率特性幅值(j 1)A 二()A . 22B . 2C, 1 D . 1/279 .在各种校正方式中，()是最常见的一种，常加在系统中能量最小的地方。A .并联校正B .串联校正C.局部反馈校正D .前馈校正80 .放大环节的频率特性相位移为()A . - 180B .0 C .9081 .若开环传递函数 G(S)不存在复数极点和零点，则(A .没有出射角和入射角B .有出射角和入射角C .有出射角无入射角D .无出射角有入射角82 .

21、3从0变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为(双曲线A.圆 B .半圆 C .椭圆 D<1,其最大超前相位角m为83 .超前校正装置的频率特性为G(j )= -JT1 (j T 11D . sin-1 一()A. sin-1 L B . sin-1 - C . sin-1 -2 .1184 .由电子线路构成的控制器如图1所示，它是()A.超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后-超前校正装置D .超前-滞后校正装置85 .输入为阶跃信号时，如果（），则积分环节的输出信号的上升速度越快。A.输入信号的幅度越小，积分时间常数越小B .输入信号的幅度越小，积分时间常数越大C.输入信号的幅度越大，

22、积分时间常数越小D. 输入信号的幅度越大，积分时间常数越大86 .根轨迹与虚轴的交点是系统（）状态时的 闭环特征根。A.临界阻尼B .零阻尼 C .欠阻尼 D.过阻尼87 .关于线性系统的稳定性问题，下列不正确的说法是（）A .稳定性只与自身结构参数有关Bo稳定性与输入和初始条件有关C.稳定性只取决于特征根的位置D .稳定性与零点无关88 .设系统的传递函数为 G （S） = -2,则系统的阻尼比为（）25s2 5s 1A . - B . 1 C . 1 D .252589 .与根轨迹增益有关的是（）A .闭环零、极点与开环零点C .开环零、极点；闭环零点B.闭环零、极点与开环极点D.开环零、

23、极点；闭环极点90 .二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为（）db/dec。20 C91 .设开环系统的频率特性为G （j ）=2 ,则其频率特性的极坐标图的奈氏（1 j ）2曲线与负虚轴交点的频率值=（）rad/s。A . 0.1 B , 1 C . 10 D. 292 .在伯德图中反映系统稳态误差性能的是（）。A .低频段B 。高频段 C 。高频段和中频段D 。中频段93 .超前校正装置的奈氏曲线为（）A .圆 B .下半圆 C .上半圆 D . 45弧线94 .图1所示的非线性系统，经过变换和归化可以表示为非线性部分N （x）和一个等效的线性部分G相串联的单回路系统的典型结构

24、，则其等效的线性部分G为（）Gi(s)H(s)d1 G(s)H(s)G"s)1 H(s)96.C95.Gi (s)H(s)B Gi(s)1 G(s)1 Gi(s)H(s)Ts 1.不变.越慢.越快.不定串联超前校正不具备的特征有(A .具有正的相移O负的幅值斜率Co使系统(c)加大O使系统抗干扰能力下降二、填空题1.线性控制系统有两个重要特性：叠加性和2.表征系统的输出量最终复现输入量的程度，用来描述。3.信号流图中，如果一些回路中没有任何公共节点，它们称为4.实现系统对干扰具有不变性的充要条件是5.当二阶系统处于过阻尼状态时，其阶跃响应16. G (S)=的环下称为TS 1环节。7

25、.已知采样系统的 E(Z)Z2(Z 0.5)(Z 1),则其时域初值e(0)=8. PD控制器是一种相位的校正装置。9.非线性系统的运动过程可能出现稳定、不稳定或三种情况。10.比例环节的对数幅频特性L()=11.延时环节的奈氏曲线为一个12.频率特性仅适用于系统及元件。13.随动系统中常用的输出信号是斜坡函数和函数。14.Bode图的低频段特性完全由系统开环传递函数中的积分环节数和决定。15.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离,越远越好。16.增加点对系统的动态性能是不利的。17.如果系统中加一个微分负反馈，将使系统的超调量18 .二阶振荡环节的对数幅频渐近特性的高频段的斜率为 (db

26、/dec)。19 .当K>0时，型系统的奈氏图始于正实轴的有限值处。20 .滞后校正装置的最大滞后角所对应的频率m=。21 .当 为增益的截止频率c时，幅值特性20lg|G (j c) |=。22 .描述函数定义为非线性部件 与正弦输入信号之复数比。23 .零阶保持器是一个非理想的 滤波器。24 . Z变换是分析与设计 系统的一个重要数学工具。25 .根据控制系统传输信号的性质来分，控制系统可分为控制系统和控制系统。26 .对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：、和准确性。27 . G (S) = S+1的环节称为 环节。28 .根轨迹与虚轴的交点是系统 阻尼状态时的闭环特征

27、根。29 .频率特性可以由微分方程或传递函数求得，还可以用 方法测定。30 . PID控制器是一种相位 的校正装置。31 .根轨迹图必对称于 S平面的。32 . 从0变化到十时，惯性环节的频率特性极坐标图在 象限，形状为33 .信号流图是由 和 组成。34 . 型系统跟踪阶跃信号无差。35 . 一阶惯性环节在转折频率处的相角等于。36 .闭环的非线性控制系统稳定性的判别式为G(j )=。37 .根轨迹全部在s平面的 部分时，系统总是稳定的。38 .分析稳态误差时，将系统分为0型系统，I型系统，II型系统，这是按开环传递函数的 环节数来分类的。39 .线性控制系统的特点是可以应用 原理，而非线性

28、控制系统则不能。40 .二阶系统的阻尼系数E=时为最佳阻尼系数。此时系统平稳性、快速性都较理想。41 . n型系统跟踪 信号无差。42 .如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间(其中一个零点可以位于无穷远处)则在这两个零点之间必定存在 。43 .超前校正装置的最大超前角所对应的频率m =。44 .如果高阶系统含有一对主导极点，则该系统的动态响应可近似为 45 .系统输出响应的稳态值与 之间的偏差称为稳态误差。46 . PI控制器是一种相位 的校正装置。47 .闭环系统和开环系统的主要区别是有无 通道。48 . 一阶惯性环节的对数频率特性相位移()在 之间。49 .控制系统的传递函数其拉氏逆

29、变换为系统的 响应。50 .时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、超调量和 。51 .如果系统的闭环极点距离虚轴越远，则说明系统的 性越52 .二阶振荡环节的对数频率特性相位移()在 之间。53 .工程上，常将一对靠得很近的闭环零、极点称之为 。54 .实现把连续信号转换为离散信号的装置称为 。55 .微分环节的频率特性相位移()为。56 . PID控制规律是 控制规律的英文缩写。57.非线性反馈系统的线性部分K oG( j )曲线与非线性部分1，一，一一 ,曲线下图所示，则可No(X)设置积分环节。判断此闭环系统是 。58 .增加极点对系统的 性能是不利的。59 .校正元件按在系统中的联结方

30、式，一般可分为串联校正、反馈校正、校正和干扰补偿四种。60 .采样系统中，分析与设计的一个重要数学工具是 61 .为同时减小或消除输入和扰动作用下的稳态误差，应在62 .二阶衰减振荡系统的阻尼比的范围为63 .传递函数互为倒数的典型环节，对数幅频特性曲线关于 线对称，对数相 频特性曲线关于0线对称。64 .给开环传递函数G(S)增加极点，作用是根轨迹向右半S平面推移，则稳定性。65 .闭环频率特性的性能指标有零频值M 0、和频带宽度co bo66 .超前校正装置的奈氏曲线为一个 。67 .伯德图中的高频段反映了系统的 能力。68 .最小相位系统的开环奈氏曲线 (1, j0 )点，则闭环系统一定

31、稳定。69 .小于或等于 阶的系统根轨迹不可能具有复分离点。70 .奈氏图上单位圆内的区域，对应于伯德图上L(co ) 的区域。71 .在非线性系统中，当G(j)曲线不包围一1/N(X)曲线时，这种非线性系统是 72 . 一个对离散信号进行光滑处理的滤波器，通常称为 。73 .博德图的低频段特性完全由系统开环传递函数中的 和积分环节数决定。74 .比例、微分、积分控制规律的英文缩写是 。75 .用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和 图示法。76 .给系统开环传递函数 G(S)增加,系统的稳定性将变好。77 .设系统的频率特性 G(j )=R( ) +jI( ),则相频特性G(

32、j )=。78 .稳态误差根据系统对典型信号的控制误差来表征系统控制的准确度和 的能力。79 .若要求系统的快速性好，则闭环极点应距离虚轴越 越好。80 .用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 。1 ，一，81 . G s 的环下称为 环下。TS 182 .对于最小相位系统，其开环幅相特性曲线 G(j )在8时，总是以确定的角度收敛于复平面的。83 .信号流图中，节点可以把所有 的信号叠加，并且把叠加后的信号传送到所 有的。84 . 一阶系统 G s一的单位脉冲响应是 yt。TS 185 .线性控制系统的本质特征是可以应用叠加原理，描述非线性控制系统运动的数学模型为,故非线性系统不能

33、应用叠加原理。86 .在经典控制理论中，临界稳定被认为是 。87 .非线性系统的稳定性与初始条件 。88 .比例环节的对数幅频特性L( ) =dB。89 .连续系统稳定的充要条件是闭环传递函数的极点都在S平面 的左半部分。90 .欲使二阶系统的阶跃响应无超调，则须使系统处于 状态。91 .超前校正装置的最大超前角m =。92 .描述函数是对非线性特性在 信号作用下的输出进行谐波线性化处理后得到的，它是非线性特性的近似描述。93 .在采样系统中，采用 变换法可将系统的 方程转化为代数方程求解。94 .在非线性系统中；G（j ）曲线与 曲线的相对位置，决定非线性系统的稳定性。95 .根轨迹的相方程是决定系统闭环根轨迹的 条件。96 .当开环频率特性的幅值为 1时，开环频率特性的相角与180的和定义为参考答案、单项选择题1.C 2.A 3.C 4.D 5.C 6.B