自动控制复习题集

1、The best work for us.自动控制复习题集一、名词解释1. 数学模型 2. 反馈元件 3. 最大超调量 4. 频率响应 5. 幅值裕量6. 稳定性 7. 理想微分环节 8. 调整时间 9. 正穿越 10. 相位裕量 二、填空题1自动控制是在人不直接 的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按 的要求变化。2闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有 控制作用。此种系统 高，但稳定性较差。3温度控制系统是一种恒值控制系统，一般对系统的 指标要求比较严格。4根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则，可以示出的拉氏变换为 ，的拉氏变换为 。5传递

2、函数是在 条件下定义的，所以它不能反映非零初始条件下系统的自由响应运动规律。6二阶系统两个重要参数是 ，系统的输出响应特性完全由这两个参数来描述。7一阶惯性环节G(s)=1/(1+Ts) 的相频特性为= ，比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为= 。8如果实轴上某一段右边的开环实数零点、极点总个数为_，则这一段就是根轨迹的一部分。9如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的稳态精度将 ，相对稳定性将_。10PI控制器是一种相位_的校正装置。11由被控 和自动 按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有预定性能的动力学系统，称为自动控制系统。12开环控制系统的特点是：在

3、控制器与被控对象之间只有 作用，没有反馈控制作用。此种系统 低，但稳定性较高。13火炮跟踪系统是一种随动控制系统，一般对系统的 指标要求较高。14根据拉普拉斯变换的定义，单位斜坡函数t的拉普拉斯变换为 ，指数函数的拉普拉斯变换为 。15传递函数只取决于系统的 参数，与外作用无关。16二阶系统的主要指标有超调量MP%、调节时间ts和稳态输出C()，其中MP%和ts是系统的 指标，C()是系统的 指标。17积分环节的幅相频率特性图为 ；而微分环节的幅相频率特性图为 。18若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则这两个极点之间必定存在 点。19在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态误差ess

4、=_。20PD控制器是一种相位_ _的校正装置。三、是非题【 】1比较点从输出端移到输入端，“加本身”；引出点从输出端移到输入端，“加倒数”。【 】2梅逊公式可用来求系统任意两个内部变量C1(s)到C2(s)之间的传递函数。【 】3当系统的输入是随时间增长变化时，可选择斜坡函数为典型输入信号。【 】4稳态响应是指系统从刚加入输入信号后，到系统输出量达到稳定值前的响应过程。【 】5闭环系统稳定的充要条件是系统所有特征根必须位于S平面的左半平面。【 】6若要求系统快速性好，则闭环极点应靠近虚轴。【 】7滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而当它与系统的不可变部分串联相连时，会使系统开环频率特性的中

5、频和高频段增益降低和截止频率减小。【 】8比较点从输入端移到输出端，“加倒数”；引出点从输入端移到输出端，“加本身”。【 】9梅逊公式可用来求系统的输入量到系统中任何内部变量的传递函数。【 】10当系统的输入具有突变性质时，可选择阶跃函数为典型输入信号。【 】11暂态响应是指当时间t趋于无穷大时，系统的输出状态。【 】12在欠阻尼01情况下工作时，若过小，则超调量大。【 】13远离虚轴的极点对系统的影响很小。【 】14采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益会下降a 倍。【 】15忽略电动机的电枢电感，以电动机的转速为输出，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个积分环节。【 】19若

6、二阶系统的调整时间长，则说明系统的稳定性差。【 】17 已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的相频变化范围为.0®-90°。【 】18 系统的特征方程，可以判断系统为临界稳定。【 】19 对于一、二阶系统来说，系统特征方程的系数都为正数是系统稳定的充要条件。【 】20 系统型次越高，稳定性越好，稳态误差越小。【 】21 在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是减小增益。【 】22 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量g为30°60°。【 】23超前校正装置的频率特性为，其最大超前相位角为。【 】24串联滞后校正后，校正前的穿

7、越频率与校正后的关系相比，通常是>。【 】25直接对控制对象进行操作的元件称为放大元件。【 】26某环节的传递函数是，可看成由比例、惯性、微分环节串联而成。【 】27一阶系统G(s)=的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值不变。【 】28已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为0。【 】29系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充分必要条件。【 】30当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差为1/k/。【 】31在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的相位来求得输出信号的幅值。【 】32在对控制系统稳态精度无明确

8、要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是减小增益。【 】33在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用超前校正。【 】34引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上并联越过的方块图单元的倒数。四、选择题1一阶系统G(s)=的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值【 】。A、不变B、不定C、愈小D、愈大2设积分环节的传递函数为，则其频率特性幅值M()=【 】。A、B、C、D、3由电子线路构成的控制器如右图所示，它是【 】。A、PI控制器B、PD控制器C、PID控制器D、P控制器4控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的【 】。A、相对稳定性 B、绝对稳定性C、快速性 D、平稳性5型系

9、统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为【 】。A、-40(dB/dec) B、-20(dB/dec)C、0(dB/dec) D、+20(dB/dec)6设微分环节的频率特性为，当频率从0变化至时，其极坐标平面上的奈氏曲线是【 】。A、正虚轴B、负虚轴C、正实轴D、负实轴7某串联校正装置的传递函数为Gc(S)=K(0<<1)，则该装置是【 】。A、超前校正装置B、滞后校正装置C、滞后超前校正装置D、超前滞后校正装置8梅逊公式可以直接计算系统输出与输入之间的传递函数。梅逊公式的表达式为【 】。A、 B、C、 D、9二阶系统当0<<1时，如果增加，则输出响应的最大超调量将【 】

10、。A、增加B、减小C、不变D、不定10设微分环节的传递函数为，则其频率特性幅值M()=【 】。A、B、C、D、11当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个【 】。A、比例环节B、微分环节C、积分环节D、惯性环节12传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？【 】。A、输入信号 B、初始条件C、系统的结构参数 D、输入信号和初始条件13型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为【 】。A、-60(dB/dec) B、-40(dB/dec)C、-20(dB/dec) D、0(dB/dec)14设积分环节的频率特性为，当频率从0变化至时，其极坐

11、标平面上的奈氏曲线是【 】。A、正虚轴B、负虚轴C、正实轴D、负实轴15设某系统的传递函数，则其频率特性的实部【 】。A、B、C、D、16根轨迹渐近线与实轴的交点公式为【 】。A、 B、C、 D、17 输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为【 】。A滤波与预测 B最优控制 C最优设计 D系统分析 18 开环控制的特征是【 】。A系统无执行环节 B系统无给定环节 C系统无反馈环节 D系统无放大环节19 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与【 】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20. 从0变化到+时，延迟环节频率特性

12、极坐标图为【 】。A圆 B半圆 C椭圆 D双曲线21 若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为【 】。A10 B2 C1 D5 22 二阶系统的传递函数，其阻尼比是【 】。A05 B1 C2 D4 23 比例环节的频率特性相位移【 】。A0° B-90° C90° D-180°24 为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在【 】上。As左半平面 Bs右半平面 Cs上半平面 Ds下半平面25 下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据【 】。A劳斯判据 B赫尔维茨判据 C奈奎斯特判据 D根轨迹法26若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是

13、一种【 】。A反馈校正 B相位超前校正 C相位滞后超前校正 D相位滞后校正27 对于代表两个或两个以上输入信号进行【 】的元件又称比较器。A微分 B相乘 C加减 D相除28 已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是【 】。A B C D29 梅逊公式主要用来【 】。A判断稳定性 B计算输入误差 C求系统的传递函数 D求系统的根轨迹30 二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是【 】。A上升时间 B峰值时间 C调整时间 D最大超调量31 设开环系统频率特性G(j)=，当=1rad/s时，其频率特性幅值A(1)= 【 】。A B C D32 一阶惯性系统的转角频率指【 】。A2 B1 C05

14、D033 设单位负反馈控制系统的开环传递函数，其中K>0，a>0，则闭环控制系统的稳定性与【 】。AK值的大小有关 Ba值的大小有关 Ca和K值的大小无关 Da和K值的大小有关34 以下关于系统稳态误差的概念正确的是【 】。A它只决定于系统的结构和参数 B它只决定于系统的输入和干扰C与系统的结构和参数、输入和干扰有关 D它始终为035 若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种【 】。A相位滞后校正 B相位超前校正 C微分调节器 D积分调节器36主导极点的特点是【 】。A距离虚轴很近 B距离实轴很近 C距离虚轴很远 D距离实轴很远五、计算题1已知控制系统的结构如下图5-1所示。（

15、1）确定系统的阻尼比=0.5时的速度反馈常数b的值。（2）求在单位阶跃输入时的动态性能指标（最大超调量、调节时间）和单位斜波输入所引起的稳态误差。 图5-12知单位反馈系统的开环传递函数为：图5-2（1）绘制K*由0变化时系统的根轨迹。（2）求出当K=12时系统的闭环极点。3最小相角系统的开环对数幅频特性如下图5-2所示。（1）求出系统开环传递函数；（2）利用稳定裕度判断系统的稳定性。4某三阶系统的开环传递函数为：（1）若T=0.1，分析闭环系统稳定时K的取值范围。（2）画出临界稳定时闭环系统的模拟电路图。5系统的结构如下图5-4所示，单位阶跃响应的超调量%=16.3%，峰值时间tp=1s。试

16、求：（1）根据已知性能指标%、tp确定参数K及；（2）计算等速输入（恒速值R=1.5）时系统的稳态误差。 6. 已知系统的结构如图5-5所示，单位阶跃响应的超调量%=16.3%，峰值时间tp=1s。试求：（1）开环传递函数G(s)；（2）闭环传递函数(s)；（3）根据已知性能指标%、tp确定参数K及； 7. 如图5-6所示，要求：（1）当K=8，=0时，确定系统的阻尼比，无阻尼自然振荡频率n和r(t)=t作用下系统的稳态误差；（2）当输入为单位斜波信号时，在保证0.707和ess=0.25的条件下，确定参数值及前向通道的增益K值。 8. 一控制系统如下图5-7示，试求：（1）绘制系统的根轨迹。

17、（2）确定K0=8时的闭环传递函数。 图5-79. 角系统对数幅频渐近线如下图5-8所示，请确定系统的传递函数。 10. 统的开环传递函数为：（1）若T1= 0.1、T2=1、T3=0.01，分析闭环系统稳定时K的取值范围。（2）画出临界稳定时闭环系统的模拟电路图。11.求图5-10示运算放大器电路的传递函数UO(s)/UI(s)。 12. 图5-11方块图的传递函数，以R (s)为输入，C(s)为输出。 13. 最小相角系统的开环对数幅频特性如图5-12所示。要求：（1）写出系统开环传递函数；（2）利用稳定裕度判断系统的稳定性。图5-1214试求图5-13所示运算放大器电路的传递函数UO(s)/UI(s)。 15求图5-14所示方块图的传递函数，以R (s)为输入，C(s)为输出。16. 位反馈系统的开环传递函数为，设计一个超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数,相位裕度，增益裕度不小于10dB。17. 位反馈系