《自动控制原理》复习题

PAGEPAGE1《自动控制原理》复习题一、选择题：1、二阶开环系统中相位裕量γ越大，超调量σ%（）。A、越大B、不变C、越小D、不确定2、下列属于被控对象的是（）A.

锅炉的温度B.锅炉的水位C.锅炉D.锅炉的的给水阀门3、在工程中，通常要求相位裕量在（）之间。A、0—30°B、0—60°C、30°—60°D、60°—904.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是(

)A.PI

B.PD

C.ID

D.PID5、微分环节的频率特性相位移θ(ω)为(

)A.90°

B.-90°

C.0°

D.-180°6、闭环传递函数φ(s)=C（s）/R（s）=1/（Ts+1）是（）阶系统的标准式。A.一

B.二

C.三

D.以上都不是7.闭环控制系统具有(

)种传输信号的通道。A.一

B.二

C.三

D.四8、比例环节的相频特性=（）。A.—90°B.90°C.0°D.180°9.积分环节的频率特性相位移θ(ω)为(

)A.90°

B.-90°

C.0°

D.-18010、对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频率ωn保持不变时，(

)A.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越大

B.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越小

C.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts不变

D.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts不定°11.一阶系统的性能主要由(

)确定。A.

时间常数T

B.振荡次数N

C.

系统的调整时间ts

D.阻尼比ξ12、某系统的开环奈氏图如右所示，由此可判断此系统（）A.稳定

B.不稳定

C.不清楚

D.无法判断13.伯德图中的高频段反映了系统的(

)A.稳态性能

B.动态性能

C.抗高频干扰能力

D.以上都不是14.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面(

)A.实轴上

B.虚轴上

C.左半部分

D.右半部分15、控制系统的典型环节中，微分环节的传递函数为（）A.G（s）=K

B.G（s）=s

C.G（s）=

1/s

D.G（s）=1/（Ts+1）16、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为(

)A、反馈控制系统和前馈控制系统

B.线性控制系统和非线性控制系统C、定值控制系统和随动控制系统

D.连续控制系统和离散控制系统二、填空题：1、自动控制是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵执行机构,使被控量等于设定值或按输入信号的变化规律去控制。2、常用的输入信号有＿阶跃信号、斜坡信号、抛物线信号、脉冲信号、正弦信号3、幅相频率特性曲线又称＿＿奈氏图，极坐标图＿。4、频率特性曲线主要包括＿幅相频率特性曲线和＿对数频率特性曲线5、自动控制理论可分为＿经典控制＿＿＿＿＿理论和＿＿现代控制＿＿＿＿理论。6、控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向作用时，称为开环控制。7、自动控制系统中比例环节的传递函数基本形式为。8、建立系统数学模型的方法主要有解析法、实验法。9.系统校正中，P、I、D分别对应＿＿＿比例控制，积分控制，微分控制.10、系统性能的基本要求有三个方面，即稳定性，准确性，快速性。三、名词解释：1、闭环控制控制装置与受控对象之间,不但有顺向作用,而且有反向联系,即有被控量对控制过程的影响。2、稳态误差 系统进入稳态后的误差值，即3、自动控制是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵受控对象,使被控量等于给定值或按输入信号的变化规律去控制。4、传递函数零初始条件下，线性定常系统输出变量的拉氏变换象函数与输入变量的拉氏变换象函数之比。5、动态结构图由信号线、综合点、方框、和引出点构成的反映系统的输入、输出已经其他变量之间的数学关系的模型图。6、采样定理连续信号e（t）经过采样后，变成一个脉冲序列，要求采样角频率必须满足以下条件四、简答题：1、请画出采样控制系统的典型结构图。脉冲控制器脉冲控制器保持器对象反馈r(t)e(t)e*(t)-c(t)2、控制系统的性能指标有哪些？控制系统的性能指标控制系统的性能指标动态性能指标稳态性能指标—稳态误差跟随性能指标抗扰性能指标上升时间tr峰值时间tp超调量σ%调节时间ts振荡次数N3、写出微分环节传递函数，频率特性，幅频特性，相频特性画出其奈氏图和伯德图。，40400-20-4090°180°Re0.110100Imo201微分环节伯德图微分环节奈氏图0.1110100五、综合应用题：1、系统的开环传递函数为G（s）H（s）＝，试画出该系统的奈氏图。解：系统开环频率特性为幅频特性为相频特性为，作出奈氏曲线图ImReImRe2、系统的开环传递函数为G（s）H（s）＝，试画出该系统的伯德图。解：（1）将传递函数标准化：G（s）H（s）＝（2）找出各环节的转折频率：（3）过由于积分环节个数，过这两点，做斜率为dB/dec的低频渐近线;（4）从低频渐近线开始以后每遇到一个转折频率，就改变一次渐进线斜率。由于含有两个积分环节，因此斜率依次减小。（5）根据系统的开环对数相频特性的表达式，画出对数相频特性的近似曲线；最终得出该系统的伯德图为：6060400-20-4015105010010003、已知系统的特征方程s4+2s3+3s2+4s+5=0，试判断该系统的稳定性。解：劳斯表如下：s4135b31==1s324b32==5s215b41==-6s1-6 b51==5s05由劳斯表可见,第一列元素的符号改变了两次,表示有两个正实根,相应的系统为不稳定.4、已知系统的特征方程s5+12s4+44s3+48s2+5s+1=0，试判断该系统的稳定性。1、解：劳斯表如下：S51445s412481b31==40s3404.92b32==4.92s246.5251b41==46.525s14.15b42==1s01由劳斯表可见,第一列元素全为正值,相应的系统稳定.5、试用梅逊公式求解如图所示动态结构图的传递函数C（s）/R（s）R（s） C（s）G1（s）（）G2H1G3 -G1（s）（）G2H1G3++++5、解：画出上图的信号流程图为：GG1G2G3H1-H2R（s）C（s）abcde-1f本图中共有三条回路：(1)d-e-f-d其回路增益(2)a-b-e–f-d–a其回路增益(3)a-b-c–f-d–a其回路增益没有