控制工程基础 考试前辅导资料 题库及答案 西南交通大学

1、控制工程基础一、单项选择题(只有一个选项正确，共14道小题)劳斯判剧用()来判定系统稳定性系统特征方程开环传递函数系统频率特性的Nyquist图系统开环频率特性的Nyquist图正确答案：A解答参考：延时环节串联在闭环系统的前向通道时,系统的稳定性()变好变坏不会改变时好时坏正确答案：B解答参考：3.巳知开环稳定的系统，其开环频率特性的Nyquist图如图所示，则该闭环系统()稳定不稳定临界稳定与系统初始状态有关正确答案：C解答参考：系统稳定的充要条件为()幅值裕度大于0分贝相位裕度大于0幅值裕度大于0分贝，且相位裕度大于0幅值裕度大于0分贝，或相位裕度大于0正确答案：C解答参考：对于一阶系统

2、，时间常数越大,则系统()系统瞬态过程越长系统瞬态过程越短稳态误差越小稳态误差越大正确答案：A解答参考：以下方法可以增加系统相对稳定性的是()增加系统的开环增益减小系统的开环增益增加系统的型次减小系统的输入正确答案：B解答参考：所谓校正(又称补偿)是指()加入PID校正器在系统中增加新的环节或改变某些参数使系统稳定使用劳斯判剧正确答案：B解答参考：增大系统开环增益，可以()提高系统的相对稳定性降低系统的相对稳定性降低系统的稳态精度加大系统的带宽，降低系统的响应速度正确答案：B解答参考：以下环节中可以作为相位超前校正环节的是(),、 一 s + 1(.J.-, (s) = .，Z正确答案：A 解

3、答参考：关于相位超前校正作用和特点的说法错误的是()(A)增加系统稳定性(B)加大了带宽降低系统稳态精度加快系统响应速度正确答案：C 解答参考：11.关于顺馈校正说法正确的是()提高系统稳定性降低系统稳定性对系统稳定性无影响系统稳定性取决于是否引入干扰正确答案：C 解答参考：12.以下环节中可作为滞后-超前校正环节的是()(A)s +1(B)(C) , .$ +1 0 3& +1=并2 &+1正确答案：D解答参考：13.以下网络可以作为()环节P校正PI校正PD校正PID校正正确答案：B解答参考：顷涅)=在位置反馈校正中，原系统为套+ 1,则校正后系统的()时间常数下降，响应速度下降时间常数下

4、降，响应速度提高时间常数提高，响应速度下降时间常数提高，响应速度提高正确答案：B解答参考：(注意:若有主目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩 在线只需提交客观题答案)四、供21道小题)试分析自动恒温电加热水器工作原理及控制系统方框图。冷水电加热 慎控开关J罪望遑度?h 篇I*/枷4洲盅元件参考答案：干16.仓库大门的自动控制系统。大门目动开关控制系统圉参考答 案：方框图化筒骞际4位置p开:.（州）门位田 大门宣动关闭系统原理方框圄尸利.用方框图等效交换法，求下由所示控制系统的传递函敦答案：=(G1G2G3G4) / (h1(s)(h2(s)+G2G3H3)稳定性判断趣F已

5、知单位负反馈控制系统的开环挂递函数为G丹打）二 云箫T，根据劳斯稳 定性判据，判断闭环系统的稳定性（要求列由劳斯表此方程转换：（S+2）/（S4+5s3+7s2+3s）由开环传递方程可得到系统特征方程：S4+5s3+7s2+4s+2=0 TOC o 1-5 h z S4172s354s211s1系统稳定简答题1、幅频特性、相频特性的定义是什么？如何根据定义求取频率特性？除采用定义求取频率 特性外，还有哪些求解频率特性的方法？答：电信号传输前后输入信号与输出信号的幅度之比称为幅频特性。输入信号与输出信号的相角差称为相频特性对已知系统的微分方程，把正弦输入函数代入，求出其稳态解，取输出稳态分量与输

6、入正弦 量的复振幅比即可得到还有根据传递函数求取；通过实验的方法直接测得2、线性定常系统稳定的条件是什么？采用劳斯判据判断系统稳定性的适用范围和特点是什 么?写出相位稳定裕度与幅值稳定裕度的定义。答：1）特征方程的各项系数都不等于零2）特征方程的各项系数的符号都相同。相超裕度是街开环幅相频率特性的幅值A（6）= 6（拓）| = 1时的向量与负实轴 的夫角常用希腊字母了表示。2.捅值裕度G（ju）曲域与负实抽主点处的频率口.称为利用. 界嘶率，二L寸幅相将性曲线的幅值为 4（叽），如图5-47所示。犒值裕度是G（如）,顼实蝴交点至虚抽距肉的倒数，艮11/&R）. 常用占表疝3、什么是随动控制系统

7、？随动控制系统的稳定性的含义是什么？绘制负反馈随动控制系统 的基本组成方框图。答：随动控制系统servo control systems设定值不断变化的控制系统，且设定值的变化事先 是不知道的，要求系统的输出（被控变量）随设定值变化。随动控制系统的稳定性是系统正常工作的首要条件，完全由系统自身的结构和参数决定，而 与系统的输入无关，也是系统的稳定性能指标，标志着系统的控制精度Y基本放大电路H 一 】4、传递函数的定义是什么？传递函数的特点有哪些？写出一阶惯性环节、二阶振荡环节的 传递函数表达式。答：传递函数是指零初始条件下线性系统响应（即输出）量的拉普拉斯变换（我变换）与 激励（即输入）量的拉

8、普拉斯变换之比。记作G（s）=Y（s）/U（s），其中Y（s）、U（s） 分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具 之一，经典控制理论的主要研究方法一一频率响应法和根轨迹法一一都是建立在传递函数的 基础之上。传递函数是研究经典控制理论的主要工具之一。1）传递函数的分母反映了由系统的结构与参数所决定的系统的固有特性，而其分子则反映 了系统与外界之间的联系。（2）当系统在初始状态为零时，对于给定的输入，系统输出的 Laplace变换完全取决于其传递函数。一旦系统的初始状态不为零，则传递函数不能完全反 映系统的动态历程。（3）传递函数分子中s的阶次不会大于分母中s的阶次。（4）传递 函数有无量纲和取何种量纲，取决于系统输出的量纲与输入的量纲。（5）不同用途、不同 物理组