自动控制原理基本知识测试题

1、自动控制原理基本知识测试题第一章 自动控制的一般概念一、填空题1. （）、（）和（2. 线性控制系统的特点是可以使用（）是对自动控制系统性能的基本要求。）原理，而非线性控制系统则不能。控制系统、（3. 根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（ 控制系统。4. 自动控制的基本方式有（5个简单自动控制系统主要由（6. 自动控制系统过度过程有（二、单项选择题1. 下列系统中属于开环控制的为（A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车2. 下列系统属于闭环控制系统的为（A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制3. 下列系统属于定值控制系统的为（A.自动化流水线B.自动跟踪雷达4. 下列系统属于随动控制系统的为（A.自

2、动化流水线B.火炮自动跟踪系统5. 下列系统属于程序控制系统的为（A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制6. （A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.7. 下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（A.稳定性 B. 复现性 C. 快速性 D.8. 下列不是自动控制系统基本方式的是（A.开环控制B.闭环控制 C.前馈控制丨9. 下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（A.被控对象B.被控变量C. 控制器10. 自动控制系统不稳定的过度过程是（A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程 D.以上都不是三、简答题1.什么是自动控制？什么是自动控制系统？）控制、（ ）、（）过程、（）C

3、. 普通车床)C.)C.)C.)C.）控制系统和（）控制和（）、（）和（）过程、（）过程和（）控制。）四个基本环节组成。）过程。D.家用空调器普通车床家用电冰箱家用空调器普通车床 ）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。准确性）D.复合控制D.家用电冰箱D.家用微波炉D.家用电冰箱D.火炮自动跟踪系统线性控制系统）D.测量变送器2. 自动控制系统的任务是什么？3. 自动控制的基本方式有那些？4. 什么是开环控制系统？什么是闭环控制系统？各自的优缺点是什么？5. 简述负反馈控制系统的基本原理及基本组成。6. 自动控制系统主要有那些类型？7. 对控制系统的基本要求是什么？请加以说明。8. 什么是

4、自动控制系统的过度过程？主要有那些种？四、名词解释1.被控对象2.被控变量3.给定值4.扰动量5.定值控制系统6.随动控制系统 7.程序控制系统参考答案一、填空题1. 稳定性、快速性、准确性 2.叠加3.定值、随动、程序4.开环、闭环、复合5. 被控对象、测量变送器、控制器、执行器 6.单调、衰减振荡、等幅振荡、发散振荡二、单项选择题1. C 2.D 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B 8.C 9.B 10.A第二章自动控制系统的数学模型一、填空题1. 数学模型是指描述系统（）、（）变量以及系统内部各变量之间（）的数学表达式。2. 常用的数学模型有（）、（）以及状态空间表达式等。3. （）

5、和（），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。4. 线性定常系统的传递函数定义为，在（）条件下，系统的（）量的拉氏变换与）量拉氏变换之比。5. 系统的传递函数完全由系统的（）决定，与（）的形式无关。6. 传递函数的拉氏变换为该系统的（）函数。7. 令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（）点。8. 令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）点。9. 令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）方程。10. 方框图的基本连接方式有（）连接、（）连接和（）连接。二、单项选择题1. 以下关于数学模型的描述，错误的是（）A. 信号流图不是数学模型

6、的图示B. 数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式C. 常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等D. 系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类2. 以下关于传递函数的描述，错误的是（）A. 传递函数是复变量 s的有理真分式函数B. 传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关C. 传递函数是一种动态数学模型D. 一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应3. 以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（）A. 仅适用于线性定常系统B. 只能研究单入、单出系统C. 只能研究零初始状态的系统运动特性D. 能够反映输入变量与各中间变

7、量的关系4. 典型的比例环节的传递函数为（1 1A. K B. C.D. SSTs 15. 典型的积分环节的传递函数为（）1 1A. K B. - C.D. SSTS 16. 典型的微分环节的传递函数为（）1 1A. K B. C.D. Ss Ts 17. 典型的一阶惯性环节的传递函数为（）八1厂1厂1A. 2B.C.D. STs22 Ts 1sTs 18. 典型的二阶振荡环节的传递函数为（）八1厂1厂1A. 2B.C.D. STs 2 Ts 1sTs 19. 常用函数1（t）拉氏变换L1（t）为（）11A. s B. - C. D.1ss10. 以下关于系统结构图的描述，错误的是（）A. 结

8、构图是线性定常系统数学模型的一种图示法B. 同一系统的结构图形式是唯一的C. 利用结构图可以直观地研究系统的运动特性D. 对应于确定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的11. 方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的（）A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D. 平均值12. 方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（）A.乘积 B.代数和 C.加权平均D. 平均值M s13. 系统的开环传递函数为 G s，则闭环特征方程为（）N sA. N S 0 B. NS0 C. 1 N S0 D.与是否单位反馈系统有关K s 3s 2 s 1 s 0 D.K s 3s 2

9、 s 1 s 0 D.，则系统的极点为（s K，则系统的零点为（s 114. 系统的闭环传递函数为 sA. s3B.s2C.15. 系统的闭环传递函数为 sA. s3B.s2C.三、简单题1. 建立数学模型的方法有那些？2. 简述建立微分方程的一般步骤。3. 传递函数有那些性质？4. 传递函数有那些局限性？5. 写出典型环节及其传递函数。6. 系统结构图有那些特点？7. 什么是结构图的等闲变换？8. 写出梅逊公式并进行说明。四、名词解释1. 数学模型2.传递函数3闭环特征方程4.结构图5.信号流图6.前向通道7.回路参考答案一、填空题1.输入、输出、动态关系2微分方程、传递函数3.结构图、信号

10、流图4.零初始、输出、输入5.结构和参数、输入信号6.脉冲响应7.零8.极9.特征10.串联、并联、反馈二、单项选择题1. A 2.B 3.D 4.A 5.B 6.D 7.C 8.A 9.B 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.A第三章自动控制系统的时域分析一、填空题1.系统的瞬态性能通常以系统在（）初始条件下，对（）输入信号的响应来衡量。2. 线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的（），而且还与系统的（）以及加在该系统的（）有关。3. 系统瞬态性能通常用（）、上升时间、（）、（）和衰减比等指标来衡量。4. 一阶系统的时间常数为系统响应达到稳态值的（）所需时间。或，若系

11、统响应曲线以（）速度增加，达到稳定值所需时间。K5. 一阶系统G（s） 的时间常数T越大，系统的输出响应达到稳定值的时间（）。Ts 16. 阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（）周期、（）振荡的，且 %（）。7. 阶系统在阶跃信号作用下，其响应达到稳态值的95%所用的时间是（），达到稳态值的 98%所用时间是（），达到稳态值的（）所用的时间是T。8. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是（）和（）。9. 在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将0、Ov v 1、1和 1称为（）阻尼、（）阻尼、（）阻尼和（）阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为（）阻尼过程。10. 超调量仅由（）决定，其值越小，超调量

12、（）。11. 调节时间由（）和（）决定，其值越大，调节时间（）。12. 在零初始条件下，当系统的输入信号为原来的输入信号的导数时，系统的输出为原来输出的（ ）。13. 如果要求系统的快速性好，则（）应距离虚轴越远越好。14. 利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有（）和赫尔维茨判据。15. 系统特征方程式的所有根均在s平面的左半部分是系统稳定的（）条件。16. 系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的全部极点都具有（）。）以及加在该系统（17. 线性系统的稳定性仅由系统本身的（）决定，而与系统的（ 无关。18. 在某系统特征方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为（19.

13、 若系统的特征方程式为 s3 4s 1 0,此系统的稳定性为（20.若系统的特征方程式为32s 2s 4s 10，则此系统的稳定性为（21.分析稳态误差时，将系统分为（）环节个数来分类的。0型系统、I型系统、n型系统这是按开环传递函数的s s 1s 223.在单位阶跃输入信号作用下，I型系统的稳态误差ess(）。24.在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess（）。25.在单位斜坡输入信号作用下，n型系统的稳态误差ess(）。26.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（）将提高，稳定性将（)27.（）系统的开环放大系数，可以增强系统对参考输入的跟随能力,但会使稳定性（

14、)28.在高阶系统响应中，距离虚轴（），且其附近没有（）的勺极点将起到主导作用。22.设控制系统的开环传递函数为G S，该系统的型数为（）。10二、单项选择题1.系统时间响应的瞬态分量（）。A.是某一瞬时的输出 B.反映系统的准确度 C.反映系统的动态特性D.只取决于开环极点K2阶系统G（s） -的放大系数K越小，则系统的输出响应的稳态值（）。Ts 1A.不变 B. 不定 C. 越小 D. 越大3阶系统G s - 放大系数-越大，则其（）。Ts 1A.响应速度越慢 B.响应速度越快C.调节时间越短D.响应速度不变4. 一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其（）。A.响应速度越慢 B.响应速度

15、越快C.准确度越高D.准确度越低5. 下列性能指标中的（）为系统的稳态指标。A. % B. ts C. tp D. ess6.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将0称为（）。A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼7.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将0V V1称为（)。A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将1称为（）。A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 1称为（）。A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼

16、C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼10.工程上习惯于把过度过程调整为（）过程。A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼11.二阶系统当0vV 1时，如果增加，则输出响应的最大超调量%将（)A.增大 B. 减小 C.不变 D.不定12. 对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（n保持不变时（A.越大，调整时间ts越大B.越大，调整时间ts越小C.越大，调整时间ts不变D.越大，调整时间ts不定17.线性定常二阶系统的闭环增益越大， A.系统的快速性越好B.超调量越大。C.峰值时间提前 D.对系统的动态性能没有影响18.已知系统开环传递函数为G(s)，则该闭环

17、系统的稳定状况为（s 0.5）（s 0.1）A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界D.无法确定19.已知系统开环传递函数为G(s)，则该闭环系统的稳定状况（0.4 s 1）（0.5s 1）A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界D.无法确定20.若系统的特征方程式为s3 s2 1 0，则此系统的稳定状况为（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13. 对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比 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ts越大B.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的

18、峰值时间ts越小C.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间ts不变D.无阻尼自然振荡频率n越大，系统的峰值时间ts不定14.对于欠阻尼的二阶系统，阻尼比越小，超调量将（A.越大 B. 越小 C.不变D.不定15.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率n越大,A.越大 B. 越小 C.不变D.不定16.对于欠阻尼二阶系统,无阻尼自然振荡频率超调量将（21.设 G(s)H(s)，当K增大时，闭环系统(s 1)(s 2)(s 3)A.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定K22. 设G(s)H(s)K ，当K增大时，闭环系统()。(s 1)(s 2)A.由稳定到不稳定 B

19、.由不稳定到稳定C.始终稳定D.始终不稳定23. 如果增大系统的开环放大倍数K ,则其闭环系统的稳定性将()。A.变好B.变差C.不变D.不定24. 如果增加开环系统积分环节数，则其闭环系统的稳定性将()。A.变好B.变差C.不变D.不定25. 设一单位负反馈控制系统的开环传递函数为A.10B.20C.30D.4026. 单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是(4KG(s)，要求 KP 40，则 K (s 2A.在r(t)R 1(t)时，输出速度与输入速度的稳态误差B.在r(t) R 1(t)时，输出位置与输入位置的稳态误差C. 在r(t)V 1(t)时，输出位置与输入位置的稳态误差D. 在r(

20、t)V 1(t)时，输出速度与输入速度的稳态误差27. 已知其系统的型别为 v ,输入为r(t) tn (n为正整数)，则系统稳态误差为零的条件是() A. v n B. v n C. v n D. v v n28. 若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的()。A.稳定性提高B.动态性能越好C.无差度降低 D.无差度越高29. 为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈回到干扰作用点之前(A.增加积分环节B.减少积分环节C.增加放大环节 D.减少放大环节230. 某单位反馈系统开环传递函数G(s) 号乌心1)(2s U，当输入为 -时，系统稳态误差为s (s 10s 1000)2

21、()。A.0 B.C.1D.1031. 决定系统静态性能和动态性能的系统的()。A.零点和极点B.零点和传递系数 C.极点和传递系数D.零点、极点和传递系数三、简答题1. 什么是时域分析法？2. 什么是系统的时间响应？3. 什么是系统的瞬态响应？4. 什么是系统的稳态性能指标？5. 什么是系统的动态性能指标？6. 什么是一阶系统的时间常数？7. 对于单位阶跃响应，欠阻尼二阶系统的性能指标有那些？8. 线性系统稳定的充要条件是什么？9什么是系统的稳定性？10. 线性系统稳定的充要条件是什么？11. 简述劳斯稳定判据。12什么是控制系统的误差和稳态误差？13. 计算稳态误差一般有那些方法？14.

22、用静态误差系数计算稳态误差的应用条件是什么？四、名词解释1一阶系统2.峰值时间tp 3.调节时间ts4.上升时间tr5.超调量 % 6.主导极点7. 高阶系统 8.无阻尼9.欠阻尼10.临界阻尼11.过阻尼12.系统的型数参考答案一、填空题1. 零、单位阶跃 2.结构和系数、初始状态、外作用 3.超调量、峰值时间、调节时间4.63.2%、初始5.越长6.非、无、0 7.3T、4T、63.2% 8.阻尼比E、自然振荡角频率n 9.无、欠、临界、过、欠 10. E值、越大11. E、 n、越短12.导数13.闭环极点14.劳斯判据15.充要16. 负实部17.结构和参加、初始状态、外作用 18.不

23、稳定19.不稳定20.不稳定21.积分22. I型 23.024. s 25.0 26.稳态精度、变差27.增大、变差28.最近、零点二、单项选择题1. C 2.C 3.D 4.A 5.D 6.A 7.B 8.C 9.D 10.B 11.B 12.B 13.B 14.A 15.C 16.B17. D 18.A 19.B 20.C 21.A 22.C 23.B 24.B 25.B 26.C 27.B 28.D 29.A 30.C 31.D第四章 根轨迹分析法一、填空题1. 正反馈系统的相角满足（）,正反馈系统的根轨迹称为（）。2. 根轨迹起始于（），终止于（）。3. 根轨迹全部在根平面的（）部分

24、时，系统总是稳定的。4. 如果要求系统的快速性好，则（）应距离虚轴越远越好。k5. 已知2 j0点在开环传递函数为 G（s）H（s）的系统的根轨迹上，则该点对应的k值（s 4）（ s 1）为（）。6. 系统开环传递函数有 3个极点，2个零点，则有（）支根轨迹。7. 根轨迹是连续的且关于（）对称。8. 根轨迹离开复数极点的切线方向与正实轴间夹角为（）。9. 根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为（）。k10. 已知系统的开环传递函数为 G（s）H（s）V （ 2, j0）点（）根轨迹上。s 3二、单项选择题k1. 开环传递函数为 G（s）H （s），则实轴上的根轨迹为（）。s 1A (,

25、1 B. 1,C. (,0D. 0,)2.已知系统开环传递函数为G（s） 一s0.5 s 0.1，则该闭环系统的稳定状况为（A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.稳定状态无法确定3.设 G(s)H(s)，当k增大时，闭环系统（A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳定C.始终稳定D.始终不稳定4.开环传递函数为G(s)H(s)，则实轴上的根轨迹为（s 3A. 1, B. 3, 1C.(,3 D. 0,)5.设开环传递函数为G（s），在根轨迹的分离点处，其对应的k值应为（A.0.25B.0.5C.1D.46.设 G(s)H (s)l-，当k增大时，闭环系统（s 1 s 2A.由稳定到不稳定B.由不稳定到稳

26、定C.始终稳定D.始终不稳定k值应为（7.设开环传递函数为 G（s），在根轨迹的分离点处，其对应的s（s 1）A.0.25B.0.5C.1D.48. 开环传递函数为 G（s），则根轨迹上的点为（s 2A. 1 B. 3 j C.5 D. 2 j09. 确定根轨迹与虚轴的交点，可用（A.劳斯判据 B.幅角条件C.幅值条件D.dk 0ds10.开环传递函数为 G（s）H （s）k（s 5）的根轨迹的弯曲部分轨迹是（s（s 2）A.半圆 B.整圆C.抛物线D.不规则曲线11.系统开环传递函数为两个“s”多项式之比G（s）器，则闭环特征方程为（A. N(s) 0 B. N(s) M (s)0C.1 N

27、(s)0 D.与是否为单位反馈系统有关12.已知下列负反馈系统的开环传递函数,应画零度根轨迹的是（D.4s(2 s)B. -s(s 1)(s 5)kC. 2s(s 3s 1)三.名词解释1.根轨迹 2. 广义根轨迹3.零度根轨迹4.最小相位系统5.非最小相位系统6.主导极点7.偶极子四简答题1.根轨迹的方程是什么？幅角方程是什么？幅值方程是什么？2简述确定根轨迹与虚轴的交点的两种方法。 习题答案：一、填空题1. 2k 、零度根轨迹6. 37.实轴 8.出射角(起始角)二、 单项选择题1.A 2.A 3.A2.开环极点、开环零点或无穷远点9.入射角(终止角)10.不在4.B5.C6.C7.A8.

28、C9.A3虚轴左半 4闭环极点5. 210.B11.B12.A、填空题1设系统的频率特性为 G(j ) R(2设系统的频率特性G(j ) R()3设某系统开环传递函数为G(s)第五章频率分析)jI()，则 I()称为(jI()，则相频特性G(j )102，则其频率特性奈氏图起点坐标为(s2 s 10)(s 1)4. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是()。5. 开环最小相位系统的对数幅频特性向右移5倍频程，则闭环系统的调节时间将减小)，超调量将(增加。不变，减小)，抗高频噪声干扰的能力将 1(增加,(增加，不变， 不变，减小)。6.系统的递函数(s)，若输入信号为r(t) si n

29、t，则系统的稳态输出 c(t) s 17. 比例环节的相频特性为8. 积分环节的幅频特性为9. 二阶微分环节是相位超前环节，最大超前角为(10. 二阶振荡环节是相位滞后环节，最大滞后角为 二、单项选择题1. 积分环节的幅频特性，其幅值和频率成(A.指数关系B.正比关系C.反比关系2. 阶系统的闭环极点越靠近s平面原点，其A.响应速度越慢B.响应速度越快C.3. 输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是A.幅频特性B.相频特性)。D.不定关系 ( )。 准确度越高 旦(4设积分环节的传递函数为G(s)A.KB.KC.传递函数K，则其频率特性幅值s1DrD.准确度越低 )。D.频率响应函数M()(5如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比的值为(A.00.707 B.01