自动控制原理A学习通课后章节答案期末考试题库2023年

自动控制原理A学习通课后章节答案期末考试题库2023年系统的输入所包含的模态决定着输出的受迫运动，所以一定会体现在系统的输出中。

参考答案:

错

下列关于平衡点的说法错误的是：

参考答案:

线性系统有多个平衡点，如倒立摆###平衡点稳定，则必然是大范围稳定

关于传递函数零点，正确的说法是

参考答案:

影响系统模态在输出中的比重###可以阻断系统的某些固有模态

关于传递函数极点，正确的说法是

参考答案:

就是系统的特征根###产生系统的固有运动###与输入信号无关###个数等于系统的阶数

采用串联滞后-超前校正方式可以同时改善系统的稳态性能和动态性能。

参考答案:

对

首一多项式形式的传递函数对应的增益称为：

参考答案:

根轨迹增益。

劳斯表中出现全零行，说明存在关于原点对称的根，以下说法正确的是

参考答案:

关于原点对称的根可求解系统特征方程得到###关于原点对称的根可求解辅助方程得到

对于在剪切频率附近相角急剧减小的系统,使用串联超前校正可能达不到期望的效果。

参考答案:

对

当需要补偿的相角超过60°时,可以使用超前校正方式。

参考答案:

错

系统的稳态就是输出不再随时间变化

参考答案:

错

PI控制器相当于是一个高通滤波器。

参考答案:

错

上升时间的定义为

参考答案:

输出首次达到其稳态10%到90%的时间###输出首次达到其稳态值的时间

代数方程所有根都位于复平面左半平面的充要条件是劳斯表首列元素全部非负。

参考答案:

错

积分起到提高系统型别、增加无静差度的作用。其作用的结果是提高系统对输入信号的跟踪能力。但积分作用会引入相角滞后,容易增大超调,甚至引起稳定性问题。

参考答案:

对

稳定的线性系统，输入正弦信号，则输出是与输入同频率的正弦信号，如下说法正确的是：

参考答案:

输出正弦与输入正弦的幅值不同，系统导致的幅值增益与输入信号频率相关，称为幅频特性。###输出正弦与输入正弦的相角不同系统导致的相角变化与输入信号频率相关，称为相频特性。

微分起到“提前预报”的作用。其作用的结果是使系统的超调减小,振荡减弱,过渡过程加快。但PD控制器对噪声过于敏感。

参考答案:

对

超前校正会使系统开环截止频率后移,所以在设计超前角度时,应留出一定的裕量。

参考答案:

对

下列关于一阶系统说法正确的是

参考答案:

由一阶微分方程描述###时间常数T体现系统的惯性，T越大反应越慢###阶跃响应不存在超调###输出达到0.932倍输出稳态值的时间为T

基于频率法的校正过程中,超前校正装置主要用来提供超前角,滞后校正装置主要用来提供滞后角。

参考答案:

错

滞后校正中,关于滞后校正环节(Ts+1)/(βTs+1)的参数计算说法正确的是:

参考答案:

由固有部分在目标截止频率处的幅值增益计算β。###由目标截止频率位置选择T。

下列关于二阶系统说法正确的是

参考答案:

由二阶微分方程描述###阻尼系数小于0系统不稳定###过阻尼二阶系统可看作两个一阶系统的串联###欠阻尼情况下，阻尼系数越小震荡越厉害。

下列关于欠阻尼二阶系统说法正确的是

参考答案:

自然震荡角频率越大，响应速度越快###阻尼震荡角频率是特征根到实轴的距离###阻尼系数越小震荡越厉害

超前校正中,关于超前校正环节(αTs+1)/(Ts+1)的参数计算说法正确的是:

参考答案:

由需要提供的超前角度计算α。###由超前角需要叠加的位置计算T。###先计算α再计算T

关于滞后校正说法正确的有

参考答案:

能够在保证低频增益的前提下降低截止频率###可用来提高相角裕量###可以降低中频和高频段增益

关于超前校正说法正确的有

参考答案:

主要作用是提供超前相角###可用来提高相角裕量###会造成截止频率后移###计算超前角需要留出裕量

反应系统响应快速性的指标有：

参考答案:

上升时间###过渡过程时间###延迟时间###峰值时间

一般来说,下列说法错误的是

参考答案:

闭环截止频率越高,系统快速性越差###相角裕量越大,系统超调越大。

劳斯表出现全0行，说明系统存在关于原点对称的根，，可以利用上一行构造辅助多项式求出这些根。

参考答案:

对

欠阻尼二阶系统特征根到原点的距离是阻尼震荡角频率

参考答案:

错

离散系统方框图化简过程中，采样开关的位置不会影响化简结果

参考答案:

错

两个子系统串联而成系统的脉冲传递函数是两个子系统脉冲传递函数的乘积

参考答案:

错

控制系统的基本的校正方式有

参考答案:

串联校正###局部反馈校正###前馈校正###复合校正

自然震荡角频率就是二阶系统在无阻尼情况下等幅振荡的角频率

参考答案:

对

脉冲传递函数乘以输入信号的Z变换得到的就是系统输出信号的Z变换。

参考答案:

错

设计控制器使根轨迹经过闭环极点的期望位置来满足系统的动态性能指标，然后选择根轨迹增益满足静态性能指标。

参考答案:

错

脉冲传递函数是离散系统输出Z变换与输入Z变换的比值。

参考答案:

错

满足设计要求的闭环极点期望位置是唯一的，所以对应控制器及其参数也是唯一的。

参考答案:

错

劳斯表首列出现0元素，说明系统临界稳定

参考答案:

错

根轨迹校正需要将时域指标转换成系统闭环极点的期望位置，所依据的是欠阻尼二阶系统的性能指标公式。

参考答案:

对

无法利用开环频率特性图分析系统的闭环性能

参考答案:

错

关于开环偶极子的影响，说法正确的是。

参考答案:

基本不影响根轨迹的走向。###会影响系统的静态误差。###会改变系统的静态开环增益。

从系统开环传递函数低频段Bode图能够分析得到系统的信号跟踪能力

参考答案:

对

根轨迹校正最后需要进行验证的原因有。

参考答案:

闭环极点期望位置是按照二阶欠阻尼系统设计，最后得到的闭环系统往往为高阶系统，性能会与二阶欠阻尼系统有所差异。###设计过程并非精确计算，一些步骤，譬如增加开环偶极子，带来的影响会可能是最终的系统不满足设计要求。

具有低频高增益高频低增益开环频率特性的系统，其闭环截止频率与开环截止频率基本相同。

参考答案:

对

若单位反馈系统具有低频高增益高频低增益的特点，其闭环截止频率与开环截止频率基本相同。

参考答案:

对

下列不属于离散系统数学模型的是：

参考答案:

微分方程。###传递函数。

若系统的开环频率特性具有低频高增益高频低增益的特点，则系统闭环对数幅频特性低频部分就是0分贝线，高频部分与开环频率特性重合。

参考答案:

错

劳斯表首列出现0元素，且上下同号，说明存在纯虚根，可以利用上一行构造辅助多项式求出这些纯虚根。

参考答案:

对

指南车不属于自动控制系统

参考答案:

错

系统开环Bode图的截止频率越高，系统的快速性就越好。

参考答案:

对

含有两个储能元件的系统用震荡环节表示，输出不能立即复现输入，阶跃响应一定震荡

参考答案:

对

含有一个储能元件的系统用惯性环节表示，输出不能立即复现输入，快速性与时间常数大小有关，阶跃响应有可能震荡

参考答案:

错

比例环节的输出无失真成比例复现输入，一般将响应快速的元件如电子放大器、电位器、电阻、齿轮等看做比例环节。

参考答案:

对

下列属于自动控制系统的是：

参考答案:

由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制###马桶水箱内液位控制###飞机自动驾驶系统

系统含有原点处的零极点则基本环节表达式中会对应出现微分与积分环节

参考答案:

对

某信号的最高次谐波角频率为wm，若想用理想滤波器不失真地将采样信号复现为原连续信号，采样频率至少为

参考答案:

2wm。

基于频率法的校正过程中，超前校正装置主要用来提供超前角，滞后校正装置主要用来提供滞后角。

参考答案:

错

下列装置不属于保持器的是

参考答案:

零阶保持器。###D/A转换器。

关于基本环节说法正确的是

参考答案:

传递函数基本环节表达式中的比例称为系统增益，表示阶跃输入作用下输出稳态值变化量与输入的比值###一次因子对应实数零极点，二阶因子对应复数零极点###纯迟延环节的传递函数为超越函数

在超前滞后校过程正中，说法正确的是：

参考答案:

如果先设计超前校正，计算滞后校正装置参数β，需要同时考虑固有部分和超前校正部分在目标截止频率处的幅值增益。###滞后校正的存在会减小相角裕量，所以设计超前校正装置的超前角时需要多留出些裕量。

对于一阶系统G(s)=1/(Ts+1)，其单位阶跃响应为___，过渡过程时间（±5%）为

___，超调为___。

参考答案:

1-e^(-t/T)###3T###0

超前校正中，关于超前校正环节(αTs+1)/(Ts+1)的参数计算说法正确的是：

参考答案:

由需要提供的超前角度计算α。###由超前角需要叠加的位置计算T。###先计算α再计算T

线性连续二阶系统的运动与极点位置有关，稳定的二阶系统极点位于复平面___半平面，阻尼系数是极点与原点连线和___夹角的___。欠阻尼稳定二阶系统，其自然震荡角频率是极点与原点连线的___，阻尼震荡角频率是极点到___的距离。

参考答案:

左###负实轴###余弦值###长度###实轴

利用开环Bode图设计控制器的步骤中不包含：

参考答案:

绘制闭环系统Bode图。

系统降阶过程中能够去掉的极点是：

参考答案:

与零点构成偶极子的极点，可做近似的零极点对消###相对于其他零极点而言，距离原点很远的极点

高阶系统的降阶原则是去掉对阶跃响应形态影响很小的极点，在确保系统阶跃响应曲线基本不变的前提下降低系统阶数。

参考答案:

对

系统降阶只需要将系统传递函数写成零极点表达式，然后去掉符合条件的极点因式

参考答案:

错

系统增益改变时，其对数幅频特性图产生纵向平移，相拼特性图不变，极坐标图会以原点为中心膨胀或收缩。

参考答案:

对

复杂系统极坐标图可以将其基本单元极坐标图叠加得到

参考答案:

错

复杂系统对数频率特性图可以将其基本单元对数频率特性图叠加得到

参考答案:

对

关于复杂系统对数频率特性图，说法错误的有。

参考答案:

折线图对斜率与相角有近似的对应关系，每±20dB/dec对应±90度相角。

关于复杂系统极坐标图，说法错误的有。

参考答案:

所有极坐标图都终止与原点。

系统经过降阶成为二阶系统后剩下的两个极点称为系统的主导极点

参考答案:

对

模条件用于求使闭环特征根位于根轨迹上特定点的K*值

参考答案:

对

关于校正说法正确的是：

参考答案:

在被控对象不满足稳态精度的时候可以采用。###当被控对象不满足控制要求时，通过附加控制器改变系统结构和参数，使闭环系统满足控制要求。###可以改善系统的响应速度。

基本校正方式有

参考答案:

串联校正。###局部反馈校正。###前馈校正。###混合/复合校正。

一般来说，下列说法错误的是

参考答案:

闭环截止频率越高，系统快速性越差###相角裕量越大，系统超调越大。

下列属于频域指标的是

参考答案:

谐振峰。

判断复平面上某个点是否属于根轨迹用角条件。

参考答案:

对

下述说法正确的是：

参考答案:

根轨迹方程就是系统的闭环特征方程。###模条件和角条件联立就是系统的闭环特征方程。

根轨迹的正确定义是：

参考答案:

根轨迹是当系统开环传递函数中某一参数从零到无穷变化时闭环系统特征方程的特征根在复平面上变化的轨迹。

设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=10/

(s^2(Ts+1))，当系统的输入为单位阶跃信号时，系统的静态误差为___，当系统的输入为1(t)+0.5t时，系统的静态误差为___，当系统的输入为t+0.5t^2时，系统的静态误差为___。

参考答案:

0###0###0.1

关于采样控制系统，说法正确的是

参考答案:

采样后的信号属于离散信号。###采样后的信号值域是连续的。###采样是为了协调被控过程和控制器工作频率，避免大幅震荡。

采样控制系统在采样间隔期间，对作用于系统的扰动没有补偿作用。

参考答案:

对

闭环极点的积等于开环极点的积

参考答案:

错

系统的传递函数是输出与输入的拉氏变换像函数的比值。

参考答案:

错

微分方程阶数从传递函数中看不出来

参考答案:

错

一个实际的即物理上可实现的线性系统，其传递函数必然是严格真有理分式，但社会等广义系统不受此限制

参考答案:

对

关于传递函数，正确的说法是

参考答案:

与微分方程同属于系统的数学描述方式###分母多项式=0即为特征方程###是系统脉冲响应的laplace变换###由系统本身的结构参数决定###只适用于线性时不变系统

关于线性系统的响应说法正确的是：

参考答案:

响应指系统在输入作用下，输出所时间变化的函数关系。###脉冲响应的laplace变换即为系统的传递函数###脉冲响应的积分就是阶跃响应

计算机控制系统中，将连续被控量转换成离散信号的是D/A装置，将离散控制量转换成连续控制信号的是A/D装置。

参考答案:

错

闭环极点和等于开环极点和

参考答案:

错

控制的精髓是：

参考答案:

反馈

下列不属于自动化装置的是：

参考答案:

被控对象或过程

根轨迹的分离、汇合点是重根点

参考答案:

对

关于开环控制说法错误的是：

参考答案:

适合于控制精度要求高的场合

关于闭环控制说法正确的是：

参考答案:

能够使被控量按照一定的规律变化###适合于控制精度要求高的场合

关于线性系统稳定性说法正确的是：

参考答案:

与系统自身结构参数决定，与输入无关。###稳定的系统输出能够复现输入###取决于自由运动是否收敛

关于线性系统稳定判据说法正确的是：

参考答案:

系统所有闭环极点位于左半复平面则系统稳定###系统特性方程系数有变号则一定不稳定

下列关于反馈控制系统，说法正确的是：

参考答案:

由被控对象和控制装置组成###控制器属于控制装置###检测元件用于检测被控量

负反馈调节器的控制作用能够减小偏差，正反馈则恰恰相反

参考答案:

对

系统不存在右半平面的闭环特征根，在虚轴上有闭环特征根，则是临界稳定的

参考答案:

错

稳定性是平衡点的性质，而系统平衡点是基于自治系统定义的，所以有输入信号的系统不存在稳定性的说法。

参考答案:

错

程序控制系统和随动系统的输入量都是时间的函数，不同之处在于前者是未知的函数，后者则是已知的函数。

参考答案:

错

关于“控制”说法错误的是：

参考答案:

不能含有自动控制装置

滞后校正中，关于滞后校正环节(Ts+1)/(

βTs+1)的参数计算说法正确的是：

参考答案:

由固有部分在目标截止频率处的幅值增益计算β。###由目标截止频率位置选择T。

在原开环传递函数中增加开环零点，根轨迹将向____偏移，有利于系统的快速性和稳定性。在原开环传递函数中增加开环极点，根轨迹将向____偏移，可以提高系统的抗干扰能力。

参考答案:

左###右

关于开环、闭环控制说法错误的是：

参考答案:

开环控制抗干扰能力强###闭环控制中控制作用于输出无关

下列属于随动控制系统的是：

参考答案:

电网发电功率控制系统###火炮攻击角度控制系统

对于负反馈系统，实轴上的开环极点和开环零点把实轴划分为若干区域，对于其中任一区域，如果其右边实轴上的开环零、极点个数之和为____，则该区域属于根轨迹。

参考答案:

奇数

关于减小和消除稳态误差说法正确的是

参考答案:

增加开环传递函数中的积分环节可以提高系统对设定值的跟踪能力###增加开环比例系数可以减小设定值引起的静态误差

Nyquist稳定判据是用系统的开环频率特性图判断闭环稳定性。

参考答案:

对

关于稳态误差说法正确的是

参考答案:

稳定的系统才有稳态误差###稳态误差有可能是发散的函数

设定值和扰动同时作用于系统的误差是它们分别作用于系统产生误差的和，这是因为线性系统满足线性叠加定理

参考答案:

对

若E(S)在右半平面或虚轴上存在极点，则系统的稳态误差呈现发散或等幅运动，说明系统不稳定

参考答案:

错

输入端定义误差的象函数E(s)与输出端定义误差的象函数E’(s)之间差一个检测元件的动态H(s)，E(s)=

H(s)

E’(s)

参考答案:

对

闭环系统稳定的充分必要条件是，系统D型围线关于开环传递函数的映射曲线逆时针包围-1点的圈数等于开环传递函数在右半平面的零点数减去极点数。

参考答案:

错

广义D形围线绕原点的无穷小半圆关于开环传递函数的映射曲线就是原点。

参考答案:

错

稳态误差总能利用终值定理求得

参考答案:

错

当系统的某个参数从0到正无穷变化时，（）所形成的轨迹称为根轨迹。

参考答案:

系统闭环极点###系统特征根

根轨迹的终点为（）

参考答案:

开环零点###无穷远点

关于基本环节极坐标（Nyquist）图说法错误的是：

参考答案:

互为倒数对基本环节极坐标图关于虚轴对称。

根轨迹的分支数等于（）

参考答案:

开环极点数###闭环特征根个数###闭环极点数

由角条件导出的根轨迹绘制规则有

参考答案:

实轴上的根轨迹。###复极点的出射角和复零点的入射角。###根轨迹渐近线的方向角。

关于基本环节对数频率特性图说法错误的是：

参考答案:

折线图时准确的对数频率特性图。###可以根据s的位置和最高次数确定相频特性图中最终的角度。

按照系统的输入信号形式，系统可分为

参考答案:

随动控制系统###恒值控制系统###程序控制系统

系统有n个开环极点，m个开环零点，则有（）条根轨迹条根轨迹趋于无穷远点，其渐近线与实轴的交点为（），与虚轴的交点为（）。

参考答案:

n-m，(开环极点和-开环零点和)/(n-m),(2k+1)/(n-m)

不稳定基本环节与稳定基本环节的对数幅频特性图相同，对数相频特性图关于0度线对称。

参考答案:

对

绘制根轨迹所依据的是

参考答案:

角条件

Routh判据只能判断连续系统的稳定性，不能应用于离散系统的稳定性判定。

参考答案:

错

互为倒数的两个传递函数，他们的对数幅频特性图关于0dB线对称，对数相频特性图相同

参考答案:

错

根轨迹的起点为

参考答案:

开环极点

离散系统输出分为自由运动和受迫运动，自由运动形式取决于输入信号，受迫运动形式取决于系统极点。

参考答案:

错

关于离散系统稳定性充要条件，说法正确的是。

参考答案:

所有闭环极点位于复平面单位圆内。###所有差分方程特征根位于复平面单位圆内。

根轨迹关于（）对称

参考答案:

实轴

为了保证系统的稳定性，最小相位系统Bode图的幅频相频曲线应在Wc附近相当宽的频率段上的斜率保持为-20db/dec.

参考答案:

对

系统增益改变时，其对数幅频特性图产生纵向平移，相频特性图不变，极坐标图会以原点为中心膨胀或收缩。

参考答案:

对

传递函数的极点在复平面上用“o”表示，零点用“X”表示

参考答案:

错

阶跃响应曲线是零状态响应，对应的输出初值为零。所以，若系统参考值从一个非零数值变化为新的非零数值时，系统输出从原稳态值变化到新稳态值的过程不是阶跃响应。

参考答案:

错

以下关于信号流图的说法错误的是

参考答案:

只有输入支路的节点叫输入节点或源点

震荡环节表示一类含有两个储能元件的系统，输出不能立即复现输入，阶跃响应一定震荡

参考答案:

对

回路就是首尾相连的通路

参考答案:

对

一个二阶系统的传递函数为，其阻尼比为__，无阻尼自然振荡角频率为__，该系统单位阶跃响应的超调量是__，调节时间是__（）。

参考答案:

0.6###30###9.5%###0.25

当系统既有控制输入又有扰动输入时，结构图化简应该把扰动去掉，得到输入到输出的传递函数。

参考答案:

错

结构图化简过程相当于于机理建模方法中的消去中间变量过程。

参考答案:

对

机理建模时得到的部件方程在laplace变换后就得到元件对应的传递函数从而得到该元件的结构图，然后按元件之间的信号的因果关系可得到整个系统的结构图

参考答案:

对

随时间变化的信号，可以看成是不同频率正弦信号的合成。相比于变化慢的平滑信号，变化快的尖锐信号中高频成分所占比重更大。

参考答案:

对

关于结构图的化简，说法错误的是

参考答案:

相邻的比较点和引出点可以随意调换位置与合并###引出点后移需要乘以跨过方框的传递函数

以下关于结构图的说法错误的是

参考答案:

比较点是求两个信号的差值

当系统具有开环重极点和开环重零点时，对应出射角、入射角公式中出射角和入射角应乘以开环极点和开环零点的重数

参考答案:

对

对数频率坐标展宽了低频段，压缩了高频段，频率零点位于负无穷远。

参考答案:

对

绘制正反馈根轨迹，需要做调整的绘制规则有。

参考答案:

时轴上的根轨迹分布。###根轨迹在复零点和复极点的入射出射角。###渐近线的方向角。

线性系统稳定的充分必要条件是___。

参考答案:

系统所有闭环特征根具有负实部

关于Nyquist稳定判据说法错误的是：

参考答案:

系统稳定的充分必要条件是开环传递函数关于D形围线的映射曲线不包含-1点

系统对输入信号高频成分衰减越厉害，则系统的响应越快。

参考答案:

错

使工作机械、或生产过程（被控对象）的某一个物理量（被控量）按预定的规律（给定量）运行，称为____；在无人直接参与的情况下，利用控制装置，使工作机械、或生产过程（被控对象）的某一个物理量（被控量）按预定的规律（给定量）运行，称为____。

参考答案:

控制###自动控制

采用串联滞后校正会降低系统的抗干扰能力。

参考答案:

错

系统达到稳态，那么说明系统的自由运动已经消失，此时系统输入信号运动形式再发生变化，系统也不会进入动态

参考答案:

错

集中参数系统由常微分方程描述，分布参数系统由偏微分方程描述

参考答案:

对

随动系统又称为跟踪系统。在随动系统中，扰动的影响是次要的，系统分析、设计的重点是研究被控量跟随输入量的快速性和准确性

参考答案:

对

恒值控制系统设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影响以及抗扰动的措施。

参考答案:

对

____是控制的精髓，瓦特将其应用于蒸汽机的____中。

参考答案:

反馈###飞球调速器

输出对控制作用没有影响的控制方式称为____，其结构简单，缺点是____；

输出对控制作用有影响的控制方式称为____，结构相对复杂，优点是________。

参考答案:

开环控制###抗干扰能力差###闭环控制###抗干扰能力强

关于稳定裕度说法正确的是：

参考答案:

稳定裕度越大，系统指参数摄动作用下保持稳定的能力越强###可用Nyquisit图距离-1点的远近衡量。###分为增益裕度和相角裕度

关于稳定裕度在频率特性图中的表示说法正确的是：

参考答案:

Nyquist图与单位圆交点相角与-180度的差值是相角裕度###Nyquist图与负实轴交点到原点距离的倒数为增益裕度###Bode图截止频率对应相角大于-180度的值为相角裕