自动控制原理学习通课后章节答案期末考试题库2023年

自动控制原理学习通课后章节答案期末考试题库2023年系统的单位脉冲响应可以表示为其（）的拉普拉斯逆变换。

参考答案:

传递函数

微分方程变为传递函数时微分算子用（）表示，c(t)用（

）表示，r(t)用（

）表示。

参考答案:

s###C(s)###R(s)

系统框图绘制步骤，（1）列些每个元件的（），（2）写出相应元件的（），（3）根据信号的（）连线，得到系统框图。

参考答案:

运动方程式###传递函数###流向

系统如上图，G1=10/(s*(s+1)),G2=20/(s*(s+1)),单位斜坡扰动作用下系统稳态误差约为：（）

参考答案:

1/10

系统积分环节个数为3，则系统型数为（）。

参考答案:

3

稳态误差定义为（）。

参考答案:

R-B

滞后超前校正系统传递函数，博德图有（）转折频率。

参考答案:

4

微分因子的极坐标图是（）。

参考答案:

正虚轴

积分因子的极坐标图是（）。

参考答案:

负虚轴

PD校正系统如图所示，其他参数不变，增加Kd，可以使系统的超调量（）。

参考答案:

变小

单位负反馈系统开环传递函数：100/(s(s^2+8s+24)),用劳斯判据判断系统是否稳定。

参考答案:

稳定

劳斯表计算过程中，若第一列出现0，用（）代替。

参考答案:

无穷小量

若劳斯表第一列为（），则系统稳定。

参考答案:

正

阻尼比一定，截止频率和峰值时间成（）比。

参考答案:

反

闭环传递函数：1/(1+s),截止频率为：（）。

参考答案:

1

截止频率处，闭环幅频特性的幅频值为（）dB。

参考答案:

-3

PD控制器传递函数为（）。

参考答案:

1+s

三个部件传递函数均为：s，串联后系统的传递函数为：（）。

参考答案:

s^3

PD控制器（）系统稳态特性，（）系统响应。

参考答案:

改善，加快

单位负反馈系统开环传递函数：100/(s(s^2+8s+2)),用劳斯判据判断系统是否稳定。

参考答案:

不稳定

一阶系统如图：R=200K，C=1uF,其在单位斜坡信号作用下的稳态误差为（）

参考答案:

0.2

系统截止频率分析常用信号

参考答案:

正弦信号

三个部件传递函数均为：s，并联后传递函数为：（）。

参考答案:

3s

控制系统描述属于公式描述的是（）。

参考答案:

微分方程和传递函数

直流电机调速系统中采用比例控制，控制器传递函数为（）。

参考答案:

5

直流电机调速系统中采用PI控制，能够（）干扰的影响

参考答案:

消除

单位负反馈控制系统，G=1/(s+2)，H=1,闭环系统的时间常数为（）。

参考答案:

1/3

单位负反馈控制系统，G=10，H=1，G变化时，闭环系统输出变化量是开环系统的（）倍。

参考答案:

1/11

滞后校正，适用于动态性能（），静态精度（）的系统

参考答案:

好，低

前向部件传递函数均：1/(s^2+s)，反馈通道传递函数为1，负反馈联接后传递函数为：（）。

参考答案:

1/(s^2+s+1)

拉普拉斯变换中电阻保持（）不变，C变（），L变（）。

参考答案:

R###1/(Cs)

控制系统变量个数为4，需要列写的方程个数为（），可以得到输入和输出变量关系。

参考答案:

3

控制系统描述属于图形描述的是（）。

参考答案:

框图和信号流图

PI控制器传递函数为（）。

参考答案:

1+1/s

指数函数f(t)=的拉普拉斯变换是（）.

参考答案:

1/(s+2)

阶跃函数f(t)=2的拉普拉斯变换是（）

参考答案:

2/s

拉普拉斯变换中时间t是（）。

参考答案:

实数

同时改善系统的动态和稳态性能需要()校正.

参考答案:

滞后超前

滞后超前校正系统，滞后部分传递函数导致系统相角的滞后范围（）。

参考答案:

-5到0

滞后超前校正系统，滞后部分传递函数在主导极点处幅值约等于（）。

参考答案:

1

滞后超前校正系统，主导极点处相角-225度，则超前校正部分，在主导极点处，产生超前相角（）度。

参考答案:

45

滞后超前校正系统传递函数的博德图，（）频段滞后，（）频段超前。

参考答案:

低，高

滞后超前校正系统传递函数，根轨迹图有（）零点。

参考答案:

2

滞后校正，使系统带宽变（），响应速度变（）。

参考答案:

窄，慢

频率法滞后校正，剪切频率处幅值12dB，β为（）。

参考答案:

3.98

频率法滞后校正，相位裕量50度，校正后系统剪切频率处相角为（）度。

参考答案:

-118

自动控制系统包含（），控制器，（）和反馈环节。

参考答案:

给定环节###被控对象

没有任何公共节点的回路叫做（）回路。

参考答案:

不接触

回路就是（），其终点也是（）。

参考答案:

闭通路###起点

李亚普诺夫第一方法是通过判定系统矩阵的特征值实部的符号来判定系统的稳定性的,又称为特征值判据。

参考答案:

对

线性定常系统渐近稳定的充分必要条件是,系统矩阵的所有特征值均具有负实部。

参考答案:

对

对于任意的初始状态和输入向量,系统状态方程的解存在并且唯一。

参考答案:

对

大范围稳定是全局性的稳定,其充分条件是在整个状态空间中只有一个平衡状态。

参考答案:

错

李亚普若夫定理能够判定系统的稳定性。

参考答案:

对

根轨迹法是利用()在S平面上的分布,通过图解的方法求取()的位置。

参考答案:

开环零、极点;闭环极点

关于PI控制器作用,下列观点正确的有

参考答案:

可使系统开环传函的型别提高,消除或减小稳态误差

根轨迹起于开环(),终于开环()。

参考答案:

极点,零点

根轨迹是()的并且对称于()。

参考答案:

连续;实轴

当开环有限极点数n大于有限零点数m时,有()条根轨迹趋向无穷远处。

参考答案:

n-m

实轴上的某一区域,若其()开环实数零、极点个数之和为()。则该区域必是根轨迹。

参考答案:

右边,奇数

若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则错误的是

参考答案:

含两个理想微分环节###位置误差系数为0###速度误差系数为0

绘制根轨迹的基本条件包括

参考答案:

幅值条件###相角条件

关于满足根轨迹相角条件的点的说法不正确的是

参考答案:

不一定在根轨迹上###不一定满足幅值条件###不一定满足闭环特征方程式

根轨迹的模值方程不可用于

参考答案:

确定根轨迹的起始角与终止角###确定实轴上的根轨迹分布###绘制根轨迹

关于根轨迹的说法正确的是

参考答案:

根轨迹全部在根平面的虚轴左半部分是,系统总是稳定的###根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为终止角

s平面上的根轨迹与虚轴的交点可以通过特征方程的劳斯表辅助方程求得。

参考答案:

对

根轨迹渐近线的交点一定在实轴上。

参考答案:

对

对于0°根轨迹,实轴上某一区域,其右侧开环实数零极点个数和为奇数,则该区域必是根轨迹。

参考答案:

错

模条件用于求使闭环特征根位于根轨迹上特定点的增益值。

参考答案:

对

用劳斯判据求根轨迹与虚轴的交点,只能得到交点处的根轨迹增益,得不到交点处的坐标。

参考答案:

错

当串联环节之间无采样开关时,系统的脉冲传递函数等于各环节传递函数之积的Z变换。

参考答案:

对

一阶保持器是具有高频衰减特性的低通滤波器。

参考答案:

对

若系统中有n个采样开关分别按不同周期动作,则称为多速采样。

参考答案:

对

Z变换只能表征连续时间信号在采样时刻上的信息。

参考答案:

对

信号恢复是指将连续时间信号变成离散时间信号。

参考答案:

错

采样系统暂态性能分析小结如下()

参考答案:

在闭环采样控制系统中,采样频率一般取系统带宽的6到10倍###在开环信号处理中,采样频率一般取系统带宽的100倍左右

以下关于Z变换的说法正确的是()

参考答案:

一般函数的Z变换都是关于z的有理分数###连续时间函数x(t)的Z变换X(z)仅包含了连续时间函数在各采样时刻上的数值###一个连续函数x(t)的Z变换函数是唯一的

以下关于Z变换的说法错误的是()

参考答案:

一个Z变换函数X(z)只有一个连续函数x(t)与其对应

离散系统闭环脉冲传递函数的极点Pk=1,则动态响应为()。

参考答案:

等幅脉冲序列

利用开环奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的

参考答案:

稳定性

开环对数频率特性的低频段决定系统的()。

参考答案:

稳态误差

最小相位系统稳定的充要条件是奈奎斯特曲线()(-1,j0)点。

参考答案:

不包围

()不是频率特性的几何表示法。

参考答案:

方框图

线性系统的频率特性

参考答案:

由系统的结构、参数确定

开环对数幅频特性的低频段不能决定系统的

参考答案:

稳态精度###抗干扰性能###快速性

最小相位系统的开环增益越大,其错误的是

参考答案:

振荡次数越多###稳定裕量越大###稳态误差越小

输出信号与输入信号的相位随频率变化的关系不是

参考答案:

幅频特性###传递函数###频率响应函数

频率特性只对系统适用,对控制元件、部件、控制装置不适用。

参考答案:

错

系统开环对数幅频特性在高频段的幅值,直接反映了对输入端高频干扰信号的抑制能力。高频段的分贝值越低,抗干扰能力越强。

参考答案:

对

极点配置的充分必要条件是受控系统必须是状态完全可控的。

参考答案:

对

用输出量作为反馈量称为输出反馈;用状态量作为反馈量称为状态反馈。

参考答案:

对

利用PD调节器进行串联校正的原理是利用PD调节器的相角超前特性。

参考答案:

对

串联滞后校正一般可以使系统的快速性变快,稳定裕量变好。

参考答案:

错

利用相位超前校正,可以增加系统的频宽,提高系统的快速性和稳定裕量。

参考答案:

对

串联滞后校正是利用校正网络在高频段的滞后特性来改善系统性能的。

参考答案:

错

串联超前校正可以使系统截止角频率下降,获得足够的相位裕量。

参考答案:

错

对一个多级决策过程来说,最优性原理保证了全过程的性能指标最小,并不保证每一级性能指标最小。

参考答案:

对

通过全维状态观测器引入状态反馈来任意配置系统的闭环极点时,要求系统必须同时可控和可观。

参考答案:

对

开环控制方式是按()进行控制的,反馈控制方式是按()进行控制的。

参考答案:

给定量;偏差

建立数学模型越精确越好。

参考答案:

错

方框图改化成信号流程图,方框用支路和增益代替,带箭头的线段用节点代替,相邻的比较点和引出点只需要用一个节点代替。

参考答案:

错

利用结构图可以直观的研究系统的运动特性。

参考答案:

对

传递函数是指输出的拉式变换与输入的拉式变换的比值。

参考答案:

错

线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

参考答案:

错

以下关于数学模型的描述,正确的是

参考答案:

数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部变量之间的动态关系的数学表达###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###系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类

信号流图中,信号传递的方向错误的是

参考答案:

支路逆箭头方向###任意方向###源点向陷点的方向

自动控制系统的()是系统正常工作的先决条件。

参考答案:

稳定性

没有稳态误差的系统称为

参考答案:

无差系统

梅逊公式不用来

参考答案:

判断稳定性###计算输入误差###求系统的根轨迹

校正装置的设计方法有几种?

参考答案:

频率法###根轨迹法###计算机辅助设计

通过测量输出量产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为

参考答案:

反馈元件

下列系统中属于开环控制的为

参考答案:

普通车床

下列系统中属于闭环控制的为

参考答案:

自动跟踪雷达###数控加工机床###恒温电炉箱

关于传递函数正确的说法是

参考答案:

传递函数只适用于线性定常系统###传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响###传递函数一般是为复变量s的真分式

不能决定系统传递函数的是系统的

参考答案:

结构###参数###输入信号

典型自动控制系统中有哪些基本环节

参考答案:

控制器###被控对象###测量元件###比较元件###执行机构

方框图的转换,所遵循的原则为

参考答案:

等效

闭环控制的主要优点

参考答案:

抗干扰能力强###控制精度高

信号流图中,()的支路成为源节点。

参考答案:

只有信号输入

自动控制系统的三种基本控制方式为

参考答案:

开环控制###闭环控制###复合控制

时域中常用的数学模型不包括

参考答案:

传递函数

传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关?

参考答案:

系统的结构参数

同一系统,不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程

参考答案:

相同

串联相位滞后校正后不能用于

参考答案:

提高系统的快速性###减少系统的阻尼###减少系统的固有频率

若一个可观的n维动态系统其输出矩阵的秩为m,则可设计m维的降维状态观测器。

参考答案:

错

一个能控能观的连续系统离散化后仍能保持器能控能观性。

参考答案:

错

对一个N维的能控能观线性SISO系统,其状态方程与传递函数描述是等价的。

参考答案:

对

奈氏判据是根据系统闭环频率特性判断系统稳定性的一种准则。

参考答案:

错

系统S1能控的充分必要条件是其对偶系统S2能观。

参考答案:

对

经过非奇异线性变换的线性定常系统不改变其状态的能控性。

参考答案:

对

如果系统的状态不能测得,只要系统能观测,可以采用状态观测器实现状态重构。

参考答案:

对

如果系统不能控,就不能通过状态反馈使其镇定。

参考答案:

错

奈奎斯特稳定判据对于非最小相位系统是适用的。

参考答案:

对

非线性系统的稳定性概念是全局性的,与系统的初始条件和外部输入无关。

参考答案:

错

描述函数法是线性系统频率法的推广,但它只考虑了主导极点的频率响应。

参考答案:

错

对于最小相位系统,当相位裕量为负时,闭环系统总是不稳定的。

参考答案:

错

最小相位系统一定是稳定系统,稳定系统一定是最小相位系统。

参考答案:

错

非线性系统能简化成一个非线性环节和一个线性部分,且开环连接的典型结构形式。

参考答案:

错

家用电冰箱属于闭环控制系统。

参考答案:

对

被控对象是自动控制系统组成的基本环节。

参考答案:

对

相平面图往往是关于原点或坐标轴对称的。

参考答案:

对

在研究非线性系统稳定性问题时,不需要明确系统初始状态。

参考答案:

错

等倾斜线法是一种常用的绘制相平面图的图解法。

参考答案:

对

在正弦输入信号下,非线性系统可能呈现出分频振荡。

参考答案:

对

自动控制理论一般可分为经典控制理论和现代控制理论两大部分。

参考答案:

对

任何非最小相位系统,其传递函数由单一的幅值曲线唯一确定。

参考答案:

对

关于相位滞后校正作用和特点的说法不正确的是

参考答案:

加大了带宽###降低系统稳态精度###加快系统响应速度

关于系统频域校正,以下哪种说法是正确的是

参考答案:

一个设计良好的系统,相角裕度应为45°左右###开环频率特性,在中频段对数幅频特性斜率应为-20dB/dec###利用超前网络进行串联校正,是利用超前网络的相角超前特性

下列调节器不属于相位超前校正的是

参考答案:

P###PI###PID

采用超前校正对系统抗噪声干扰能力的影响是

参考答案:

能力下降

PID控制器是一种

参考答案:

滞后超前校正装置

若某串联校正装置的传递函数为(10s+1)/(100s+1),则该校正装置属于

参考答案:

滞后校正

关于系统频域校正,下列观点错误的是

参考答案:

低频段,系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定

控制系统设计的要求基本上可以归结为

参考答案:

稳定性###快速性###准确性

幅频特性相同的系统,相频特性也必相同。

参考答案:

错

分析系统的动态性能时常用的典型输入信号是

参考答案:

单位阶跃函数

一阶系统的单位阶跃响应曲线的输出值为0.632时对应的t=

参考答案:

T

一阶系统的单位阶跃响应曲线随时间的推移

参考答案:

上升

若二阶系统处于临界阻尼状态,则系统的阻尼比应为

参考答案:

等于1

若二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡,则系统具有

参考答案:

一对纯虚根

二阶欠阻尼系统的调节时间与闭环极点的实部数值

参考答案:

成反比

系统开环传递函数G(s)=7/(s(s+5)),系统的开环增益和型次分别为

参考答案:

1.4,Ⅰ型

典型二阶系统的超调量越大,反映出系统

参考答案:

相角裕度越小

关于线性系统稳态误差,不正确的说法是

参考答案:

I型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差###如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数,系统不稳定###增加积分环节可以消除稳态误差,而且不会影响系统稳定性

下列哪种措施对改善系统的精度有效果

参考答案:

增加积分环节###增加微分环节###引入扰动补偿

以下关于系统稳态误差的概念不正确的是

参考答案:

只决定于系统的结构和参数###它只决定于系统的输入和干扰###它始终为0

反映系统动态响应快速性的主要性能指标包括

参考答案:

调整时间###上升时间###峰值时间

系统谐振峰值越大,超调量越大。

参考答案:

对

劳斯判据判断系统稳定的充分必要条件是特征方程各项系数大于零。

参考答案:

错

稳态误差为无穷大的系统是不稳定系统。

参考答案:

错

控制系统暂态响应是指系统在输入信号作用下,输出量从初始状态接近最终状态的响应。

参考答案:

错

闭环系统的动态性能不取决于开环对数幅频特性的

参考答案:

低频段###开环增益###高频段

李氏函数是标量函数,用V(x)表示,必须是正定的。

参考答案:

对

数学模型是舍弃各种事物的具体特点而抽象出它们的共同本质——____，而对系统加以研究的工具手段。

参考答案:

运动

所谓系统的运动是指系统状态随____的推移而变化。

参考答案:

时间

当sE(s)

___时，可用终值定理求出稳态误差，否则需要___。

参考答案:

在右半平面及虚轴解析###按定义求解

最小相位系统基本环节主要有___、___、___、____、__

、___、___和延迟环节。

参考答案:

比例环节###积分环节###惯性环节###震荡环节###纯微分环节###一阶微分环节###二阶微分环节

将开环传递函数写成尾一多项式，将分子和分母多项式分解成因式，这些基本因式称为___。稳定系统中，根据零点位置分布，又可以分为两大类，一类为___环节，另一类为___环节。

参考答案:

基本环节###最小相位###非最小相位

一个实际的即物理上可实现的线性系统，其传递函数必然是___分式。传递函数中的分子多项式和分母多项式的系数均为实数，所以零点和极点可以是___数，也可以是___数。

参考答案:

严格真有理###实###共轭复

系统的极点的作用是将输入中没有，而对象本身

在输出中生成出来，系统的零点影响到各运动摸态在系统的输出中所占的

，还可以

输入量中的某些运动摸态。

参考答案:

固有的模态###比重###阻断

首一多项式形式的传递函数可以分解因式写成___，对应的增益称为___。尾一多项式形式的传递函数可以分解因式写成___乘积的形式，对应的增益称为___，表示系统在阶跃输入下___的比值。

参考答案:

零极点表达式###根轨迹增益###基本环节###系统增益###输出稳态值变化量与输入阶跃幅度

系统的传递函数是在___条件下，___与___的比值。

参考答案:

零初始###输出拉普拉斯像函数###输入拉普拉斯像函数

已知系统的特征方程为(λ-1)(

λ-2j)(

λ-2j)

，则系统固有的运动模态为___、___、___。

参考答案:

e^(t)###sin2t###cos2t

线性连续控制系统的时间域数学模型为___，线性离散系统动态时间域数学模型为___

参考答案:

微分方程###差分方程

控制系统的各个环节之间有三种基本的连接方式，即___连接、___连接和___连接。

参考答案:

串联###并联###反馈

在系统的建模过程中，___和___之间存在矛盾，所以需要应根据系统的实际结构参数及要求的计算精度，略去一些次要因素，使模型既能反映系统的动态本质，又能简化分析计算的工作。

参考答案:

精度###复杂度

在方框图中，信号从输入端沿箭头方向到达输出端的传输通路称___；系统输出量经测量元件反馈到输入端的传输通路称___。

参考答案:

前向通路###反馈通路

对于二阶系统，系统稳定的充要条件为特征方程中___；对于特征方程为a3s3+a2s2+a1s+a0=0的三阶系统，系统稳定的充要条件为特征方程中所有系数都为正且___。

参考答案:

所有系数同号###a1

a2>

a0

a3

在方框图化简过程中，引出点前移需要___跨过方框的传递函数，比较点前移需要___跨过方框的传递函数。

参考答案:

乘以###除以

将高阶系统降阶，需要将传递函数分子分母多项式写成___乘积的形式，然后消去___和___极点。

参考答案:

基本环节###偶极子###远离原点的

一个___系统在输入量或扰动的作用下，经历___进入___后的误差称为稳态误差。

参考答案:

稳定###暂态###稳态

由梅森增益公式可知，改变系统的输入输出在

的情况下，不影响系统的固有运动形式。

参考答案:

不影响回路

已知某系统的单位阶跃响应为

，该系统的闭环传递函数为___，

参考答案:

12(1/(s+10)-1/(s+60))

建立控制系统的数学模型的方法有___法和___方法。

参考答案:

机理分析###实验辨识

控制系统的基本要求是___、___、___，主要是针对系统___（动/稳）态提出的。

参考答案:

稳定性###快速性###准确性

线性连续二阶系统的动态性能分析中，根据阻尼系数ζ的不同，稳定的二阶系统可分为无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼四种运动状态。对应阻尼系数ζ的取值范围分别是___、___、___和___。ζ___时，系统处于负阻尼，是不稳定的。

参考答案:

0###(0,1)###1###(1,+

∞)###<0

已知系统在零初始条件下的单位阶跃