《自动控制原理》期末考试复习题库（附答案）

《自动控制原理》期末考试复习题库（附答案）单选题1.（）是保证控制系统正常工作的先决条件。A、稳定性B、快速性C、准确性D、协调性参考答案：A2.PD控制是（）控制。A、比例-微分B、比例积分C、比例-积分-微分D、积分参考答案：A3.PID控制中的I是什么意思?A、比例B、微分C、积分D、比例积分参考答案：C4.PI校正为（）校正。A、滞后B、超前C、滞后超前D、超前滞后参考答案：A5.把连续信号转换成离散信号的过程，叫做（）。A、采样过程B、断续过程C、数学过程D、数字过程参考答案：A6.闭环控制系统的控制方式为。A、按输入信号控制B、按扰动信号控制C、按反馈信号控制D、按偏差信号控制参考答案：D7.传递函数的表达式为G（s）=1/（Ts+1），是（）环节。A、理想微分B、放大C、积分D、惯性参考答案：D8.传递函数的表达式为G（s）=1/s，是（）环节。A、理想微分B、放大C、积分D、惯性参考答案：C9.传递函数的表达式为G（s）=K，是（）环节。A、理想微分B、比例C、积分D、惯性参考答案：B10.串联滞后校正是利用（），使得系统截止频率下降，从而获得足够的相角裕度。A、校正装置本身的超前相角B、校正装置本身的高频幅值衰减特性C、校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D、校正装置富裕的稳态性能参考答案：B11.单位反馈系统的开环传递函数为G（s），该系统的闭环传递函数为（）。A、G（s）/[1+G（s）]B、G（s）/[1-G（s）]C、1/[1+G（s）]D、1/[1-G（s）]参考答案：A12.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是（）。A、1B、0C、sD、1/s参考答案：D13.单位脉冲函数的拉普拉斯变换结果是（）。A、1B、0C、sD、1/s参考答案：A14.对数频率特性是将频率特性表示在对数坐标中，对数坐标横坐标为频率w，频率每变化（）倍，横坐标轴上就变化一个单位长度。A、10B、2C、20D、1参考答案：A15.二阶系统的临界阻尼比是（）。A、1B、0C、0.5D、10参考答案：A16.二阶系统有一对纯虚根，系统时间响应具有（）振荡的特性。A、等幅B、发散C、衰减D、无参考答案：A17.二阶系统有一对实部为正的共轭复根，系统时间响应具有（）振荡的特性。A、发散B、等幅C、衰减D、无参考答案：A18.反馈控制系统一般是指（）反馈。A、负B、正C、复合D、正和负参考答案：A19.反馈校正是通过（）改善控制系统性能的。A、反馈装置传递函数的倒数代替被包围环节的传递函数B、控制系统中的前馈通道抵消干扰的影响C、反馈装置的超前相角D、反馈装置的滞后相角参考答案：A20.复合控制系统中的输入补偿（）。A、改变控制系统闭环特征根，所以改善了控制系统性能B、没有改变控制系统闭环特征根，所以也不改善控制系统性能C、没有改变控制系统闭环特征根，但可通过补偿改善控制系统稳态性能D、改变控制系统闭环极点，但是不改善控制系统性能参考答案：C21.关于传递函数的定义，下列说法正确的是A、输出量的拉氏变换比输入量的拉氏变换B、输入量的拉氏变换比输出量的拉氏变换C、输出量比输入量D、输入量比输出量参考答案：A22.函数f（t）=2t的拉氏变换为（）。A、2/s2B、4/s2C、2/sD、4/s参考答案：A23.积分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（）。A、20dB./dec，通过w=1点的直线B、-20dB./dec，通过w=1点的直线C、-20dB./dec，通过w=0点的直线D、20dB./dec，通过w=0点的直线参考答案：B24.阶跃响应从终值的10%上升到终值的90%所需的时间叫（）。A、上升时间B、峰值时间C、延迟时间D、调节时间参考答案：A25.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的（）。A、动态性能B、稳态性能C、稳定裕度D、抗干扰能力参考答案：B26.开环与闭环结合在一起的系统称为（）。A、复合控制系统B、开式控制系统C、闭合控制系统D、正反馈控制系统参考答案：A27.离散系统各个环节的参数及其联接方式不变，仅仅改变采样周期，则（）。A、系统的控制性能不改变B、系统的动态性能不改变C、系统的稳定性不改变D、系统的性能将随着采样周期的变化而发生变化参考答案：D28.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（）。A、20dB/dec，通过w=1点的直线B、-20dB/dec，通过w=1点的直线C、-20dB/dec，通过w=0点的直线D、20dB/dec，通过w=0点的直线参考答案：A29.某二阶系统的两个极点均位于负实轴上，则该系统的单位阶跃响应为（）。A、单调上升并趋于稳态值B、等幅振荡C、衰减振荡D、振荡发散参考答案：A30.使传递函数分母为零的点，称为传递函数的（）。A、极点B、零点C、复点D、原点参考答案：A31.微分环节传递函数为2s，则它的幅频特性的数学表达式为（）。A、2wB、2jwC、jwD、4w参考答案：A32.微分环节传递函数为3s，则它的幅频特性的数学表达式为（）。A、3wB、3jwC、jwD、w参考答案：A33.微分环节传递函数为5s，则它的幅频特性的数学表达式为（）。A、5wB、5jwC、jwD、w参考答案：A34.系统的频率响应定义为系统对信号的（）稳态响应。A、正弦输入B、余弦输入C、正切输入D、余切输入参考答案：A35.下列传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（）。A、B、C、D、参考答案：C36.线性定常系统，比较输入和输出的正弦信号，发现它们的（）相同。A、频率B、幅值C、相角D、以上都不正确参考答案：A37.一阶系统的传递函数为0.5/（s+0.5），则其时间常数为（）。A、2B、0.5C、1D、4参考答案：A38.一阶系统的传递函数为2/（s+2），则其时间常数为（）。A、2B、0.5C、1D、4参考答案：B39.一阶系统的性能指标主要是调节时间，一般取ts=（），对应±2%误差带。A、3T（s）B、4T（s）C、2T（s）D、5T（s）参考答案：B40.已知系统的特征方程为6s3+2s2+2s+1=0，那么劳斯表的第一行数字应该为（）。A、62B、21C、-10D、10参考答案：A41.已知线性系统的输入x（t），输出y（t），传递函数G（s），则正确的关系是（）。A、y（t）＝G（s）∗x（t）B、y（s）＝G（s）∗x（s）C、x（t）＝G（s）∗y（t）D、x（s）＝G（s）∗y（s）参考答案：B42.以下不属于随动系统的是（）。A、恒温控制系统B、雷达跟踪系统C、火炮瞄准系统D、电信号笔记录仪参考答案：A43.最佳阻尼比等于（）。A、0.707B、1.414C、2D、1参考答案：A44.最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，试确定系统的传递函数。A、B、C、参考答案：A45.最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，试确定系统的传递函数。A、B、C、参考答案：B多选题1.自动控制系统是由（）和（）组成的。A、控制器B、被控对象C、反馈装置D、闭环装置E、外作用参考答案：AB2.自动控制的基础是（）。A、反馈理论B、线性系统理论C、网络理论D、通信理论E、系统理论参考答案：AB3.自动控制的基本方式分成哪三种？A、闭环控制B、开环控制C、复合控制D、连续控制E、圆环控制参考答案：ABC4.以下哪些属于阶跃响应的性能指标？A、上升时间B、稳态误差C、振荡次数D、超调量E、稳定性参考答案：ABCD5.以下哪些属于典型输入信号？A、阶跃函数B、速度函数C、加速度函数D、脉冲函数E、理想函数参考答案：ABCD6.以下哪些属于典型环节？A、比例环节B、积分环节C、理想微分环节D、惯性环节E、微小环节参考答案：ABCD7.已知系统的闭环特征方程为（s+1）（s-2）（s-4）=0，那么该系统的闭环极点应该为（）。A、-1B、2C、4D、-4E、0参考答案：ABC8.线性定常系统，比较输入和输出的正弦信号，发现它们的（）不同。A、频率B、幅值C、相角D、像素E、周期参考答案：BC9.系统校正的方法，按校正装置在系统中的位置和连接形式区分，有哪几种？A、串联校正B、并联（反馈）校正C、前馈（前置）校正D、复合校正E、精细校正参考答案：ABCD10.系统校正的方法，按校正装置Gc（s）的物理性质区分，又有哪几种？A、相位超前（微分）校正B、相位滞后（积分）校正C、相位滞后—超前（积分-微分）校正D、相位超前—滞后（微分-积分）校正E、粗略校正参考答案：ABC11.系统数学模型的建立，一般采用（）和（）。A、解析法B、实验辨识回归法C、归纳法D、辩证法E、预估法参考答案：AB12.稳定性是系统的一种固有特性，它取决于系统的（）。A、结构B、参数C、初始条件D、外作用E、以上都不对参考答案：AB13.频率特性包括（）。A、幅频特性B、相频特性C、幅值特性D、相角特性E、周期特性参考答案：AB14.控制系统动态过程的基本性能要求可以归纳为哪三个方面？A、快速性B、稳定性C、准确性D、协调性E、长期性参考答案：ABC15.控制器应具有三种基本职能，即（）。A、测量B、比较C、执行D、计算E、预算参考答案：ABC16.常用的数学模型有哪些？A、微分方程组B、传递函数C、动态结构图D、频率特性E、微积分模型参考答案：ABCD17.采样控制系统，又可称为（）。A、断续控制系统B、离散控制系统C、数字控制系统D、数学控制系统E、随机控制系统参考答案：AB18.补偿的方式可分为哪两种？A、按干扰补偿B、按指令信号补偿C、按反馈信号补偿D、按输出信号补偿E、按外作用补偿参考答案：AB19.闭环控制有三大特点：（）。A、信号按箭头方向传递是封闭的B、负反馈C、按偏差控制D、正反馈E、无反馈参考答案：ABC20.闭环控制的主要优点有：（）。A、控制精度高B、抗干扰能力强C、结构简单D、成本低E、速度快参考答案：AB21.按照系统中校正装置的连接方式，可分为（）。A、串联校正B、反馈校正C、前馈校正D、复合校正E、以上都不对参考答案：ABCD22.（）反映了系统的过渡过程的性能。A、稳定性B、快速性C、准确性D、协调性E、预估性参考答案：AB判断题1.最小相位系统的对数幅频特性和相频指性有一一对应关系。A、正确B、错误参考答案：A2.最小相角系统的幅频特性和相频特性直接关联，即一个幅频特性只能有一个相频特性与之对应，反之亦然。A、正确B、错误参考答案：A3.最佳阻尼比等于1。A、正确B、错误参考答案：B4.最佳阻尼比等于0.707。A、正确B、错误参考答案：A5.最大超调量只决定于阻尼比，阻尼比越大，最大超调量越大。A、正确B、错误参考答案：B6.自动控制的基础是反馈理论和线性系统理论。A、正确B、错误参考答案：A7.在实际存在电容、电感、惯量、弹簧等这些储能元件的系统中，输入不同频率的正弦电压，稳态输出电压的幅值相同、相位变化都不同。A、正确B、错误参考答案：A8.有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为复合控制系统。A、正确B、错误参考答案：A9.由于系统参数、结构和外部因素的影响，稳态误差总是存在的，精度高的系统的稳态误差较小。A、正确B、错误参考答案：A10.用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第一列系数全部为正数系统是不稳定的。A、正确B、错误参考答案：B11.用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第二列系数全部为正数系统是稳定的。A、正确B、错误参考答案：B12.一阶系统的性能指标主要是调节时间，一般取ts=3T（s），对应±5%误差带。A、正确B、错误参考答案：A13.线性系统稳定的充分必要条件是:系统特征方程的根（系统开环传递函数的极点）全部具有负实部，也就是所有开环传递函数的极点都位于s平面的左侧。A、正确B、错误参考答案：B14.线性系统稳定，其闭环极点均位于s平面的左半平面。A、正确B、错误参考答案：A15.系统输出全部或部分地返回到输入端，并与指令信号比较产生偏差的过程，就叫做反馈。A、正确B、错误参考答案：A16.系统反应速度快，很容易使系统稳定性变差;稳定性好，则系统的快速性会受到制约，控制精度也会受到影响。A、正确B、错误参考答案：A17.系统的型别越高，跟踪典型输入信号的无差能力越弱。A、正确B、错误参考答案：B18.系统的误差一般定义为希望值与实际值之差。A、正确B、错误参考答案：A19.系统的频率响应定义为系统对正弦输入信号的稳态响应。A、正确B、错误参考答案：A20.系统的频率响应定义为系统对余弦输入信号的稳态响应。A、正确B、错误参考答案：B21.稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。A、正确B、错误参考答案：A22.稳定性和快速性反映了系统的过渡过程的性能。A、正确B、错误参考答案：A23.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输出量对系统的控制作用没有影响时，这样的系统就称为开环控制系统。A、正确B、错误参考答案：A24.如果两个系统有相同的幅频特性，则对于大于零的任何频率，最小相角系统的相角总大于非最小相角系统的相角。A、正确B、错误参考答案：B25.前馈校正是在系统主反馈回路之外采用的校正方式。A、正确B、错误参考答案：A26.频率特性包括幅值特性和相位特性。A、正确B、错误参考答案：B27.频率特性包括幅值特性和相频特性。A、正确B、错误参考答案：B28.某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为等幅振荡。A、正确B、错误参考答案：A29.利用相位超前校正，可以增加系统的频宽，提高系统的快速性，但使稳定裕量变小。A、正确B、错误参考答案：B30.劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性。A、正确B、错误参考答案：B31.凡是在s右半平面上没有极、零点的系统，称为最小相位系统。A、正确B、错误参考答案：A32.二阶系统有一对实部为正的共轭复根，系统时间响应为持续的等幅振荡。A、正确B、错误参考答案：B33.二阶系统有一对实部为正的共轭复根，系统时间响应具有发散振荡的特性。A、正确B、错误参考答案：A34.对稳定的系统研究稳态误差才有意义，所以计算稳态误差应以系统稳定为前提。A、正确B、错误参考答案：A35.对数频率特性是将频率特性表示在对数坐标中，对数坐标横坐标为频率w，频率每变化10倍，横坐标轴上就变化一个单位长度。A、正确B、错误参考答案：A36.当输入正弦信号时，线性定常系统的输出也是正弦信号。A、正确B、错误参考答案：A37.串联校正和反馈校正是在系统主反馈回路内采用的校正方式。A、正确B、错误参考答案：A38.传递函数分母多项式的阶次总是小于或等于分子多项式的阶次。A、正确B、错误参考答案：B39.传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数、结构无关，与输入无关。A、正确B、错误参考答案：B40.闭环控制系统的控制方式为按偏差信号控制。A、正确B、错误参考答案：A41.把连续信号转换成离散信号的过程，叫做采样过程。A、正确B、错误参考答案：A42.按系统含有微分环节的数目可将系统分为不同的型别。A、正确B、错误参考答案：B43.PID具有PD和PI双重作用，能够较全面地提高系统的控制性能，是一种应用比较广泛的控制器。A、正确B、错误参考答案：A44.n个传递函数依次串联的等效传递函数，等于n个传递函数的乘积。A、正确B、错误参考答案：A45.n个传递函数并联，其等效传递函数为该n个传递函数的乘积。A、正确B、错误参考答案：B46.I型系统对数幅频特性的低频段是一条斜率为+20dB/dec的直线。A、正确B、错误参考答案：B简答题1.自动控制系统的数学模型有哪些?答：自动控制系统的数学模型有微分方程.传递函数.频率特性.结构图。2.滞后\超前串联校正能够改善系统性能的原因？答：超前：利用超前相角补偿系统的滞后相角改善系统的动态性能，如增加相位裕度，提高系统的稳定性，增加系统的快速性。滞后：利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，可以降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度。3.增加系统的开环增益，对于闭环控制系统的性能有怎样的影响？答：增大了系统无阻尼震荡频率，减小系统的阻尼比，降低了系统的动态性能。误差系数有所增大，减小了稳态误差，因而提高了系统的精度。4.在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些？分析内容有那些？答：常用的工程方法：时域分析法.根轨迹法.频率特性法；分析内容：瞬态性能.稳态性能.稳定性。5.与劳斯判据相比，nyquist判据的主要优点有哪些？答：计算方便，判断较直观，容易计算临街稳定时的参数，能直接从系统的频率特性等实验数据来分析.设计系统。6.系统在某个输入信号作用下的稳态误差为无限大，是否意味着系统不稳定？请给出明确的判断，并简述理由。答：不意味着不稳定。对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。和系统的稳定性无关7.稳态误差的含义答：对单位负反馈系统，当时间t趋于无穷大时，系统对输入信号响应的实际值与期望值（即输入量）之差的极限值，称为稳态误差，它反映系统复现输入信号的（稳态）精度。8.什么是香农定理答：求离散频谱各分量不出现重叠，即要求采样角频率满足如下关系：ws≥2wmax9.什么是系统校正答：为了使系统达到我们的要求，给系统加入特定的环节，使系统达到我们的要求，这个过程叫系统校正。10.什么是零阶保持器答：零阶保持器是将离散信号恢复到相应的连续信号的环节，它把采样时刻的采样值恒定不变地保持（或外推）到下一采样时刻。11.什么是峰值时间答：系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。12.什么是传递函数答：传递函数是指在零初始条件下，系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。13.如何测量得到一个含积分环节的频率特性答：构成一个稳定的闭环控制系统，在闭环系统中分别测量环节的输出和输入处信号，从而获得频率特性14.如何测量得到一个不稳定环节的稳定性？答：断开闭环系统，测量开环频率特征。可以通过比较输入正选信号与输出振幅比逐点画图，也可以用系统分析仪。这样可以画出伯德图奈奎斯特图，从而分析频率特性。15.列举3种非线性系统与线性系统特性的不同之处。答：非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠加定理；非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；非线性系统常常会产生自振荡。16.连续控制系统或离散控制系统稳定的充分必要条件是什么？答：连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点都位于S平面左侧；离散控制系统稳定的充分必要条件系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。17.控制理论的主要发展阶段有哪些答：早期控制理论，经典控制理论，现代控制理论，智能控制理论18.开环控制系统和闭环系统的特点答：开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。其结构简单，价格低，易维修。精度低.易受干扰。闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，价格高，不易维修。但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。19.举例说明什么是闭环系统？它具有什么特点？答：既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。20.减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有那些？答：①.保证系统中各环节（或元件）的参数具有一定的精度及线性性；②.适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益；③.适当增加系统前