自动控制原理复习题.doc

1、选择题1.二阶系统的传递函数A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统G(s)=-,那么该系统是(B)s2+2s+52.设系统的特征方程为A.稳定B.rs=s4+8S3+17S2+16s+5=0,那么此系统A临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定.3.某单位反应系统的开环传递函数为:s(s+l)(s+5)当k=C时,闭环系统临界稳定.A.10B.20C.30D.404 .稳态误差ess与误差信号Es的函数关系为Beeeess_limB.ss_limsEsC.ss_limEsD.ss_limsEsA.s-0s0s5 .系统已给出,确定输入,使输出尽可能符合给定的最正确要求,称为AA.

2、最优限制B.系统辨识C.系统分析D,最优设计6 .与开环限制系统相比拟,闭环限制系统通常对B进行直接或间接地测量,通过反应环节去影响限制信号.A.输出量B,输入量C.扰动量D.设定量7 .在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与D指标密切相关.A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差8 .某典型环节的传递函数是qs=_J,那么该环节是c5s+1A.比例环节B,积分环节C.惯性环节D,微分环节9 .引出点前移越过一个方块图单元时,应在引出线支路上CA.并联越过的方块图单元B,并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数1

3、0 .时域分析的性能指标,哪个指标是反映相对稳定性的DA.上升时间B.峰值时间C.调整时间D,最大超调量11 .设系统的特征方程为D&=s4+2s3+s2+2s+1书,那么此系统中包含正实部特征的个数为DA.0B.lC.2D.3BD.数字限制系统12 .如果被调量随着给定量的变化而变化,这种限制系统叫A.恒值调节系统B.随动系统C.连续限制系统13.与开环限制系统相比拟,闭环限制系统通常对B进行直接或间接地测量,通过反应环节去影响限制信号.A.输出量B,输入量C.扰动量D.设定量14 .直接对限制对象进行操作的元件称为DA,给定元件B.放大元件C.元件D.执行元件15 .某典型环节的传递函数是

4、G6=二,那么该环节是CTsA.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节16 .系统的单位脉冲响应函数是y=O,lt2,那么系统的传递函数是AA.0.2B.QJC.OLD.Q322ssss17 .二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡,那么其阻尼比可能为CA.0.6B.0.707C.OD.118 .假设系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点,那么该系统称作BA,非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统19 .某系统的闭环传递函数为:s+2ks3+3s2+4s+2k当k二(C时,闭环系统临界稳定.A.2B.4C.6D.820 .系统的传递函数G/)=,其系统的增益和型次为

5、A.5,2B.5/4,2C.5,421 .开环限制系统的的特征是没有CA.执行环节B,给定环节C.反应环节22 .主要用来产生偏差的元件称为AA.比拟元件B.给定元件C.反应元件D.5/4,4D.放大环节D.放大元件23 .某系统的传递函数是A.比例、延时B.G=一1一百,那么该可看成由2s+l惯性、导前C.惯性、延时D.C环节串联而成.惯性、比例24.设一阶系统的传递函数是GS3,a谷讦误差为2%,那么其调整时间为cs2A.1B.1.5C.225 .假设保持二阶系统的?不变,A,提升上升时间和峰值时间C.提升上升时间和调整时间26 .设系统的特征方程为Dss3A.0B.lC.227 .根据系

6、统的特征方程dsHFA.稳定B.不稳定28 .某反应系统的开环传递函数4：A.T12B.T12B,减少上升时间和峰值时间D,减少上升时间和超调量3210S5ss20,那么此系统中包含正实部特征的个数有D.3?+3-50+可以判断系统为BSSC.临界稳定D.稳定性不确定cfs-t2r1,当b时,闭环系统稳定.s2T1S1CTit+2D.任意T和=：-1229 .随动系统对A要求较高.30 .“现代限制理论的主要内容是以B为根底,研究多输入、多输出等限制系统的分析和设计问题.A.传递函数模型B.状态空间模型C.复变函数模型D.线性空间模型31 .主要用于稳定限制系统,提升性能的元件称为DA.比拟元

7、件B.给定元件32 .某环节的传递函数是Gs3sC.反应元件D.校正元件71,那么该坏节用看成由B环节串联而组成.s5A.比例、积分、滞后B.胆列、单性平些上C.比例、微分、滞后33 .系统的单位阶跃响应函数是xot2te05t,那么系统的传递函数是D.B比例、积分、微分A.2B.2C.1_D.12s10.5s12飞110.5s134 .假设二阶系统的调整时间长,那么说明B;假设二阶系统的调整时间短,那么说明A0A.系痴丽秧B.系统响应慢CT系统的稳定性差一D.系统的精度差1,其阻尼比C是36 .二阶系统的传递函数Gs1C4s22s1A.0.5B.lD.437 .系统稳定的充分必要条件;I特解

8、方程式的所布根均在根平面的A.右半局部B.左半局部C.实轴上D.虚轴上38 .一闭环系统的开环传递函数为Gs4s3,那么该系统为Cs2s3s4A.0型系统,开环放大系数K为2B.I=型系统,开坏放大系数K为2C.I型系统,开环放大系数K为1D.0型系或,开珠放大系数K为139 .系统的数学模型是指C的数学表达式.A.输入信号B.输出信号C.系统的动态特性D.系统的特征方程40 .某典型环节的传递函数是Gs1,那么该环节是C5s1A.比例环节B.积分环节C缪性环节D.微分环节41 .系统的微分方程为3xot6xot%xot2xit,那么系统的传递函数是AA.3s26sB.-C.223s26s2(

9、尸2sK3()=_242 .设一阶系例例函数LFV；1且邓误差为5%,那么那么整脏间为CA.1B.2C.3D.443 .二阶欠阻尼系统的性能指标中只与兔伍比在关的是DA,上升时间B.峰值时间C.调整时间D,最大超调量44 .系统特征方程式的所有根均在根平面的左半局部是系统稳定的CA.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D,以上都不是45 .某一系统的速度误差为零,那么该系统的开环传递函数可能是DA.Kb.sdc.Kd.KTs1ssasbssas2sa46 .常用的比例、积分与微分限制规律的另一种表示方法是(A.PDIB.PDIC.IPDD.PID46.对于代表两个或两个以上输入信号进行(C)的

10、元件又称比拟器.A.微分B.相乘48.某环节的传递函数是GsC.加减D.相除25s3,那么该环节可看成由(D)环节串联而组成.A.比例、积分、滞后C.比例、微分、滞后S+华、惯性、微分比例、积分、微分49.系统的微分方程为6xot2xot2xit,那么系统的传递函数是(A)A.1B.2C.1D.23s13s1()+6s)=2()3s250. 一阶系统G(s)=K的放大系数K愈小,那么系统的输出响应的稳态侑(C)+Ts1+A.不变B.不定C.愈小D.愈大二、填空题一1 .自动限制系统最根本的限制方式是反应限制.2 .闭环限制系统又称为反应限制系统.3 .闭环限制系统中,真正对输出信号起限制作用的

11、是偏差信号.4 .反应限制原理是检测偏差并纠正偏差的原理.一5 .对单位反应系统来讲,偏差信号和误差信号相同.6 .对限制系统的首要要求是系统具有稳定性7 .系统的传递函数的零极点分布决定系统的动态特性.0.5s,当容许误差为传递函数相同.ntiWfto=2o5%时调整时间1.5so8 .某典型环节的传递函数是G(s),那么系统日勺时I日数s29 .一线性系统,当输入是单位脉冲函数时,其输出象函数与10 .一阶系统当输入为单位斜坡函数时,其不南后急态误差恒为11 .二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2其固有频率12 .PID调节中的“P指的是比例限制器.13 .输入相同时,系统型次越高,稳态

12、误差越小.14 .二阶系统当共胡复数极点位于45线上时,对应的阻尼比为0.707o15 .假设要求系统的快速性好,那么闭环极点应距虚轴越远一越好.三、名词解释1 .自动限制：在没有人直接参与的情况下,版会控对象的某些物理量准确地按而期规律变化.2 .反应元件：用于测量被调量或输出量,产生主反应信号的元件:3 .随动系统：被调量随着给定量(或输入量)的变化而变化的系统就称为随动系统.4 .快速性：指当系统输出量与给定的输入量之间产生偏差时,消除这种偏差过程的快速程度.5 .稳定性：指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平稳状态的水平.6 .数学模型：如果一物理系统在信号传递过程中的动态特性能用数学表

13、达式描述出来,该数学表达式就称为数学模型.7 .传递函数：对于线性定常系统,在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入的拉氏变换之比.8 .最大超调量：二阶欠阻尼系统在单位阶跃输入时,响应曲线的最大峰值与稳态值的差.9 .调整时间：响应曲线从零上升到进入稳态值的5%所需要的时间.10 .瞬态响应：系统在某一输入信号的作用下其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程.11 .稳态响应：时间t趋于无穷大时,系统输出的状态,移为系统的的稳态响应.12 .比例环节：在时间域里,输入函数成比例,即：xotkxit四、简做题1 .开环限制系统和闭环限制系统的主要特点是什么？()=()答：开环限制系统：是没有输

14、出反应的一类限制系统.其结构简单,价格低,易维修.精度低、易受干扰.闭环限制系统：又称为反应限制系统,其结构复杂,价格高,不易维修.但精度高,抗干扰水平强,动态特性好.2 .方块图变换要遵守什么原那么.答：1)各前向通路传递函数的乘积保持不变；2)各回路传递函数的乘积保持不变.3 .为什么说物理性质不同的系统,其传递函数可能相同？举例说明.因此说答：.传递函数是线性定常系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比,它通常不能说明系统的物理特性和物理结构,物理性质不同的系统,其传递函数可能相同.4 .如何减少系统的误差？答：可采用以下途径：1)提升反应通道的精度,防止引入干扰；2)在保证系统稳定的前提

15、下,对于输入引起的误差,可通过增大系统开环放大倍数和提升系统型次减小.对于干扰引起的误差,可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小；3)采用复合限制对误差进行补偿.5 .为什么二阶振荡环节的阻尼比取L0.707较好,请说明理由.答：当固有频率一定时,求调整时间的极小值,可得当L0.707时,调整时间最短,也就是响应最快；又当=0.707时,称为二阶开环最正确模型,其特点是稳定储藏大,静态误差系数是无穷大.6.二阶系统的性能指标中,如要减小最大超调量,对其它性能有何影响？答：要减小最大超调量就要增大阻尼比.会引起上升时间、峰值时间变大,影响系统的快速性.7.用文字表述系统稳定的充要条

16、件.答：系统特征方程式的所有根均为负实数或具有负的实部.或：特征方程的根均在根平面(复平面、s平面)的左半部.或：系统的极点位于根平面(复平面、s平面)的左半部五、计算题1.一反应限制系统如下图,求：当巴=0.7时,？s2+(2%)s+92.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%,峰值时间为2秒,试确定K和Ki值.AC(s)解：系统闭环传递函数Q(s)=R(s)6_5G%=5、一=5ks?+kiks+k0.A-=0.4567T49.8弋50,ki3.单位反应开环传递函数为G(s)=一,试确定使系统稳定的a值.s(sl)(sit)10(s+a)e/、I、3为/s(s+2)(s+10)1

17、0(s+a)解：(1)求系统闭环传递函数1H)=-/八4=-/爰10(s+a)s(s+2)(s+10)+10(s+a)1+s(s+2)(s+10)(2)得特征方程为：s3+12s2+30s力0aa(3)列劳斯表=10;+10as-+12s2+130s*40aS3130S21210aS1(360-10a)/12S10a得：(36010a)0,10a0,从而得0a0,系统的稳态误差e“就增大,说明利用局部负反应改善系统稳定性是以牺牲系统的稳态精度为代价的.7.求出以下系统的跟随稳态误差eSsr和扰动稳态误差eSsd010解：1)给定信号的稳态误差10220系统的开环传递函数为：G(s)=X=0.01s+l0.5s+l(0.01s+l)(0.5s+l)由开环传递函数知系统为0系统,所以静态位置误差系数K%：kp=limG(s)H(s)=limG(s尸20ess=)=0.5.TToKp+11+202)扰动信号的稳态误差e+ssd*lim2Ll)D(s)=lim(sx/)=0.4Ta叱TcsoKiso10s8.一闭环系统的动态结构图如下,求：(1)当R(S)Us时,最大超调量为20%,调整时间为1.8秒时,试确定K和值.工(2)当输入信号分别为r(t)=l,r(t)=t,r(t)=lt20,系统的稳态误差.2解：(1)系