集美大学机电专业自动控制期末考参考题

复习自测题

以下是西工大精品课程的自测题题库截图，因为与ppt有交集所以好好利用，时间紧迫，凑合着看,

难了一点，还是先把ppt搞定再说。

(1)线性定常二阶系统的闭环增益加大：

©A、系统的快速性愈好

©B、超调量愈大

OC、峰值时间提前

妗D、对系统的动态性能没有影响

(2)单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：

OA、在=⑷时，输出速度与输入速度的稳态误差

OB、在⑷时，输出位置与输入位置的稳态误差

OC、在")='•£时，输出位置与输入位置的稳态误差

OD、在『(£)=’”时，输出速度与输入速度的稳态误差

)=-阳--S-)

(3)系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比耿M

则闭环特征方程为：

OA、N(S)=0

©BsN(S)+M(S)=0

OC、1+N(S)=0

OD、与是否为单位反馈系统有关

⑷非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S),反馈通道卡递

函数为H(S),则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差炉(⑼

之间有如下关系：

©A、之⑸=H3)®3)

B、E•⑻=H(S).E⑻

“、5⑻=G(S)H3)£(S)

D、£(M=G(MR3)E(S)

(5)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:

K12_s)

©Ax5(s+l)

OB、s(s-l)(s+5)

R

OC、式$2一3$+1)

.。-s)

OD、s(2-s)

DCBAA

4

(1)已知单位反馈系统的开环传递函数为s(s+2点),则其幅值裕

度%&等于：

©As0

©B、8

©C、4

D、2点

（2）积分环节的幅频特性，其幅值与频率成:

©A、指数关系

OB、正比关系

©C、反比关系

Ds不定关系

⑶已知系统的传递函数为《於+D’,其幅频特性叵（於）1应

%：

---e-1

OA、火7。+1）

©B、7。+1

K-

,C、。，7,苏+1

OD、6次苏+1

（4）非线性系统相轨迹的起点取决于：

©A、系统的结构和参数

©B、初始条件

OC、与外作用无关

©D、初始条件和所加的外作用

⑸下列串联校正装置的传递函数中，能在肛=】处提供最大相位

超前角的是：

10s+l

©Ass+1

10s+l

OB、Ols+1

2s+1

OC、0.5s+l

O.ls+1

OD、10s+l

BCDBB

(1)1.典型欠阻尼二阶系统超调量大于5%,则其阻尼4的范围

力：

©Ax4>1

©B、0<^<1

OC、1>^>0.707

©Ds0<^<0.707

(2)二阶系统的闭环增益加大：

©A、快速性能好

OB、超调量愈大

OC、%提前

©Ds对动态特性无影响

⑶欠阻尼二阶系统女％两者都与

©As期有关

©B、无关

OC、g有关

0D、1无关

(4)一阶系统的闭环极点越靠近平面的s原点，其

A、响应速度越慢

OB、响应速度越快

©C、准确度越高

OD、准确度越低

(5)系统时间响应的瞬态分量

©As是某一瞬时的输出值

©B.反映系统的准确度

©C、反映系统的动特性

D、只取决于开环极点

DDCAC

(1)典型欠阻尼二阶系统中再加入一个闭环零点，则

©A、对动态性能无影响

OB、电)

©c、电个

D、%，

⑵欠阻尼典型二阶系统若必不变，力变化时

©As当>0707时，

©Bs当>0707时，J

C、当4<0707时,jT—

©D、当“0.707时，fT—，不变

⑶稳态速度误差的正确含义为（4v均为常值）

©A、'⑹='巾】下输出速度与输入速度间的稳态误差

。B、'©=41M下输出位置与输入位置间的稳态误差

OC、'©=力下输出位置与输入位置间的稳态误差

©D、「©=力下输出速度与输入速度间的稳态误差

1

⑷单位反馈系统，闭环传递函数为后i，尸《）=£时，系统稳态

误差e”=

©As8

©B、T

©C、1/T

©Ds0

⑸某系统单位斜坡输入时，00,说明该系统

©As闭环不稳定

OB、闭环传函中至少有一个纯积分环节

<、开环一定不稳定

D、是0型系统

CBCBD

⑴已知某系统的型别为v,输入为1⑷（n为正整数），则系

统稳态误差为零的条件是

©A>v*

OB、v>«

OC、

OD、v<«

(2)I型单位反馈系统的闭环增益为

As与开环增益有关

©Bsr(t)与形式有关

©C、1

OD、与各环节时间常数有关

(3)系统闭环零点影响系统的

©A、稳定性

©B、稳态误差

©C、调节时间

OD、超调量

2

(4)单位反馈系统的开环传函为3/+5S+4,则其开环增益

及虞”分别为：

15732

OA、1273

25_2_

©B、飞显

OC、212

122

OD、5'仁'有

（5）系统开环传递函数s-aQ>o,b>0），闭环稳定条件

是：

©A,.a>b

B、b>a

Csa=b

D、b>=a

BCDAB

（1）闭环零点影响系统的：

©As稳定性

OB、e>i

OC、/◎

OD、"

（2）延迟时间是指系统的阶跃响应

©As第一次达到稳态值的504所对应的时间

©B、越过稳态值达到第一个峰值所对应的时间

©C、达到稳态值的90$所对应的时间

©Ds达到稳态值的所对应的时间

（3）开环不稳定，且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时，则系

统闭环稳定的充要条件是

©A、奈茎斯特曲线不包围（一1，川）点

。B、奈茎斯特曲线顺时针包围（一1，川）点1圈

©C、奈奎斯特曲线逆时针包围（T/°）点1圈

©D、奈奎斯特曲线逆时针包围（一1，川）点2圈

（4）%是指系统的

©As谐振频率

OB、闭环带宽频率

OC、开环带宽频率

OD、相角交接频率

（5）若希望离散系统具有良好的动态性能。在离散系统的设计时，

应该把闭环极点安置在z平面的

OA、左半单位圆外，且尽量靠近单位圆

6B、右半单位圆外，且尽量靠近单位圆

OC、右半单位圆内，且尽量靠近原点

OD、左半单位圆内，且尽量靠近原点

DACBC

⑴若系统稳定，则开环传递函数巾积分环节的个数越多，系统的

©As稳定性越高

©Bs动态性能越好

©C、无差度降低

OD、无差度越高

（2）为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈口到干扰作用点

之前

As增加积分环节

OBs减少积分环节

Cs增加放大环节

D、减小放大环节

（3）采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率?

©As减小

©B、不变

OC、增大

©Ds可能增大，也可能减小

⑷系统特征方程为D(S)=S3+2S2+S+2=0,则该系统

「：,A、右半S平面有1个闭环极点

OB、稳定

,C、右半S平面有2个闭环极点

©Ds临界稳定

(5)采用复合校正的控制系统如图所示。若要实现误差全补偿，应

满足的条件是:

©A、0%

G=G

OBsc

G=—

©Cs°G

D、”

DACDA

G(s)=一

(D已知系统的开环传递函数为s(s+2S+2),若要绘制参

数a=0〜8闭环系统的根轨迹，其等效开环传递函数应该是

4s(s'+2s+2)

OB、(s?+2s+3)

as

,C、s(s，+2s+2)

a(s+2)

，D、s(—+3s+2)

1000(5+1)(25+1)

G3)=—~~2------------

(2)某单位反馈系统开环传递函数$6+109+10°,当输

e

入为工时，系统稳态误差为：

OA、0

OB、8

©C、0.1

OD、10

(3)某串联校正装置的传递函数为色⑥一在江门，则它是一种

©As滞后校正

OB、超前校正

©C.超前一滞后校正

©D、比例校正

(4)0.001的分贝值为

OA、3

OB、-3

©Cs-60

CD、60

①（s）=lgph+1））

⑸某系统传递函数为'（s+1）8mls+1）,其极点是

OA、10100

OB、-1-1000

©C、11000

©Ds-10-100

BCBCB

]

⑴某系统传递函数为9（S）=1O$+1,其单位脉冲响应曲线在t=。+

处值为

©As0

©B、8

©C、0.1

OD、1

⑵某二阶系统阻尼比为2,则系统阶跃响应

OA、单调增加

OB、单调衰减

Cs振汤—减

D、等幅振荡

（3）系统的截止频率愈大

。心对高频躁声滤除性能愈好

OB、上升时间愈小

©C、快速性愈差

©Ds稳态误差愈小

(4)某系统传递函数为宅(S)=口.口靖+31,贝I]

OA、%=0°1

©B、=°，

OC、⑷=1

©Ds%=1。

⑸为提高二阶欠阻尼系统相对稳定性，可

「A、加大“

©Bx减小吗

OC、加大岁

©Ds减小e

CABDC

(1)系统的稳定性取决于

©A、系统的干扰

OB、系统的干扰点位置

OCs系统闭环极点的分布

OD、系统的输入

(2)根据以下最小相位系统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为

©A、7=70。

©BsT=-3(r

OC、7=。

OD、T=30°

Gi(S)=——,G(S)=——

(3)两系统传递函数分别为S+1223+10。调节时间

分别为4和%则

©A、4>z2

OB、<z2

©C、4=八

©Dszi-z2

(4)为了降低噪声干扰，有效的方法是

eA、提高系统的型别

©B、降低系统的型别

OC、提高截止频率

OD、降低截止频率

〜、100

Cz(s)=-------

(5)某系统开环传递函数为s(10s+l),稳态误差为零，则输

入可能是

OA、l(t)

OB、t

产

OC、2

D、sin(^)

CAADA

(1)传递函数完整地描述了线性定常系统的动态特性。

正确错误

(2)两个元件空载时的传递函数之积就等于两个元件串联后的传递函

数。

正确错误

(3)在系统闭回路中引入积分环节就能消除稳态误差。

正确错误

⑷系统中是否存在稳态误差取决于外作用的形式(阶跃，斜坡…)，

而与系统的结构参数无关。

正确错误

(5)多输入，多输出系统，当输入输出信号变化时，系统极点会相应

改变。

正确错误

XXXXX

(1)闭环系统的稳定性一定比开环系统好。

正确错误

(2)一个稳定的开环系统引入正反馈后构成的闭环系统一定不稳定。

正确错误

■性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。

正确错误

⑷由闭环系统的零点极点分布图可以绘制系统的根轨迹。

正确错误

(5)系统的稳态误差趋于8,说明系统是不稳定的。

正确错误

xxxxx

(1)若二阶系统的闭环极点是一对共轲复根，则系统超调量一定大于

零。

正确错误

⑵系统的脉冲响应趋于零时，系统才是稳定的。

。正确。错误

(3)系统的频率特性是正弦信号输入下系统稳态输出对输入信号的幅

值比相角差。

正确错误

（4）利用测速反馈会使系统的稳态精度变差。

正确错误

（5）绘制非最小相角系统的根轨迹时，一定要绘制零度根轨迹。

©正确©错误

XXXXX

⑴参数根轨迹方法只在绘制所研究系统的闭环根轨迹时有意义。

正确错误

（2）最小相角系统的稳定裕度越大，系统的超调量就越小。

⑹正确《错误

（3）奈奎斯特稳定判据对于非最小相角系统是不适用的。

正确错误

（4）利用串联超前校正可以同时改善系统的超调量和调节时间。

©正确。错误

（5）当系统不满足性能指标时，通过串联校正方法一定能达到要求o

。正确。错误

XXXXX

（1）利用离散系统结构图推导脉冲传递函数时，可以直接利用梅逊增

益公式。

。正确©错误

⑵离散系统的性能指标不仅与系统结构参数有关，而且与采样周期

有关。

正确错误

（3）一阶非线性系统不能用相平面法进行分析。

©正确。错误

切非线性系统的奇点就是其平衡点。

正确错误

（5）线性定常系统不可能出现自振。

正确。错误

XXXXX

1.对自动控制系统的基本要求是：（）

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稳，准，快

2.自动控制系统是由控制器和（）组成。

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被控对象

3,线性系统的频率响应是指系统在（）作用下，系统的稳态输出。

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正弦输入信号

4,闭环系统稳定的充要条件是（）o

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全部闭环极点均位于左半s平面

5,三频段中的（）段基本确定了系统的动态性能。

中频

1.采样定理中采样周期T与输入信号最大角频率坳之间应满足（）关系。

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TVng

2.在画零度根轨迹时，常规根轨迹法则中与（）有关的各项法则应该改变。

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相角条件

3,增加开环零点可以使系统的根轨迹（）移动，有利于改善系统的稳定性利

动态性能。

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向左

4,应用描述函数法分析非线性系统时，对非线性特性的要求是（）o

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满足奇对称性质，输出中的基波分里幅值占优

5.零初始条件是指（）

适藉着香塞不

当t《C时，系统输入'输出及其各阶导数均为。

1、更型二阶系统极点分布如图所示，则

①无阻尼自然频率4=（）

②阻尼比4=（）;

点遥看答案：

1.414»0.707

2、最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是

①低频段反映()；

②中频段反映()；

③高频段反映()O

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稳态特性、动态特性、抗高频干扰能力

3、设系统开环传递函数为s(s+l)(s+2),则

①开环根轨迹增盘石.=；

②静态速度误差系数K,=。

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5,10

4、已知开环幅频特性如图所示,试分别求出相应闭环系统在S右半平面的极点数z。

©=0+A.

p=i[G]/r[叮j

⑹『

v=i(rv】Z工

jvH0-

。=0-10T8

:2。‘'

-1]0»\|V=1

1、o=0+

①②③

Z1=

Z2=

Z3=

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0,2,0

已知系统结构图如图所示.当风给定时，试求：

（1）当输入尸©=W）、干扰%«）=2x1（。同时作用时，求系统的稳态误差耳〃

（2）在系统稳定，r（t）=%⑷=1（/）的前提下，若在反馈点到扰动作用点之间的前

向I通道中引入积分环节1/s,系统稳态误差％=?又若在扰动作用点之后引入积

分环节1/s,稳态误差%=?

解⑴

出=——尸引2

(0.05s+1)(0.2s+1)v=l

A_1

，尔=1+及=]+&/2

不八-2,5(0.05s+1)

Cp(s)=--------i------------

钮(0.05s+l)(s+5)+2.5M

一]

%=]+//2

%,=@犷+%*=0

(2)

在闭回路中引入积分环节后，系统成为I型系统，"£)=1(。时的稳态误差

e”=。。

在反馈点到扰动作用点之间的前向通道中弓I入积分环节时，

、，、-2.5s(0.05s+l)

①.(s)=----------------------

s(0.05s+l)(s+5)+2.5g

e网i=H吗s①疑(s)1=0

5ToS

在扰动作用点之后引入积分环节时，

①(加—一2.5(0g+1)_

碑s(0.05s+l)(s+5)+2.5/

工1-1

e.-.y=lims①处(s)-=——

网27zsKx

二.某单位反馈系统的开环传递函数G(s)=*,试求在下列信号作用

s+1

时的稳态响应表达式。

4)=sin(i+30°)-2cos⑵-45°)

解

10

①(s)=

1+G(s)s+11

cf(t)=0.905sin(Z+24.8°)-1.79cos(2/-55.3°)

三.对于图中所示的各最小相角系统的开环对数幅频特性曲线,

(1)写出相应的开环传递函数；

(2)求相角裕量丫和幅值裕量h；

(3)判系统的稳定性。

解

(1)开环传递函数为G(s)=—-一

s(—+1)

200

由图有201g—=12,解之得：K=79.6

20

796

开环传递函数为G(s)=

s(—+1)

200

@=79.6rad/s

796

y=l80°-90°-arctan=68.3°

'200

CDg=00,力=CQ

闭环系统稳定。

100(-4-1)

(2)开环传递函数为G(s)=——一

s2(-^-+l)

5000

。=20

’5

2020

y=180°+arctan--1800-arctan-----=75.7°

55000

"=8,=00

闭环系统稳定。

+1)

(3)开环传递函数为G(s)=

s(|+l)(.+1)

5000

K=-=25。。

@=250rad/s

250-250250f

尸］80°+arctan-90°-arctan——arctan----=77°

5000

闭环系统稳定。

四,系统结构图如图所示，要求：

(1)作出当。二°78变化时的根轨迹；

(2)确定使系统阻尼比&达到最小时的闭环极点位置(3")和相应的a

值；

(3)计算此时的速度误差系数，并求当输入r(t)=3+2t时的稳态误差。

解

⑴开坏传递函数为：%)〃)二卷

特征方程为：3(S)=S2+2S+1+0(S+2)=O

等效开环传递函数为：^=光亮=奇

作根轨迹如顶图所示:

（2）依图，要求的闭环极点位置为

S=T5±4

[招

^=cos30*=—=0,866

C2

此时：Z)(s)=s?+(2+a)s+(2a+l)=$2+2J/S+W=0

比较：2a+1=<z^=y/3=3=a=1

(3)

a(s+2)+12a+l_3

K-lims-GH(s)=lims

v5-)05^0s(s+2)2~2

五.单位反馈系统的开环传递函数

K

G(s)=

s(----H1)(----H1)

1060

Q<-----

要求：r(t)=t时”-126夕d*之20。，

求校正装置传递函数G3）。

解

①e5<—,取K=126

126

②作£3）曲线（如图所示）

e=V10X126=36>@*=20

y=90*-tgx--tg-1—=90*-74.7-31'=-15.4,

1060

系统不稳定。

③确定校正形式：

超前：%=7*一/+1°，=350+154+6=604(一级超前达不到目的)

迟后:在里*=20处

onon

y(20)=90*-tg-1—-fg-1—=90*-634-18.4*=8.2*<35'=/»

1060

只能采用迟后一超前校正，将0「定在20处进行设计：

④确定a⑸

超前部分应提供的超前角为

%=y*-y@*)+6・=35'-8.2'+6'=328

~_ono"r斜8Ja=3.25―=J3.25=1.8

%图6-B1103a=55dB

作图：4*=20处

♦左右拉、「倍频.<C:%=g❷*=36

~^A,B

上下定5.5dB:%=◎*/&=11♦1

由D—>E\6*-0.1。0*=2TF

4。喘+5.5=2。坨£%=o.33

(―+1)(—+1)(+1)(+1)

「小叫%fTH

-l(s)=1----------7-------

(―+1)(—+1)(033+1)(—+1)

a)F6G36

⑤验算:

12.6弓+1)(冷+1)

:G(S)G(S)=^——F--

s(—+1)(—+1)(—+1)(—+1)

10600.3336

…120120120120120\20

y*=90+£g--+£--------tg"----歹---tg~--------tg一

211.1106003336

=90'+847+61*-634-18.4,-894-29.T=354徜足)

C(s)

六.已知系统结果图如图所示，试求传递函数五⑤o

解：

C⑸「___________/♦&+5)____________

R(s)~1+5%+5%+55%-乌+G/q%

七.系统结构图如图所示，求

(1)当勺=25,勺=°时，求系统的动态性能指标”和£,；

(2)若使系统"0-5,单位速度误差e”=0-1时，试确定勺和的值。

解

u%=25.4%

(1)is=1.75

⑵勺=100,埠=6

G(s)="a—

八.已知系统的开环传递函数s(s+6s+7),要求

(1)绘出a从0-8时系统的根轨迹(要求出分离点、渐近线、与虚轴

的交占等)；

(2)''使系统稳定且为过阻尼状态时的a的取值范围。

解

(1)分离点