大工11春自动控制原理在线作业

1、大工 11 春自动控制原理在线作业 1 一、单选题(共 10 道试题，共 50 分。)判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括() 。A. 劳斯判据法 B. 奈奎斯特判据法 C. 李雅普诺夫第二方法 D. 信号流图法当二阶系统为 ()响应时，系统的特征根为共轭虚根。A. 欠阻尼 B. 过阻尼 C. 无阻尼 D. 临界阻尼若系统劳斯阵列表的第 k 行所有系数 () ，则系统要么不稳定，要么处于临界稳定状态。A. 均为零 B. 均为 1C. 不为零 D. 恒定测速发电机属于 ()。A. 比例环节 B. 惯性环节 C. 积分环节 D. 振荡环节下列哪种输入信号属于斜坡函数 ()。A. 突然转换 B

2、. 突然合闸 C. 负荷突变 D. 数控机床加工斜面的进给指令电枢控制的直流电动机属于 () 。A. 一阶系统 B. 二阶系统 C. 三阶系统 D. 四阶系统()是经典控制理论中最基本也是最重要的概念。A. 传递函数 B. 频率法 C. 根轨迹法 D. 微分方程()又称为参考输入。A. 给定值 B. 被控量 C. 反馈通道 D. 前向通道高阶系统找到一对 () 就可近似地当作二阶系统来分析。A. 主导零点 B. 主导极点 C. 共轭复数主导极点 D. 共轭实数主导极点用 ()建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模 型。A. 数学法 B. 差分法 C

3、. 演绎法 D. 归纳法 二、判断题(共 10 道试题，共 50 分。)如果系统受到扰动，偏离了平衡点，但当扰动消失后，能回到原平衡点，称这个系统是稳定的。 B. 正确一般对有超调的系统常定义响应曲线的上升时间从稳态值 10%-90% 所需时间。 A. 错误传递函数的零点、极点分布图表征了系统的动态性能。 B. 正确过阻尼系统反应迟钝，动作缓慢，所以一般控制系统都不设计成过阻尼系统。 B. 正确前向通路的各增益乘积称为前向通路增益。 B. 正确静态条件是指变量的各阶导数为零。 B. 正确差动放大器属于计算装置。 A. 错误采用消元处理后能形象直观地表明输入信号以及各中间变量在系统的传递过程。

4、A. 错误在工程实际中机械动力系统可以近似为一阶系统。 A. 错误任何复杂系统的结构图都不外乎由串联、并联和反馈 3 种基本结构交织组成。 B. 正确 大工 11 春自动控制原理在线作业 2一、单选题(共 10 道试题，共 50 分。)在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为()。A. 相位差 B. 信号差 C. 频率差 D. 相差如果开环零点数目 m 小于开环极点数目 n，则有 () 条根轨迹终止于无穷远处。A. nB. M C. n-m D. m-n()是用来确定根轨迹上某点的相应增益值。A. 辐角条件 B. 幅值条件 C. 开环增益 D. 开环零点当根轨迹分支在实轴上某点相

5、遇又向复平面运动时，该交点称为根轨迹的() 。A. 会合点 B. 分离点 C. 相遇点 D. 分离极点一阶滞后环节的最大滞后相角为 ()。A. 0B. 60C. 90D. 180PID 调节器中的 D 指的是 ()。A. 比例 B. 积分 C. 微分 D. 比例积分() 是相位滞后环节，它的低通性能好。A. 比例环节 B. 微分环节 C. 积分环节 D. 振荡环节用直接求解闭环特征根绘制根轨迹的办法，对于 () 是不适用的。A. 一阶系统 B. 二阶系统 C. 三阶系统 D. 高阶系统为了减少校正装置的输出功率，以降低成本和功耗，()装置通常被安置在前向通道的前端。A. 串联校正 B. 反馈校

6、正 C. 并联校正 D. 前馈校正() 的对数相频特性恒为 0。A. 比例环节 B. 惯性环节 C. 积分环节 D. 振荡环节 二、判断题(共 10 道试题，共 50 分。)以开环根轨迹增益为可变参数绘制的根轨迹称做参变量根轨迹。 A. 错误根轨迹上的箭头表明当开环增益 K 增大时，特征根移动的方向。 B. 正确线性系统的频率特性可以非常容易地由解析法得到。 B. 正确利用超前网络进行串联校正的基本原理是利用其相角的超前特性。 B. 正确时域性能指标和频域性能指标之间可以相互换算。 B. 正确两个极点间的根轨迹上只有一个分离点。 A. 错误不稳定环节的相频特性与稳定环节的完全相同。 A. 错误

7、积分环节的频率特性与惯性环节互为倒数。 A. 错误对数坐标图可以扩大所表示的频率范围，而又不降低低频段的准确度。 B. 正确每个闭环特征根的变化轨迹都是整个根轨迹的一个分支。 B. 正确 大工 11 春自动控制原理在线作业 3 一、单选题(共 10 道试题，共 50 分。)二次函数型外推规律的保持器称为 ()。A. 零阶保持器 B. 一阶保持器 C. 二阶保持器 D. 高阶保持器控制电机的转速与控制电压间的关系呈现 () 特性。A. 饱和非线性 B. 死区 C. 间隙 D. 继电器如果极限环内外的相轨迹曲线都收敛于该极限环，则该极限环称为() 。A. 稳定极限环 B. 不稳定极限环 C. 半稳

8、定极限环 D. 振荡极限环在离散系统中，通过控制器对 ()进行控制的直接作用的偏差信号仍是离散信号。A. 控制量 B. 被控对象 C. 离散信号 D. 数字量稳定的自激振荡是振幅固定不变， () 固定不变的周期振荡，具有抗干扰性。A. 效率 B. 周期 C. 频率 D. 相角如果采样开关以相同的 ()动作，则称为等速采样。A. 采样时间 B. 采样周期 C. 采样速度 D. 采样效率如果遇到 Z 变换函数是超越函数，则只能用 ()来求取 Z 反变换。A. 部分分式法 B. 反演积分法 C. 幂级数法 D. 延迟法通过级数求和法求取已知函数 Z 变换的缺点在于需要将 () 写成闭合形式。A. 无

9、穷级数 B. 有穷级数 C. 有理函数 D. 无理函数()是运用内环非线性反馈控制，构造伪线性系统。A. 相平面法 B. 相轨迹法 C. 描述函数法 D. 逆系统法理想继电器又称为 ()。A. 单位继电器 B. 双位继电器 C. 三位继电器 D. 滞环继电器 二、判断题(共 10 道试题，共 50 分。)不稳定的自激振荡实际上是不存在的。 B. 正确2.研究非线性系统的稳定性时，只需要明确给定系统的初始状态即可。A. 错误3.在实际应用中理想单位脉冲面积为1。 B. 正确4.叠加原理不适用于描述非线性系统运动的数学模型。B. 正确5.模数转换器与数模转换器为数字计算机的接口。B. 正确6.极限

10、环可以使系统性能变好。 A. 错误7.等倾斜线法是一种常用的绘制相平面图的图解法。B. 正确8.数模转换器不可以用采样开关来表示。 A. 错误9.信号恢复是指将连续时间信号变成离散时间信号。A. 错误10.Z 变换只能表征连续时间信号在采样时刻上的信息。B. 正确自动控制原理课程考试模拟试卷、单项选择题（本大题共 10小题，每小题 2 分，共 20 分）1、判定一个系统是否稳定有多种方法，其中不包括（）。B奈奎斯特判据法D信号流图法B突然合闸D数控机床加工斜面的进给指令A劳斯判据法C李雅普诺夫第二方法2、下列哪种输入信号属于斜坡函数（）。A突然转换5s 1）。C负荷突变3、系统开环传递函数为

11、G（s） ，则系统的开环零点为 s（s 1）A 0.2B0.2）。DC 04、在分析中常将同频率下输出信号相位与输入信号相位之差称为（A相位差B信号差C频率差D相差5、控制系统开环传递函数为KG(s)H(s) Ks(s 1)，则该系统根轨迹有（）条渐近线。7、如果采样开关以相同的（）动作，则称为等速采样。B2D4）装置通常被安置在前向通道的前端。B反馈校正D前馈校正A1C36、为了减少校正装置的输出功率，以降低成本和功耗，A串联校正C并联校正A采样时间B采样周期C采样速度D采样效率8、()是运用内环非线性反馈控制，构造伪线性系统。B相轨迹法A相平面法D逆系统法C描述函数法9、()是闭环系统幅频

12、特性出现谐振峰值时的频率。A剪切频率B谐振频率C截止频率D带宽频率10、()是指阶跃响应曲线超过稳态值而到达第一个峰值所需要的时间。A调节时间B延滞时间C上升时间D峰值时、选择判断题(本大题共 10小题，每小题 2分，共 20 分)1、采用消元处理后能形象直观地表明输入信号以及各中间变量在系统的传递过程。A正确B错 误2、任何复杂系统的结构图都不外乎由串联、并联和反馈3 种基本结构交织组成。A正确B错误3、在工程实际中机械动力系统可以近似为一阶系统。A正确B错误4、过阻尼系统反应迟钝，动作缓慢，所以一般控制系统都不设计成过阻尼系统。A正确B错误5、闭环零点的分布决定了瞬态响应曲线的形状及指标。

13、A正确B错误6、在 s 平面上，凡能满足幅值条件的点都是系统的特征根。A正确B错误7、 Z 变换只能表征连续时间信号在采样时刻上的信息。A正确B错误8、研究非线性系统的稳定性时，只需要明确给定系统的初始状态即可。A正确B错误9、等倾斜线法是一种常用的绘制相平面图的图解法。A正确B错误10、极限环可以使系统性能变好。 (A正确B错误三、简答题(本大题共 2小题，每小题 5 分，共 10分)1、简述衡量控制系统的稳定裕量的方法。 幅值裕量、相角裕量。2、简述线性系统的定义。 当系统的运动规律可以用线性微分方程来描述时，则这类系统称为线性系统。四、计算题(本大题共 2 小题，每小题 10分，共 20

14、分)1、设一单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)64 3 2 s(s4 3s3 2s2 s 5)试用劳斯判据判别系统的稳定性。解： 系统的闭环传递函数为：(s)6s5 3s4 2s3 s2 5s 6因此，系统的特征方程为： s5 3s4 2s3 s2 5s 6 05 s12 54 s31 63 s592 s-11151 s1740 s15列写劳斯阵列表如下：第一列系数有负数，故系统是不稳定的。2、二阶系统单位阶跃响应c(t )如下图所示，试根据已知的单位阶跃响应c(t) 计算系统参数解：由图单位阶跃响应曲线，结合性能指标的定义，可得超调量为： % 30% ，峰值时间为： tp 0.1则由二阶

15、欠阻尼情况下的性能指标公式，可得：% e 1 100% 30%解得 0.358, n 33.63五、作图题(本大题 1 小题，共 12分)某系统方框图如下图所示，试绘制该系统的根轨迹图。K (0.25 s 1) 0.5K (s 4) k (s 4) 解：系统开环传递函数为 Gk (s)ks(0.5 s 1) s(s 2) s(s 2)其中， k 0.5K 。系统为负反馈系统且开环传递函数为标准形式，属于 180 根轨迹1)开环极点数目n 2,p1 0, p22开环零点数目 m 1, z1 42)实轴上根轨迹分布在( , 4 和 2,0 。3)渐近线条数n m 1渐近线与实轴夹角 a 1804)

16、求分离点公式解得n 1 m 1i 1 d pij 1 d z j11即 1 1dd21d4d16.828(会合点) ，d2 1.172 (分离点)该系统根轨迹为圆，是以 ( 4,0) 为圆心，半径为 2.828 的圆。六、综合题(本大题 1 小题，共 18分)5设负反馈系统的开环传递函数为 G(s)H(s) s(0.5s 51)(2s 1) 。画出系统开环频率特性的极坐标图，并用奈奎斯特判据判断其闭环系统的稳定性。解：G( j )H( j )5j (0.5 j 1)(2 j 1)由 G( j )H ( j ) 180 ，得 1，求得 G( j ) H( j ) 2因为0 ，90，0270画出极

17、坐标图如下：由图知，奈氏曲线包围( -1，j0 )点 2 周。 因为 P=0，N=2，所以 Z=P+N=2 ，系统闭环不稳定。自动控制原理课程考试模拟试卷一、单项选择题(本大题共 10小题，每小题 2 分，共 20 分)1、当二阶系统为()响应时，系统的特征根为共轭虚根。B过阻尼A欠阻尼C无阻尼D临界阻尼2、用（）建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模型。A数学法C演绎法B差分法D归纳法10s 13、系统开环传递函数为 G（s） 10s 1 s（s 5）A 0.1C 04、一阶滞后环节的最大滞后相角为（A0则系统的开环零点为（ ）。B 0.1D1）

18、。B 30C 60D 905、控制系统开环传递函数为G(s)H(s)Ks(s 1)(s 2)(s 4)则该系统根轨迹有（）条渐近线。A1C36、（）的对数相频特性恒为 0 。A比例环节C积分环节7、二次函数型外推规律的保持器称为（A零阶保持器C二阶保持器B2D4B惯性环节D振荡环节）。B一阶保持器D高阶保持器8、如果极限环内外的相轨迹曲线都收敛于该极限环，则该极限环称为（）。A稳定极限环C半稳定极限环9、（）的分布决定了瞬态响应的类型。A开环极点C闭环极点B不稳定极限环D振荡极限环B开环零点D闭环零点10、关于干扰信号，下面说法正确的是（）。A干扰信号是由某些外部和内部因素引起的、对被控量产生

19、不利影响的信号B干扰信号是由某些内部因素引起的、对被控量产生不利影响的信号C干扰信号是由某些外部因素引起的、对被控量产生不利影响的信号D干扰信号都是可以测量的，它对被控量会产生不利的影响二、选择判断题（本大题共 10小题，每小题 2分，共 20 分）1、差动放大器属于计算装置。 （ ）A正确B错误 TOC o 1-5 h z 2、传递函数的零点、极点分布图表征了系统的动态性能。（ ）A正确B错误3、一般对有超调的系统常定义响应曲线的上升时间为从稳态值10%-90%所需时间。（）A正确B错误4、如果系统受到扰动， 偏离了平衡点， 但当扰动消失后， 能回到原平衡点， 称这个系统是稳定的。 （ ）B

20、错误）B错误A正确5、两个极点间的根轨迹上只有一个分离点。（A正确6、以开环根轨迹增益为可变参数绘制的根轨迹称做参变量根轨迹。（ ）A正确B错误7、线性系统的频率特性可以非常容易地由解析法得到。（ ）A正确B错误8、积分环节的频率特性与惯性环节互为倒数。（ ）A正确B错误9、模数转换器与数模转换器为数字计算机的接口。 （）A正确B错误10、信号恢复是指将连续时间信号变成离散时间信号。（ ）A正确B错误三、简答题（本大题共 2 小题，每小题 5分，共 10 分）1、简述求解离散函数的 Z 变换的方法。 级数求和法、部分分式法和留数计算法。2、简述最小相位系统的定义。如果系统开环传递函数在复平面

21、s 的右半面既没有极点， 也没有零点， 则称该传递函数为最小相位传 递函数，具有最小相位传递函数的系统称为最小相位系统。四、计算题（本大题共 2 小题，每小题 10分，共 20 分）1、某负反馈控制系统开环传递函数为。试确定使闭环系统稳G(s)H (s) K(s 1)s(4s 1)(2s 1)定的 K 值范围。解：闭环特征方程：328s3 6s2 ( K 1)s K 03 s2 sK1使闭环系统稳定的K 值范围：0K3 。2、控制系统如下图所示，扰动信号n(t)=2 1(t) 。试求 K=10 时，系统在扰动作用下的稳态误差和稳态输出。0.05s 1解：C(s) ， E(s)=-2.5C(s)N(s) (s 5)(0.05s 1) 2.5K ， E(s)=-2.5C(s)68K16 K2.5(0.05s 1)所以： ess lim sE(s) s所以： ss s 0 (s 5)(0.05s 1) 2.5Kcss lsim0 sC(s) s0.05s 1(s 5)(0.05s 1) 2.5K s115五、作图题（本大题 1 小题，共 12分）G(s)H(s)Ks( s2 2s 2)试绘制该系统的根轨迹图。由题意可得：KG(s)H