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全国2023年10月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题课程代码:02306一、单项选择题(本大题共15小题,1—10小题每小题1分,11—15小题每小题2分,共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目规定的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.ω从0变化到+∞时,迟延环节频率特性极坐标图为()A.圆ﻩﻩﻩﻩﻩﻩB.半圆ﻩ ﻩC.椭圆ﻩﻩﻩ D.双曲线2.时域分析中最常用的典型输入信号是()A.脉冲函数ﻩ ﻩ ﻩﻩ ﻩB.斜坡函数C.阶跃函数 ﻩ ﻩ ﻩ D.正弦函数3.计算根轨迹渐近线倾角的公式为()A.ﻩﻩﻩﻩ ﻩB.C. ﻩ ﻩﻩﻩD.4.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ﻩ B.初始条件C.系统的结构参数 ﻩ ﻩD.输入信号和初始条件5.滞后校正装置的最大滞后相位趋近()A.-90° ﻩﻩﻩB.-45°ﻩﻩ ﻩ C.45°ﻩﻩ D.90°6.状态转移矩阵φ(t)的重要性质有()A.(t2-t1)·φ(t1-t0)=φ(t2-t1)φ(t1-t0)B.(t2-t1)·φ(t1-t0)=φ(t2-t0)C.(t2-t1)·φ(t1-t0)=φ(t1-t2)φ(t0-t1)D.(t2-t1)·φ(t1-t0)=φ(t1-t2)φ(t0-t1)7.采用系统的输入、输出微分方程对系统进行数学描述是()A.系统各变量的动态描述 ﻩﻩ ﻩ B.系统的外部描述C.系统的内部描述ﻩﻩ ﻩﻩﻩ ﻩD.系统的内部和外部描述8.运用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的()A.稳态性能 ﻩ ﻩ B.动态性能C.稳态和动态性能 ﻩﻩﻩ ﻩ D.抗扰性能9.有一线性系统,其输入分别为u1(t)和u2(t)时,输出分别为y1(t)和y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数),输出应为()A.a1y1(t)+y2(t)ﻩ ﻩﻩﻩB.a1y1(t)+a2y2(t)C.a1y1(t)-a2y2(t)ﻩ ﻩ ﻩ D.y1(t)+a2y2(t)10.某串联校正装置的传递函数为Gc(S)=K(0<β<1),则该装置是()A.超前校正装置 ﻩﻩ ﻩ B.滞后校正装置C.滞后——超前校正装置ﻩ ﻩ ﻩD.超前——滞后校正装置11.1型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为()ﻩA.-40(dB/dec) ﻩ ﻩB.-20(dB/dec)C.0(dB/dec) ﻩ D.+20(dB/dec)12.开环传递函数G(s)H(s)=,其中p2>z1>p1>0,则实轴上的根轨迹为()A.(-∞,-p2],[-z1,-p1] ﻩ B.(-∞,-p2]C.[-p1,+∞) ﻩ ﻩ D.[-z1,-p1]13.设系统的传递函数为G(s)=,则系统的阻尼比为()A. ﻩﻩﻩB. ﻩC. ﻩﻩD.114.下述系统中状态可控的系统是()A.ﻩﻩﻩ B.C. ﻩ D.15.设单位负反馈控制系统的开环传递函数Go(s)=,其中K>0,a>0,则闭环控制系统的稳定性与()A.K值的大小有关ﻩﻩ ﻩB.a值的大小有关C.a和K值的大小有关ﻩ ﻩD.a和K值的大小无关二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)请在每小题的空格中填上对的答案。错填、不填均无分。16.状态空间是以___________作为坐标轴所组成的n维向量空间。17.ω从0变化到+∞时,惯性环节的频率特性极坐标图在___________象限,形状为___________圆。18.二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为___________。19.G(s)=的环节称为___________环节。20.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然存在___________。21.频率特性可以由微分方程或传递函数求得,还可以用___________方法测定。22.系统输出响应的稳态值与___________之间的偏差称为稳态误差ess。23.信号流图由___________和___________组成。24.线性控制系统是指其动态过程可以用___________方程描述的控制系统。25.PI控制器是一种相位___________的校正装置。三、名词解释(本大题共5小题,每小题2分,共10分)26.自动控制系统27.最小相位系统28.偶极子29.根轨迹的起点30.渐近稳定四、简答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)31.给出四种通过系统开环传递函数判别闭环控制系统稳定性的方法。32.什么是位置、速度、加速度稳态误差系数Kp,Kv,Ka?(设控制系统的方块图如题32图所示)33.一般的自动控制系统被控量变化的动态过程有哪几种?34.局部反馈回路除了起到与串联校正类似的功能外,为什么还能克制所包围部分的参数波动?35.若L[x(t)]=X(s),拉氏变换终值定理应用的条件是什么?36.试述线性定常系统在正弦输入信号x(t)=Xsinωt作用下稳态输出信号yss(t)的基本特性(或基本形式)。五、计算题(本大题共4小题,第37、38题每小题8分,第39、40题每小题10分,共36分)37.题37图示为一转动物体,J表达转动惯量,f表达粘性摩擦系数。若输入为转矩M(t),输出为轴角位移θ(t)或角速度ω(t),求传递函数及.(8分)38.某系统的开环传递函数为G(s)H(s)=,求根轨迹与虚轴的交点及相应的K值。ﻩ ﻩﻩ ﻩ ﻩﻩﻩﻩ(8分)39.通过实验测得某一系统在单位阶跃函数r(t)作用下的闭
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