【MOOC】《控制工程基础》(东南大学)章节中国大学慕课答案

【MOOC】《控制工程基础》(东南大学)章节中国大学慕课答案

有些题目顺序不一致，下载后按键盘ctrl+F进行搜索第一章控制系统的基本概念第一章控制系统的基本概念作业1.简要说明控制系统稳定性、准确性和快速性的含义。

稳定性：趋于给定目标的能力（输入撤除后恢复原有平衡状态的能力）准确性：稳态精度快速性：响应速度2.根据你的生活经验，分别选择一个实例说明开环控制和闭环控制系统的特点及其工作原理。

开环实例：室内照明、抽油烟机、电风扇、……闭环实例：空调、冰箱、……3.试绘制下图所示液位控制系统的功能框图，并简述其工作原理。

当水箱液位处于给定高度时，电源开关断开，进水电磁阀关闭，液位维持期望高度。若一旦打开出水阀门放水，导致液位下降，则由于浮球位置降低，电源开关接通，电磁阀打开，水流入水箱，直至液位恢复给定高度，重新达到平衡状态。4.仓库大门自动控制系统的原理如图1.13所示。试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理并绘制系统框图。

当合上开门开关时，电位器测量电路产生偏差电压，经放大器放大，驱动电机带动绞盘，使大门向上提起。与此同时，与大门连在一起的电位器滑动触头上移，直至桥路达到平衡，电机停止，大门开启。反之，合上关门开关时，电机反向转动，带动绞盘使大门关闭。5.绘制抽水马桶控制系统的功能框图并简述其工作原理。

当水箱水位处于给定高度时，浮子浮力通过杠杆作用关闭进水阀门，水位维持给定状态。一旦出水口打开，水流出，水位下降至设定位置后，出水口关闭，同时，浮子随水位下降而下降，进水阀打开，水开始流入，直至水位达到给定高度关闭进水阀，回到原给定高度（初始平衡状态）。6.抽水马桶控制系统的被控制量和被控制对象分别是什么？

被控制量：水位5分被控制对象：水箱5分第一章控制系统的基本概念单元测验1.单选题：机床工作台位置控制系统中，被控制量是

选项：

A、工作台位置

B、工作台运动速度

C、工作台驱动电机转速

D、工作台运动加速度

答案：【工作台位置】2.单选题：机床工作台位置控制系统中，被控制对象是

选项：

A、工作台

B、机床

C、电机

D、丝杠

答案：【工作台】3.单选题：汽车自动巡航控制系统的被控制对象是

选项：

A、汽车

B、汽车发动机

C、油门踏板

D、汽车发动机转速

答案：【汽车】4.单选题：实现自动控制的基本原理是

选项：

A、计算机控制

B、电子电路控制

C、负反馈控制

D、正反馈控制

答案：【负反馈控制】5.单选题：机床主轴转速控制属于

选项：

A、随动控制系统

B、恒值控制系统

C、程序控制系统

D、开环控制系统

答案：【恒值控制系统】6.单选题：房间空调温度调节系统中，空调属于

选项：

A、执行元件

B、被控对象

C、校正元件

D、给定元件

答案：【执行元件】7.单选题：水钟系统中，被控制量是

选项：

A、水位高度

B、时间

C、水滴速度

D、时间刻度

答案：【水位高度】8.单选题：比较元件的作用是

选项：

A、获得偏差信号

B、获得执行器控制信号

C、获得负反馈信号

D、获得给定信号

答案：【获得偏差信号】9.单选题：教师-学生组成的教学系统中，被控制对象是

选项：

A、学生

B、教师

C、教师讲授的知识

D、学生掌握的知识

答案：【学生】10.多选题：下列系统属于随动控制的有

选项：

A、反卫星武器

B、空空导弹

C、仿形加工车床

D、汽车发动机怠速控制

答案：【反卫星武器;空空导弹;仿形加工车床】11.多选题：实现自动控制一般必须包括如下元件：

选项：

A、测量元件

B、执行元件

C、比较元件

D、并联校正元件

答案：【测量元件;执行元件;比较元件】12.多选题：下列系统属于开环控制的是

选项：

A、电风扇控制

B、室内照明灯具控制

C、空调温度控制

D、水钟

答案：【电风扇控制;室内照明灯具控制】13.多选题：下列控制系统属于闭环控制的有

选项：

A、空调温度控制系统

B、电冰箱温度控制系统

C、电风扇控制系统

D、微波炉加热时间控制系统

E、汽车自动驾驶系统

答案：【空调温度控制系统;电冰箱温度控制系统;汽车自动驾驶系统】14.多选题：机床工作台位置控制系统中，可以选用的测量元件有

选项：

A、直线位移传感器

B、旋转编码器

C、测速发电机

D、加速度传感器

答案：【直线位移传感器;旋转编码器】15.多选题：控制系统的性能需求主要包括：

选项：

A、稳定性

B、精确性

C、快速性

D、安全性

答案：【稳定性;精确性;快速性】16.单选题：负反馈的目的是为了获得偏差信号，用于产生控制作用，纠正输出偏差。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】17.单选题：机床工作台位置闭环控制系统的精度一定优于机床工作台位置开环控制系统的精度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】18.单选题：有计算机参与的自动控制系统一定属于离散控制系统。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：闭环和半闭环控制系统均具有自动调节的功能。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：开环控制的精度一般低于半闭环和闭环控制的精度。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】21.单选题：闭环控制系统的精度越高，其快速性越好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：闭环控制系统的精度越高，其稳定性越好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：开环控制系统的输出不会出现振荡现象。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.比较环节的作用是将系统的实际输出值与给定值进行比较运算以获得（）。

答案：【偏差】25.闭环控制系统实现自动调节的基本方法是（）

答案：【负反馈】26.精确性一般以（）来衡量。

答案：【稳态误差】27.（）是保证控制系统正常工作的先决条件。

答案：【稳定性】28.机床切削加工属于（）控制系统。

答案：【程序】29.执行元件的作用是产生控制调节作用去消除（）。

答案：【偏差】30.检测元件的作用是测量系统输出信号，获取（）信号。

答案：【反馈】第二章数学模型第二章数学模型单元测验1.单选题：依据系统及元件各变量之间所遵循的物理或化学规律列写出相应的数学关系式，建立模型，这种建立数学模型的方法称为(.)。

选项：

A、系统辨识

B、解析法

C、实验法

D、黑箱

答案：【解析法】2.单选题：二阶系统的参数是（）

选项：

A、阻尼比

B、固有频率

C、时间常数

D、时间常数和阻尼比

答案：【时间常数和阻尼比】3.单选题：一阶系统的参数是（.）

选项：

A、时间常数和阻尼比

B、固有频率

C、时间常数

D、阻尼比

答案：【时间常数】4.单选题：控制工程中,某个典型环节传递函数G(S)=1/（TS+1）,这个环节是（.）。

选项：

A、振荡环节

B、延迟环节

C、一阶微分环节

D、惯性环节

答案：【惯性环节】5.单选题：控制工程中,某个典型环节传递函数G(S)=TS+1,这个环节是（.）。

选项：

A、比例环节

B、延迟环节

C、一阶微分环节

D、惯性环节

答案：【一阶微分环节】6.单选题：控制工程中,某个典型环节传递函数G(S)=1/S,这个环节是（）。

选项：

A、比例环节

B、延迟环节

C、微分环节

D、积分环节

答案：【积分环节】7.单选题：控制工程中,某个典型环节传递函数G(S)=S,这个环节是（）。

选项：

A、积分环节

B、理想微分环节

C、振荡环节

D、二阶微分环节

答案：【理想微分环节】8.单选题：拉氏变换（.）建立了函数f(t)在t趋于无穷远处的终值与函数sF(s)在s趋于零处的初值间的关系。

选项：

A、初值定理

B、终值定理

C、延迟定理

D、叠加性

答案：【终值定理】9.单选题：如要利用终值定理求函数f(t)的终值,则要求sF(s)的所有极点位于s平面(..)

选项：

A、右侧

B、实轴

C、虚轴

D、左侧

答案：【左侧】10.单选题：拉氏变换()建立了函数f(t)在t=0+处的初值与函数sF(s)在s趋于无穷远处的终值间的关系。

选项：

A、初值定理

B、终值定理

C、延迟定理

D、叠加性

答案：【初值定理】11.单选题：拉氏变换叠加性的表达式是()a，b为常数

选项：

A、L[af1(t)+bf2(t)]=aL[f1(at)]+bL[f2(bt)]

B、L[af1(t)+bf2(t)]=aL[af1(t)]+bL[bf2(t)]

C、L[af1(t)+bf2(t)]=aL[f1(t)]+bL[f2(t)]

D、L[af1(t)+bf2(t)]=1/aL[f1(t)]+1/bL[f2(t)]

答案：【L[af1(t)+bf2(t)]=aL[f1(t)]+bL[f2(t)]】12.单选题：拉氏变换齐次性表达式是（），A为常数。

选项：

A、L[f(t)]=1/AL[f(t)]

B、L[Af(t)]=AL[f(t)]

C、L[Af(t)]=AL[Af(t)]

D、L[Af(t)]=L[f(At)]

答案：【L[Af(t)]=AL[f(t)]】13.单选题：控制工程中,某个典型环节传递函数G(S)=K,这个环节是（.）。

选项：

A、比例环节

B、惯性环节

C、微分环节

D、积分环节

答案：【比例环节】14.单选题：部分分式展开法求逆拉氏变换如特征方程的根是一对共轭复数则其逆拉氏变换的形式为（.）。

选项：

A、余弦函数

B、指数衰减函数

C、正弦函数

D、振荡衰减函数

答案：【振荡衰减函数】15.单选题：部分分式展开法求逆拉氏变换如特征方程只含有不同的实数极点,则其逆拉氏变换的形式为()。

选项：

A、正弦函数

B、余弦函数

C、指数衰减函数

D、振荡衰减函数

答案：【指数衰减函数】16.单选题：方框并联后的总的传递函数，等于所有并联方框单元传递函数()。

选项：

A、相除

B、相乘

C、之差

D、之和

答案：【之和】17.单选题：如将G(S)方框输出端的引出点点等效移到G(S)的输入端，则在被移动端通路上串入(.)方框。

选项：

A、1/G(S)

B、G(S)

C、1

D、-G(S)

答案：【G(S)】18.单选题：如将G(S)方框输入端的引出点点等效移到G(S)的输出端，则在被移动端通路上串入(.)方框。

选项：

A、1

B、G(S)

C、1/G(S)

D、-1

答案：【1/G(S)】19.单选题：如将G(S)方框输出端的求和点等效移到G(S)的输入端，则在被移动端通路上串入()方框。

选项：

A、-G(S)

B、G(S)

C、1/G(S)

D、1

答案：【1/G(S)】20.单选题：如将G(S)方框输入端的求和点等效移到G(S)的输出端，则在被移动端通路上串入(.)方框。

选项：

A、1

B、G(S)

C、1/G(S)

D、-G(S)

答案：【G(S)】21.单选题：环节是不是根据微分方程划分的，是具体的物理装置或元件；

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】22.单选题：一个传递函数只能表示一个输入对一个输出的关系，不适合于单输入单输出系统的描述。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】23.单选题：.传递函数只能表示系统输入与输出的关系，描述系统内部中间变量的变化情况。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】24.单选题：传递函数是在非零初始条件下定义的，即在零时刻之前，系统对所给定的平衡工作点处于相对静止状态。因此，传递函数原则上不能反映系统在非零初始条件下的全部运动规律；（T）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】25.单选题：传递函数是s的复变函数。传递函数中的各项系数和相应微分方程中的各项系数对应相等，不完全取决于系统结构参数；

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】26.单选题：传递函数通过系统输入量与输出量之间的关系来描述系统的固有特性。即以系统外部的输入－输出特性来描述系统的内部特性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】27.单选题：传递函数是一种以系统参数表示的非线性定常系统输入量与输出量之间的关系式；传递函数的概念通常只适用于非线性定常系统。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】28.单选题：若输入给定，则系统输出特性完全由传递函数G(s)决定，即传递函数表征了系统内在的固有动态特性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】29.单选题：系统的闭环传递函数不具有相同的特征多项式。即闭环传递函数的极点不相同。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】30.单选题：静态条件（变量各阶导数不为零）下描述变量之间关系的代数方程称为静态数学模型。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】31.单选题：理想线性系统其输入输出之间是呈单调、线性比例的关系，即输入输出关系是一条理想直线。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】32.单选题：数学模型是描述系统输入、输出量以及内部各变量之间关系的数学表达式，它揭示了系统结构及其参数与其性能之间的内在关系。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：传递函数是复数s域中的系统数学模型，其参数不取决于系统本身的结构及参数，与系统的输入形式有关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】[vk-content]34.单选题：应用拉氏变换解线性微分方程步骤对微分方程求拉氏变换，得到S域代数方程，解代数方程，得到S域输出的象函数，逆拉氏变换，微分方程的解。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】35.单选题：线性化是无条件的，必须注意线性化方程适用的工作范围

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】36.单选题：线性化方程的系数与平衡工作点的选择无关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】37.单选题：非线性系统不满足叠加原理。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】38.单选题：线性系统满足可加性、齐次性。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】39.单选题：物理本质不同的系统，不可能有相同的数学模型，从而不可以抛开系统的物理属性，用同一方法进行具有普遍意义的分析研究（信息方法）

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】40.单选题：任何一个高于二阶的系统都可以看成是若干个一阶和二阶系统的组成。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】41.单选题：动态数学模型是描述变量各阶导数之间关系的微分方程。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】42.单选题：数学模型就是指动态数学模型。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】43.单选题：数学模型分为静态数学模型，动态数学模型。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】44.单选题：从动态性能看，在不同形式的输入作用下，数学模型相同而物理本质相同的系统其输出响应相似。相似系统是控制理论中进行实验模拟的基础.

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】45.单选题：从动态性能看，在相同形式的输入作用下，数学模型相同而物理本质不同的系统其输出响应相似。相似系统是控制理论中进行实验模拟的基础.

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】46.单选题：机械系统中以各种形式出现的物理现象，都可简化为质量、弹簧和阻尼三个要素.

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】47.单选题：人为地对系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型进行逼近。这种方法也称为解析法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】48.单选题：人为地对系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型进行逼近。这种方法也称为系统辨识。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】49.单选题：依据系统及元件各变量之间所遵循的物理或化学规律列写出相应的数学关系式，建立模型，这种建立数学模型的方法称为系统辨识。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】50.单选题：依据系统及元件各变量之间所遵循的物理或化学规律列写出相应的数学关系式，建立模型，这种建立数学模型的方法称为解析法。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】51.拉普拉斯变换把函数从时域转换到(.)域

答案：【S】52..部分分式展开法求F(S)逆拉氏变换L-1[F(s)]=L-1[F1(s)]+L-1[F2(s)]+…+L-1[Fn(s)]=()

答案：【f1(t)+f2(t)+…+fn(t)】53.拉氏变换尺度改变定理L[f(t/a)]=(.)

答案：【aF(as)】54.拉氏变换卷积定理L[f(t)*g(t)]=(.)

答案：【F(S)G(S)】55.如要利用终值定理求函数f(t)的终值,则要求sF(s)的所有(.)位于s平面左侧。

答案：【极点】56.初值定理建立了函数f(t)在t=0+处的初值与函数(.)在s趋于无穷远处的终值间的关系。

答案：【sF(s)】57.拉氏变换叠加性L[af1(t)+bf2(t)]=(.)a，b为常数

答案：【aL[f1(t)]+bL[f2(t)]】58.拉氏变换齐次性L[Af(t)]=(.)，A为常数

答案：【AL[f(t)]】59.S域的函数称为其对应时域函数的拉普拉氏变换或象函数，时域函数称为其对应S域函数的(.)

答案：【原函数】60.求非线性系统的（）可用泰勒级数展开法。

答案：【线性化模型】61.非线性数学模型的线性化的方法是（）。

答案：【泰勒级数展开法】62.为分析方便，通常在合理的条件下，将非线性系统简化为（）处理。

答案：【线性系统】63.可以用常系数线性微分方程描述的系统。则为（）。

答案：【线性定常系统】64.从动态性能看，在相同形式的输入作用下，数学模型相同而物理本质不同的系统其（）相似。相似系统是控制理论中进行实验模拟的基础；

答案：【输出响应】65.机械系统中以各种形式出现的物理现象，都可简化为（）、弹簧和阻尼三个要素

答案：【质量】66.人为地对系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型进行逼近。这种方法也称为（）。

答案：【系统辨识】67.依据系统及元件各变量之间所遵循的物理或化学规律列写出相应的数学关系式，建立模型，这种建立数学模型的方法称为（）。

答案：【解析法】68.动态数学模型是描述变量各阶导数之间关系的（）

答案：【微分方程】69.数学模型分为静态数学模型和（）。

答案：【动态数学模型】70.如将G(S)方框输出端的引出点等效移到G(S)的输入端，则在被移动端通路上串入()方框。

答案：【G(S)】71.如将G(S)方框输入端的引出点等效移到G(S)的输出端，则在被移动端通路上串入()方框。

答案：【1/G(S)】72.如将G(S)方框输出端的求和点等效移到G(S)的输入端，则在被移动端通路上串入()方框。

答案：【1/G(S)】73.如将G(S)方框输入端的求和点等效移到G(S)的输出端，则在被移动端通路上串入()方框。

答案：【G(S)】74.一个方框的输出输入到另一个方框，得到的输出再返回作用于前一个方框的输入端，这种结构称为()连接。

答案：【反馈】75.控制系统方框图是系统数学模型的()形式。可以形象直观地描述系统中各元件间的相互关系及其功能以及信号在系统中的传递、变换过程。

答案：【图解】76.控制工程中的典型环节有比例环节、()、微分环节、积分环节、振荡环节、二阶微分环节等

答案：【惯性环节】77.特征方程的根称为传递函数的()，就是系统的特征根。

答案：【极点】78.系统的()方程是指传递函数分母=0的方程

答案：【特征】79.零初始条件是指t<0时，输入量及其各阶导数均为0；输入量施加于系统之前，系统处于稳定的工作状态，即t<0时，输出量及其()也均为0；

答案：【各阶导数】80.传递函数的定义：在()条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与引起该输出的输入量的拉氏变换之比。

答案：【零初始】81.部分分式展开法求逆拉氏变换如特征方程的根是一对共轭复数则其逆拉氏变换的形式为()

答案：【振荡衰减函数】82.部分分式展开法求逆拉氏变换如特征方程只含有不同的实数极点,则其逆拉氏变换的形式为()

答案：【指数衰减函数】83.方框并联后的总的传递函数，等于所有并联方框单元传递函数()。

答案：【之和】84.多个方框具有同一个输入，而以各方框单元输出的代数和作为总输出，这种连接形式是()连接。

答案：【并联】85.方框串联后的总的传递函数，等于每个方框单元传递函数的()。

答案：【乘积】86.方框与方框首尾相连，前一方框的输出就是后一方框的输入，这种连接形式是()连接。

答案：【串联】87.同一信号线上引出的信号，其性质、大小()。

答案：【完全一样】88.控制系统方框图()求和点可以互换、合并、分解，即满足代数运算的交换律、结合律和分配律。

答案：【相邻】89.任何系统都可以由信号线、()、信号引出点及求和点（综合点）组成的方框图来表示。

答案：【函数方框】90.在控制系统方框图中，信号线是带有箭头的直线，箭头表示信号的传递方向，直线旁标记信号的时间函数或()。

答案：【象函数】第二章数学模型作业1.将以下函数写出部分分式的形式，并求出留数。

2.将以下函数写出部分分式的形式，并求出留数。

3.已知系统的方框图如图所示，图中Xi(s)为输入量，N(s)为扰动量。试求传递函数Xo(S)/Xi(S).

令N(s)=0，则系统框图简化为：4.建立系统的运动微分方程，图中位移xi为系统的输入量；位移xo为系统的输出量；K为弹簧刚度系数；B为粘性阻尼系数。

5.试建立如图所示系统的运动微分方程。电压ui为系统的输入量；电压uo为系统的输出量；R为电阻；C为电容。

第三章控制系统时域分析方法第3章单元测验1.单选题：相对稳定性可以定义为（）。

选项：

A、极点到虚轴的相对距离

B、极点到实轴的相对距离

C、极点到原点的相对距离

D、极点在s平面的分布

答案：【极点到虚轴的相对距离】2.单选题：系统稳定的必要条件为（）。

选项：

A、特征多项式系数同号

B、特征多项式系数异号

C、特征多项式系数有零元素

D、特征多项式系数不为零

答案：【特征多项式系数同号】3.单选题：已知劳斯阵列情况下，系统稳定的充分必要条件为（）。

选项：

A、第一列元素同号

B、第一列元素有零元素

C、第一行元素同号

D、第一列元素没有零元素

答案：【第一列元素同号】4.单选题：劳斯阵列出现全零行表明系统在s平面有（）。

选项：

A、关于原点对称分布的根

B、关于虚轴对称分布的根

C、关于实轴对称分布的根

D、实根与复根

答案：【关于原点对称分布的根】5.单选题：线性系统稳定的充要条件为（）。

选项：

A、系统闭环极点均在s平面的左半平面

B、系统闭环零点均在s平面的左半平面

C、系统闭环零极点均在s平面的左半平面

D、系统闭环极点均在s平面的右半平面

答案：【系统闭环极点均在s平面的左半平面】6.单选题：对于高阶系统，如果存在（），就可以近似为一阶系统或者二阶系统进行处理。

选项：

A、主导极点

B、偶极子

C、复数极点

D、实数极点

答案：【主导极点】7.单选题：系统极点距虚轴的距离决定了其所对应（）衰减的快慢。

选项：

A、暂态分量

B、稳态分量

C、零输入响应分量

D、零状态响应分量

答案：【暂态分量】8.单选题：控制系统性能指标用于评价系统（）与平稳性。

选项：

A、快速性

B、稳定性

C、精确性

D、过渡性

答案：【快速性】9.单选题：系统的时域性能指标通常通过系统的单位（）响应进行定义。

选项：

A、阶跃

B、速度

C、加速度

D、脉冲

答案：【阶跃】10.单选题：在加速度输入信号作用下，II型系统的稳态误差为（）。

选项：

A、常值

B、0

C、无穷大

D、不存在

答案：【常值】11.单选题：在阶跃输入作用下，0型系统的稳态误差为（）。

选项：

A、常值

B、0

C、无穷大

D、不存在

答案：【常值】12.单选题：主导极点为距虚轴最近、实部的绝对值为其它极点实部绝对值的（）或更小，且其附近没有零点的闭环极点。

选项：

A、五分之一

B、三分之一

C、二分之一

D、四分之一

答案：【五分之一】13.单选题：当输入信号已知的情况下，控制系统稳态误差是否为0取决于（）。

选项：

A、开环传递函数中积分环节个数

B、开环增益

C、输入信号幅值

D、闭环增益

答案：【开环传递函数中积分环节个数】14.单选题：稳态误差系数仅与反馈控制系统的（）有关。

选项：

A、开环传递函数

B、闭环传递函数

C、闭环增益

D、输入信号

答案：【开环传递函数】15.单选题：控制系统偏差为0表明控制系统此时（）。

选项：

A、无控制作用

B、输出为0

C、输入为0

D、工作异常

答案：【无控制作用】16.单选题：系统误差分为动态误差与（）。

选项：

A、稳态误差

B、稳态偏差

C、暂态误差

D、瞬态偏差

答案：【稳态误差】17.单选题：关于劳斯稳定性判据，如果劳斯阵列某一行全为0，（）是正确的。

选项：

A、闭环系统一定是临界稳定的

B、闭环系统一定是不稳定的

C、闭环系统可能是临界稳定的，也可能是不稳定的

D、闭环系统一定是稳定的

答案：【闭环系统可能是临界稳定的，也可能是不稳定的】18.单选题：欠阻尼二阶系统时域响应一定含有（）项。

选项：

A、指数振荡

B、指数衰减

C、振荡衰减

D、振荡发散

答案：【指数振荡】19.单选题：一阶系统单位速度响应的稳态部分相对于输入信号滞后时间为（）。

选项：

A、T

B、2T

C、3T

D、0.5T

答案：【T】20.单选题：一阶系统单位速度响应的稳态误差为（）。

选项：

A、T

B、2T

C、5%

D、2%

答案：【T】21.单选题：经过时间T，一阶系统单位阶跃响应达到其稳态输出值的（）。

选项：

A、63.2%

B、36.8%

C、95%

D、98%

答案：【63.2%】22.单选题：若允许误差为5%，一阶系统阶跃响应进入稳态需要经过时间（）。

选项：

A、T

B、2T

C、3T

D、4T

答案：【3T】23.单选题：若实际系统的输入随时间逐渐变化，则可选（）作为典型输入信号。

选项：

A、速度信号

B、加速度信号

C、阶跃信号

D、脉冲信号

答案：【速度信号】24.单选题：系统分析与研究所采用（）应选取参照系统正常工作时的实际情况。

选项：

A、典型信号

B、误差信号

C、干扰信号

D、噪声信号

答案：【典型信号】25.多选题：对于二阶系统，评价系统快速性指标包括（）。

选项：

A、调整时间

B、峰值时间

C、上升时间

D、超调量

答案：【调整时间;峰值时间;上升时间】26.多选题：对于二阶系统，评价系统平稳性指标包括（）。

选项：

A、超调量

B、振荡周期数

C、调整时间

D、峰值时间

答案：【超调量;振荡周期数】27.多选题：对于二阶系统，自然频率一定，阻尼比越小，则（）越大。

选项：

A、超调量

B、调整时间

C、峰值时间

D、上升时间

答案：【超调量;调整时间】28.多选题：对于二阶系统，阻尼比一定，自然频率越大，则（）越小。

选项：

A、调整时间

B、峰值时间

C、上升时间

D、超调量

答案：【调整时间;峰值时间;上升时间】29.多选题：系统的稳态偏差（误差）取决于系统的（）。

选项：

A、开环增益

B、输入信号

C、开环传递函数中积分环节

D、闭环增益

答案：【开环增益;输入信号;开环传递函数中积分环节】30.多选题：系统分析是指对系统（）的性能指标进行分析。

选项：

A、稳定性

B、精确性

C、快速性

D、准确性

答案：【稳定性;精确性;快速性】31.单选题：如果二阶系统特征多项式系数存在0元素，则系统一定不稳定。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】32.单选题：线性系统稳定的充要条件为系统所有闭环极点均在s平面的左半平面。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】33.单选题：在速度信号输入作用下，I型系统的稳态误差为0。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】34.单选题：系统的稳态误差与其开环增益有关，开环增益越大，稳态误差越大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】35.单选题：系统的型数由系统闭环传递函数中积分环节的个数决定。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】36.单选题：稳态误差系数仅与反馈控制系统的开环传递函数有关，与输入信号无关。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】37.单选题：对于二阶系统，阻尼比一定时，自然频率越大，瞬态响应分量衰减越迅速。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】38.单选题：二阶系统阻尼比小于0时，其极点位于s平面左半平面。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】39.单选题：临界阻尼二阶系统阶跃响应单调上升，无振荡、无超调。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】40.单选题：控制系统偏差为0时，其误差为0。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】41.单选题：稳态误差是指误差随时间变化的过程值。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】42.单选题：主导极点为距虚轴最近、实部的绝对值为其它极点实部绝对值的三分之一或更小，且其附近没有零点的闭环极点。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】43.单选题：对于一稳定系统而言，其极点距虚轴的距离越远，所对应暂态分量衰减慢。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】44.单选题：对于二阶系统，阻尼比一定，自然频率越小，上升时间越小。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】45.单选题：对于二阶系统，阻尼比一定，自然频率越大，峰值时间越大。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】46.单选题：劳斯阵列出现全零行表明系统是稳定的。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】47.单选题：对于二阶系统，阻尼比一定时，自然频率越大，系统能够更快达到稳态值，响应的快速性越好。

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】作业1.对于如下系统，要使系统的最大超调量等于0.2，峰值时间等于1s，试确定增益K和Kh的数值，并确定此时系统的上升时间tr和调整时间ts。

闭环传递函数为由题意可知：解得：解得：2.已知系统的单位脉冲响应为，求系统的传递函数。

等式两边进行拉普拉斯变换，可得3.求当输入xi(t)=1(t)，扰动n(t)=1(t)时，系统总的稳态误差。

当N(s)=0时，当Xi(s)=0时，4.已知单位反馈系统的开环传递函数为，试分别求出系统在单位阶跃输入、单位速度输入和单位加速度输入时的稳态误差。

系统为0型系统Kp=20Kv=0Ka=0essp=1/21essv=￥essa=￥5.试应用劳斯判据确定系统稳定时K的取值范围。

第四章频域分析法频域分析法1.单选题：系统开环传递函数为G(s)=K(0.4s+1)/(s(0.1s+1))，该闭环系统的稳定状况是（）

选项：

A、稳定状态

B、不稳定状态

C、临界稳定状态

D、取决于K的大小

答案：【稳定状态】2.单选题：系统开环传递函数G(s)的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则系统的开环极坐标曲线将（）

选项：

A、逆时针围绕点（0，j0）1圈

B、顺时针围绕点（0，j0）1圈

C、逆时针围绕点（-1，j0）1圈

D、顺时针围绕点（-1，j0）1圈

答案：【逆时针围绕点（-1，j0）1圈】3.单选题：在系统对数幅频特性图中，在某惯性环节转折频率之后，其渐近线的斜率将（）

选项：

A、下降10db/dec

B、增加10db/dec

C、下降20db/dec

D、增加20db/dec

答案：【下降20db/dec】4.单选题：对于零型全极点系统的开环奈奎斯特曲线在复平面上（）

选项：

A、始于虚轴上某点，终于坐标原点

B、始于实轴上某点，终于坐标原点

C、始于坐标原点，终于虚轴上某点

D、始于虚轴上某点，终于虚轴上另一点

答案：【始于实轴上某点，终于坐标原点】5.单选题：系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与（）

选项：

A、负实轴相交处频率

B、单位圆相交处频率

C、Bode图上零分贝线相交处频率

D、Bode图上-180°相位线相交处频率

答案：【负实轴相交处频率】6.单选题：系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与（）

选项：

A、负实轴相交处频率

B、单位圆相交处频率

C、Bode图上零分贝线相交处频率

D、Bode图上-180°相位线相交处频率

答案：【Bode图上零分贝线相交处频率】7.单选题：积分环节的输出比输入滞后（）

选项：

A、-90°

B、90°

C、-180°

D、180°

答案：【90°】8.单选题：线性控制系统的频率响应是系统对输入（）

选项：

A、阶跃信号的稳态响应

B、脉冲信号的稳态响应

C、正弦信号的响应

D、正弦信号的稳态响应

答案：【正弦信号的稳态响应】9.单选题：控制系统的稳态误差主要取决于系统中的（）

选项：

A、微分和比例环节

B、惯性和比例环节

C、比例和积分环节

D、比例和延时环节

答案：【比例和积分环节】10.单选题：为了保证系统有足够的相位裕量，在设计系统时应使幅值穿越频率附近L(ω)的斜率为（）

选项：

A、-40db/dec

B、-20db/dec

C、+40db/dec

D、+20db/dec

答案：【-20db/dec】11.单选题：控制系统含有的积分环节越多，则系统的稳定性愈好

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】12.单选题：系统的幅值穿越频率是开环开奎斯特曲线与负实轴相交处的频率

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】13.单选题：系统开环频率特性的相位裕量越大，则系统的稳定性愈好，且最大超调量愈小

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】14.单选题：判断系统稳定性的穿越概念就是开环奈奎斯特曲线穿过实轴上(-∞,0]的区间

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】15.单选题：若系统开环稳定且其开环奈奎斯特曲线只穿越实轴上区间（-1，+∞），则该闭环系统稳定

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】16.单选题：系统开环传递函数的极点是闭环系统的零点

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】17.单选题：对数幅频特性图的低频渐近线斜率为-20db/dec，则系统为II型系统

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】18.单选题：惯性环节使系统的输出相位滞后

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】19.单选题：微分环节的输出比输入超前90°

选项：

A、正确

B、错误

答案：【正确】20.单选题：线性系统的输入信号为x(t)=Asinωt，则其稳态输出响应的相位等于输入信号相位

选项：

A、正确

B、错误

答案：【错误】频域分析法1.（1）当开环稳定时，闭环系统稳定的充分必要条件是什么？（文字叙述）（2）当开环不稳定时，闭环系统稳定的充分必要条件是什么？（文字叙述）

（1）若系统在开环状态下是稳定的，则系统在闭环状态下稳定的充分和必要条件是它的开环奈奎斯特曲线不包围(–1,j0)点。（2）系统开环奈奎斯特曲线逆时针包围(-1，j0)点圈数等于q/2，其中q为位于右半s平面的开环特征根个数。2.简述开环系统积分环节对系统性能的影响。（文字叙述）

（1）增加积分环节，可以减小或消除系统的稳态误差，提高稳态精度。（2）由于积分环节的相位角为-90o，因此增加积分环节，会使得系统的相位裕量减少，降低系统的相对稳定性。3.简述幅频特性和相频特性的物理意义。（文字叙述）

4.简述开环系统对数幅频特性图的起始段渐近线所包含积分或微分环节的个数。（文字叙述）

（1）起始段渐近线为水平直线（斜率为零），则系统不包含积分和微分环节。（2）起始段渐近线斜率为-20db/dec，则包含1个积分环节，为I型系统；起始段渐近线斜率为-40db/dec，则包含2个积分环节，为II型系统；。。。（3）起始段渐近线斜率为20db/dec，则包含1个微分环节；起始段渐近线斜率为40db/dec，则包含2个理想微分环节；。。。5.简述利用开环系统的波德图判断系统稳定性的判据。（文字叙述）

第五章控制系统设计与校正系统设计与校正单元测验1.单选题：对于反馈校正，下列说法正确的是？

选项：

A、反馈回路开环增益远小于1时，近似反馈开路，已校正系统与未校正系统特性相似。

B、开环增益远大于1时，反馈回路的特性主要取决于反馈校正装置。

C、反馈校正给系统带来的相位超前。

D、反馈校正给系统带来的相位滞后。

E、反馈校正一般增大了被包围环节的时间常数。

F、反馈校正无法降低被包围元件参数变换的敏感性。

答案：【反馈回路开环增益远小于1时，近似反馈开路，已校正系统与未校正系统特性相似。】2.单选题：进行滞后—超前校正时，首先根据下列哪个指标确定系统开环增益？

选项：

A、稳态误差。

B、稳态精度。

C、超调量

D、调整时间。

E、上升时间。

F、相位裕度。

答案：【稳态误差。】3.单选题：下列关于滞后—超前校正的说法哪个是正确的？

选项：

A、其中的超前校正部分可以提高系统稳定裕度。

B、滞后校正部分的上截止频率要远小于校正后系统新的幅值穿越频率。

C、滞后部分的作用可以保证系统的稳态精度。

D、滞后部分的作用可以提高系统响应速度。

E、滞后—超前校正可以消除系统延时。

F、滞后—超前校正是近似PD校正。

答案：【其中的超前校正部分可以提高系统稳定裕度。】4.单选题：对于系统，加入PI控制后一般为了补偿什么性能指标？

选项：

A、减少稳态误差。

B、增加带宽，提高系统响应速度。

C、提高系统稳定性。

D、提高系统抗干扰能力。

E、消去系统极点。

F、抑制系统噪声。

答案：【减少稳态误差。】5.单选题：对于系统，加入P控制后可能会发生什么现象？

选项：

A、稳态误差减小。

B、幅值穿越频率增大，调整时间缩短。

C、系统稳定性提高。

D、系统抗干扰能力提高。

E、系统相位裕度增大。

F、系统幅值裕度增大。

答案：【稳态误差减小。】6.单选题：关于PID控制适用范围，下列哪个说法是正确的？

选项：

A、只能应用于线性系统。

B、可以应用于线性系统和非线性系统。

C、只适用于数学模型已知的被控对象。

D、也可以适用于数学模型未知的被控对象

E、不能适用于具有扰动的场合。

F、不能适用于具有时间延迟的场合。

答案：【可以应用于线性系统和非线性系统。】7.单选题：关于PID控制，下列哪个说法是正确的？

选项：

A、通常，积分控制作用体现在低频段，以提高系统稳态性能。

B、微分控制作用体现在中频段，以改善系统的动态性能，如稳定性。

C、比例项大，可以提高系统的稳定性。

D、除了改变比例项，无法对系统稳态控制精度进行校正。

E、必须要P、I、D三个部分都有。

F、本质上是一种开环控制。

答案：【通常，积分控制作用体现在低频段，以提高系统稳态性能。】8.单选题：原系统是单位负反馈欠阻尼二阶系统，需要对其性能进行设计或校正，下列哪个说法是正确的？

选项：

A、可以根据时间域响应的要求，通过参数设计使之达到预期性能。

B、调整时间与开环频响的幅值穿越频率、闭环频响的带宽是有联系的，因此可以通过改变其幅值穿越频率来校正其调整时间。。

C、除了改变增益，无法对系统稳态控制精度进行校正。

D、没有办法改变其超调量。

E、无法使用频域法来校正系统。

F、时间域的性能指标和闭环频率响应函数有关，与开环频率响应函数无关。

答案：【可以根据时间域响应的要求，通过参数设计使之达到预期性能。】9.单选题：关于前馈控制，下述哪个说法是正确的？

选项：

A、本质上是一种开环控制。

B、本质上是一种闭环控制。

C、一般针对特定的对象模型和扰动设计。

D、根据偏差大小调节。

E、根据输出的大小调节。

F、改变了系统的特征方程，影响了系统的稳定性。

答案：【本质上是一种开环控制。】10.单选题：下列哪种是常用的系统校正结构？

选项：

A、串联校正

B、状态反馈校正

C、并联校正

D、反馈校正

E、逆向校正

F、内模校正

G、随机校正

答案：【串联校正】11.单选题：系统校正的综合方法有下列表述，哪句是正确的？

选项：

A、根据性能指标要求确定系统期望的开环特性，再与原有开环特性进行比较，确定校正方式以及参数。

B、可以在频域进行，利用开环频响函数的Bode图进行校正。

C、可以采用反复试凑来完成。

D、原来系统是不稳定的，就无法通过校正使系统稳定。

E、必须用闭环频率响应特性进行校正。

F、频域法校正时，和系统的时域指标没有关系。

答案：【根据性能指标要求确定系统期望的开环特性，再与原有开环特性进行比较，确定校正方式以及参数。】12.单选题：滞后—超前校正系统，滞后部分一般设计在频域的哪个部分？

选项：

A、远小于新幅值穿越频率的低频段。

B、其上截止频率在新幅值穿越频率1/2-1/10处。

C、靠近新幅值穿越频率的地方。

D、靠近未校正系统幅值穿越频率