自动控制理论练习题

1、自动控制理论（二）第三章测试题一、单项选择题（每小题2分）1对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比士保持不变时，（）A.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间tp越大B.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间tp越小C.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间tp不变D.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间tp不定11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（）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是12.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和（）A.阶跃函数B.脉冲函数C.正弦函数D.抛物线函数3.二阶系统当0<<1时,如果增加,则输出响应的最大超调量p

2、将（A.增加B.减小C.不变D.不定2.一阶系统G（s尸一的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（ Ts 1A.不变B.不定C.愈小D.愈大7.主导极点的特点是（）A.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近5.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（）A.实轴上B.虚轴上C.左半部分D.右半部分11.对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频率n保持不变时，（）精品A.阻尼比己越大，系统的调整时间ts越大B.阻尼比己越大，系统的调整时间ts越小C.阻尼比己越大，系统的调整时间ts不变D.阻尼比己越大，系统的调整时间ts不定1控制系统的上升时间tr、调整

3、时间ts等反映出系统的（）A.相对稳定性B.绝对稳定性7.一阶系统的阶跃响应，（）。A.当时间常数T较大时有超调C.有超调2.时域分析中最常用的典型输入信号是（A.脉冲函数B.斜坡函数C.快速性D.平稳性B.当时间常数T较小时有超调D.无超调）C.阶跃函数D.正弦函数,其中K>0,a>0,则闭15设单位负反馈控制系统的开环传递函数Go（s）=s（s a）环控制系统的稳定性与（B.a值的大小有关D.a和K值的大小无关A.K值的大小有关C.a和K值的大小有关 10.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程式的所有系数都是正数是系统稳定的（）。A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件D.

4、以上都不是15.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比士保持不变时，（）。A.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的超调量bp越大B.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的超调量b p越小C.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的超调量6p不变精品D.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的超调量(Tp不定7.当二阶系统的根分布在右半根平面时，系统的阻尼比己为()A. 30B. §=0C. 0< <1 D.却19 .已知系统的特征方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4,则此系统的稳定性为()A.稳定B.临界稳定C.不稳定 D.无法判断10 .已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G (s)=,H

5、(s) 1 Khs,s(s 1)当闭环临界稳定时，Kh值应为()A. -1B, -0.1C, 0.1D, 12 .若系统的特征方程式为s3+4s+1=0 ,则此系统的稳定性为()A .稳定B .临界稳定C .不稳定 D .无法判断9 .过阻尼系统的动态性能指标是调整 MM ts和()A .峰值时回tp B .最大超调量p C .上升时迎tr D .衰减比p / p '13 . 一阶系统G(s)=的叫更常数T越大，则系统的输出响应达到稳态值的 时11 () A ,越长 B .越短 C .不变 D .不定6 .当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比 为()A , <0 B

6、 . =0C , 0< <1 D .>19 .控制系统的稳态误差 ess反映了系统的()A .稳态控制精度B .相对稳定性C .快速性D .平稳性10 .当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为()A .(<0 B .(=0 C . 0< (<1 D .1>1精品11 .已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差ess为常数，则此系统为（）A . 0型系统B . I型系统 C . II型系统D . m型系统7. 一阶系统G（s） 上的时间常数T越小，则系统的响应曲线达到稳态值的时 Ts 1问（）A,越短 B,越长 C.不变 D.

7、不定3 .如果高阶系统的一个极点在根平面上的位置与一个零点的位置十分靠近，则该极点对系统的动态响应（）A.没有影响B.几乎没有影响C.有影响D.是否有影响，不太清楚4 .采用零、极点对消法是为了使控制系统（）A.减少超调量 B.降低阶数C.改善快速性 D.改善动态和稳态性能8.已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 G （s）=工，则系统稳定时K的 s 1范围为（） A. K<0 B. K>0 C. K>1 D. K>2二、填空题（每小题1分）10如果要求系统的快速性好,则 极点，应距离虚轴越远越好。20. 一阶系统 的单位阶跃响应为 y（t）=1-e-t/T （t&g

8、t;0）。Ts 13.用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 _阶跃函数_。9.如果要求系统的快速性好，则闭环极点应距离 虚轴越远越好。18在单位斜坡输入彳S号的作用下，0型系统的稳态误差ess=8_。19时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和调整时间。21特征函数F（s）的极点是系统开环传递函数的。精品24.时域性能指标中所定义的最大超调量（7 p的数学表达式是 4分析稳态误差时，将系统分为0型系统、1型系统、2型系统，这是按开环传递函数的积分环节数来分类的。6.系统稳定的充分必要条件是其15环传递函数的极点都在s平面虚轴的左半部分。7若要求系统的快速性好，则闭环极点应距

9、虚轴越远 越好。18 .二阶衰减振荡系统白阻尼比士的范围为_0<01_。119 . G（s）=的环节称为惯性 环节。Ts 122.系统输出响应的稳态值与之间的偏差称为稳态误差es或21.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数七和 _5。25.线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在根平面的左半部分17 .二阶系统白阻尼比士在_1_范围时，响应曲线为非周期过程。18 .在单位斜坡输入信号作用下，R型系统的稳态误差ess=_0。17 .在单位斜坡输入信号作用下，I型系统的稳态误差ess=_K_ o22. 一阶系统G（s） 二的单位脉冲响应为 1 Ts三、名词解释（每小题2

10、分）5.主导极点28.稳态误差ess28.偶极子28 .稳态速度误差系数 Kv四、简答题（每小题4分）2.在0V &1, =0,己耳三种情况下，标准二阶系统的单位阶跃响应特性分别是什么1精品36.高阶系统中哪些闭环极点对系统的影响可以忽略？4.在0V <1,早0,七斗三种情况下，试画出标准二阶系统的单位阶跃响应。1 .试写出二阶振荡环节的传递函数。2试写出一阶惯性环节的单位斜坡响应。231.设二阶系统的闭环传递函数为 G(s) nr,当0V 1时，试说明S 2 ns n它的特征方程和特征根是什么小将特征根在根平面上表示出来，再说明系统 是否稳定？31 .设一阶系统的闭环传递函数为

11、G(s)=,试分析并画出其不同 叫日常数T(T1VT2VT3 )时的单位阶跃响应曲线。五、计算题21 .设系统的闭环传递函数为 Gc(s)=-n-,试求最大超调量”=9.6%、峰值s 2 ns n时间tp=0.2秒时的闭环传递函数的参数己和3的值。37.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)上一s(s 5)求1)单位阶跃响应；2)单位斜坡响应。2,试求90.6、ccn=5rad/s 时单位 n21 .设系统的闭环传递函数为 Gc(S)=ws 2 ns阶跃响应的上升时间tr、峰值时间tp、最大超前量行和调整时间ts(=±5%)。(s 1)(T2s 1)2 .设单位反馈(即H(s

12、)=1)系统的开环传递函数G(s)=位阶跃响应时的稳态误差ess39.通过试验测得某一系统在单位阶跃函数r(t)作用下的闭环输出响应为y(t)=1+0.2e-60t-1.2e10t,试求该系统的闭环传递函数Y(s)/R(s),阻尼比士和自然振荡频率n。(10分)精品34 .设单位反馈控制系统的开环传递函数为-10G(s)H(s)=10s(s 1)(s 4)试确定位置误差系数Kp、速度误差系数K及加速度误差系数Ka,以及当输入r(t)=1(t)+2t时系统的稳态误差essro34 .设单位反馈控制系统的开环传递函数为Go(s)=当参考输入r(t)=4t+8t2时,试求系统的稳态误差Qsr。35 .设控制系统的方框图如题 35图所示,当输入信号r1(t) = 1(t) ,r