自动控制原理及应用课程复习题

1、自动控制原理及应用课程复习题一、填空题1、自动控制是指在（ 无人直接参与 ）的情况下，利用控制装置操纵（ 受控对象 ）使其被控量等于（ 给定值或按给定信号变化规律 ）去变化。2、自动控制系统的基本控制方式有（ 开环控制 ）和（ 闭环控制 ）。3、从系统信号来看，系统各部分的信号都是时间t的连续函数即模拟量，称为（ 连续系统 ），若系统中有一处或者多处的信号为时间t的离散函数，如脉冲、数码信号等，则称为（ 离散系统 ）。4、传递函数只适用于（ 线性定常系统 ），取决于系统的（ 结构和参数 ），而与（ 外施信号的大小和形式 ）无关。5、开环传递函数的极点和零点均在（ S左半平面 ）的系统称为最小相

2、位系统，也称为（ 稳定系统 ） 。6、一阶系统的传递函数（），二阶系统的传递函数（）。7、系统的稳态误差主要是由（ 积分环节的个数 ）和（ 开环增益 ）来确定。8、结构不稳定系统可通过改变（ 环节的积分性质 ）以及（ 在前向通道中增加微分环节 ）等方法，使系统变为结构稳定系统。9、控制系统的三大性能指标是（ 稳定性、快速性、准确性 ）。10、单位负反馈系统的开环传递函数为，则系统固有频率（ 3 ），阻尼比（ 0.5 ）。11、比例环节的微分方程为（ ），而它的拉氏变换是（ ）。12、稳定裕量一般用（ 相位裕量 ）和（ 幅值裕量 ）来表征。13、开环频率特性曲线的低频段反映了（ 系统的稳态精度

3、）；中频段反映了（ 系统动态响应的平稳性和快速性 ）；高频段则反映了（ 系统抗高频干扰的能力 ）。14、PID调节器是（ 超前滞后 ）校正装置。PI调节器是（ 滞后 ）校正装置，PD调节器是（ 超前 ）校正装置。15、控制系统的常见的数学模型有（ 微分方程 ）、（ 传递函数 ）、（ 动态结构图 ）、（ 频率特性 ）等。16、开环对数频率特性的低频段，主要由（ 积分环节 ）和（ 放大环节 ）来确定。低频段反映了系统的（ 稳态精度 ）。17、传递函数的极点就是（ 微分方程的特征根 ）。18、系统的动态响应不仅取决于系统本身的（ 结构参数 ），还与系统的（ 初始状态 ）以及（ 输入信号 ）有关。19

4、、按校正装置在系统中的连接方式，校正方法可分为（ 串联校正 ）、（ 反馈校正 ）和（ 顺馈校正 ）。20、动态结构图反映了（ 系统各变量之间的数学 ）关系。21、惯性环节的微分方程为（ ），而它的传递函数是（ ）。二、选择题1、设，则（）0 1 2、系统的单位阶跃响应函数，则系统的传递函数为 （） 3、二阶系统的谐振峰值（）与、都有关 与有关，与无关 与、都无关 与有关 4、对于单位负反馈系统，其开环传递函数为，则当输入为时，系统的稳态误差（）4 2.4 6 5、无阻尼自然频率、谐振频率、振荡频率之间的关系（） 6、设某系统开环传递函数为，则此闭环系统 ( )稳定 不稳定 临界稳定 满足稳定的

5、必要条件7、已知，则（） 8、对于一阶系统，当输入为单位斜波函数时，其稳态误差为（） 0 9、已知最小相位系统满足下列关系式，则其传递函数为（） 10、下面哪个环节为相位超前校正环节 ( ) 11、设，则（）0 1 12、一阶系统的时间常数（） 愈小，系统响应愈慢 愈大，系统响应愈快 愈小，系统响应愈快 愈大，系统响应愈慢13、二阶系统的超调量（）与、都有关 与有关，与无关 与、都无关 与有关 14、某典型环节的传递函数为，它是 （）一阶惯性 一阶积分环节 一阶微分环节 二阶微分环节15、满足下列那些条件，系统稳定（）， ， ， ，16、某单位负反馈系统，其开环传递函数为，则下列（）正确。开环

6、稳定，闭环稳定 开环不稳定，闭环稳定 开环稳定，闭环不稳定 开环不稳定，闭环不稳定 17、已知，则（） 18、对于一阶系统，当输入为单位斜波函数时，其稳态误差为（） 0 19、下面哪个环节为相位滞后校正环节 ( ) 20、已知最小相位系统满足下列关系式，则其传递函数为（） 21、传递函数为的是（）环节积分环节 振荡环节 微分环节 时滞环节22、动态结构图的等效变换时，正确的是（ ）多个环节直接串联时 多个环节直接并联时 多个环节直接串联时二个环节直接并联时三、计算题1、已知系统的单位阶跃响应为，试求：（1）系统的闭环传递函数；（2）系统的阻尼比和无阻尼自然振荡频率；（3）系统的单位脉冲响应。解

7、：（1）闭环传递函数： （2）， （3）单位脉冲响应：2、已知下列系统开环传递函数(参数、)(1) () () （） ()其系统开环幅相曲线分别如图所示，试根据奈氏判据判定各系统的闭环稳定性，若系统闭环不稳定，确定其s右半平面的闭环极点数。解：（1），闭环不稳定。（2），闭环稳定。（3），闭环不稳定。（4），闭环稳定。（2分）（5），闭环不稳定。（2分）3、已知最小相位系统的对数幅频渐近特性曲线如图所示，试确定系统的开环传递函数。解：时间常数：， 放大倍数： 4、求下图所示系统的传递函数和。解： 5、已知某系统传递函数为，画出传递函数的频率特性对数幅频渐进线图，并注明各转角频率和直线的斜率。解

8、：该系统有以下环节组成：比例环节：； 两个微分环节：过（1，0）点； 惯性环节：转折频率；惯性环节：转折频率。其Bode图如图中实线所示。 6、如下图所示系统，建立系统的微分方程； 求系统的传递函数。解：消去中间变量，整理得：系统微分方程： 传递函数 7、设单位反馈控制系统的开环传递函数为，试求系统的上升时间，峰值时间，最大超调量和调整时间。解：闭环传递函数，上升时间： 峰值时间： 最大超调量： 调整时间：， ，8、一单位负反馈系统的开环传递函数为，为使系统稳定，试确定放大倍数K的取值范围。解：闭环传递函数： 系统的特征方程式： 此系统为三阶系统，其稳定充要条件为： 所以放大倍数的取值范围： 9、单位负反馈系统的开环传递函数为，当输入分别为和时，求系统的稳态误差。解：为型系统， 当输入分别为， 当输入分别为， 10、求下图所示系统的传递函数和。解： 11、已知某系统开环传递函数为，画出该系统的伯德图，并注明各转角频率和直线的斜率。解： 该系统有以下环节组成：比例环节：； 积分环节：过（1，0）点； 惯性环节：转折频率； 一阶微分环节：