青岛科技大学自动控制原理期末考试试题及参考答案

一、单项选择题

1.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）

A.系统综合B.系统辨识C.系统分析I）.系统设计

2.惯性环节和积分环节的频率特性在（A）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率

3.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（C）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

4.3从0变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为（A）

A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线

5.当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电

动机可看作一个（B）

A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节

6.若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（C）

A.1B.2C.51）.10

7.二阶系统的传递函数，则该系统是（B）

A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统

8.若保持二阶系统的4不变,提高an,则可以（B）

A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间

C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量

9.一阶微分环节，当频率时,则相频特性为（A）

A.45°B.-45°C.90°D.-90°

10.最小相位系统的开环增益越大，其（D）

A.振荡次数越多B.稳定裕量越大

C.相位变化越小D.稳态误差越小

11.设系统的特征方程为，则此系统（A）

A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：当k=（C）时，闭环系统临界稳定。

A.10B.20C.30D.40

13.设系统的特征方程为，则此系统中包含正实部特征的个数有（C）

A.0B.1C.2D.3

14.单位反馈系统开环传递函数为，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（C）

A.2B.0.2C.0.5D,0.05

15.若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种（D）

A.反馈校正B.相位超前校正

C.相位滞后一超前校正D.相位滞后校正

17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（A）

A.减小增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前18.

相位超前校正装置的奈氏曲线为（B）

A.圆B.上半圆C.下半圆D,45°弧线

19.开环传递函数为G（s）H（s）=，则实轴上的根轨迹为（C）

A.（-3,8）B.（0,8）C.（-8,-3）D.（-3,0）

20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（B）反馈的传感器。

A.电压B.电流C.位移D.速度

21、采用负反馈形式连接后，则（D）

A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高；

C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；

D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。

22、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（A）。

A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反馈；

C、增加开环零点：D、引入串联超前校正装置。

23、系统特征方程为，则系统（C）

A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；

C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数«

24、系统在作用下的稳态误差，说明（A）

A、型别；B、系统不稳定；

C、输入幅值过大；D、闭环传递函数中有一个积分环节。

25、对于以下情况应绘制00根轨迹的是（D）

A、主反馈口符号为；B、除外的其他参数变化时；

C、非单位反馈系统；D、根轨迹方程（标准形式）为。

27、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（A）。

A、超调B、稳态误差C、调整时间D、峰值时间

28、若某最小相位系统的相角裕度，则下列说法正确的是（C）。

A、不稳定；B、只有当幅值裕度时才稳定；

C、稳定；D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。

29、若某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于（B兀

A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断

31.系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（A）

A.最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计

32.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（A）进行直接或间接地测量，通过反

馈环节去影响控制信号。

A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量

33.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（B）指标密切相关。

A.允许的峰值时间B.允许的超调量

C.允许的上升时间D.允许的稳态误差

34.主要用于产生输入信号的元件称为（B）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

35.引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（A）

A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数

C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数

36.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（C）

A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量

37.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（D）

A.谐振频率B.截止频率C.最大相位频率D.固有频率

38.确定根轨迹大致走向，一般需要用（B）条件就够了。

A.特征方程B.幅角条件C.幅值条件D.幅值条件+幅角条件

39.A、B是高阶系统的二个极点，一般当极点A距离虚轴比极点B距离虚轴大于（B）时,

分析系统时可忽略极点A。

A.5倍B.4倍C.3倍D.2倍

40.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（B）

A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统

41.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反

馈环节去影响控制信号。

A.输出量B,输入量C.扰动量D.设定量

42.直接对控制对象进行操作的元件称为（D）

A.给定元件B.放大元件C.比较元件I）.执行元件

43.梅逊公式主要用来（C）

A.判断稳定性B.计算输入误差

C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹

44.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（C）

A.0.6B.0.707C.0D.1

45.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作（B）

A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统

46.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（C）

A.0-15B.15-30C.30-60D.60~90

48.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）

A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计

49.开环控制系统的的特征是没有（C）

A.执行环节B.给定环节

C.反馈环节D.放大环节

50.主要用来产生偏差的元件称为（A）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件

51.在信号流图中，在支路上标明的是（B）

A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数

52.惯性环节和积分环节的频率特性在（D）上相等。

A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率

53.若保持二阶系统的C不变，提高3n,则可以（B）

A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间

C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量

54.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率3d、无阻尼固有频率3n和谐振频率3r上傲（C）

A.3r>3d>3nB.wr>wn>wdC.3n>wr>wdD.3n>wd>wr

55.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II型系统其稳态误差为（A）

A.0B.0.1/kC.1/kD.1

56.相位超前校正装置的奈氏曲线为（B）

A.圆B.上半圆C.下半圆D.45°弧线

57.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法是错误的（D）

A.是一种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的高频段

C.使系统的稳定性能得到改善I）.使系统的稳态精度得到改善

58.随动系统对（A）要求较高。

A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数

59.“经典控制理论”的主要内容是以（A）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分

析和设计问题。

A.传递函数模型B.状态空间模型C.复变函数模型D.线性空间模型

60.主要用于稳定控制系统，提高性能的元件称为（D）

A.比较元件B.给定元件C.反馈元件I）.校正元件

61.若二阶系统的调整时间长，则说明（B

A.系统响应快B.系统响应慢

C.系统的稳定性差D.系统的精度差

二、多项选择题

1.关于线性系统稳态误差，正确的说法是：（）

A.一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差；

B.稳态误差计算存在通用公式；

C.增大系统开环增益K可以减小稳态误差；

D.增加积分环节可以消除稳态误差，而且会影响系统稳定性。

C;D

2.适合应用传递函数描述的系统是（）

A.单输入，单输出的线性定常系统；

B.单输入，单输出的线性时变系统；

C.单输入，多输出的线性定常系统；

D.非线性系统

A;C

3.关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的（）

A.如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点

位置无关；

B.如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰

减振荡的；

C.超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关；

D.如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。

A;C

4.关于传递函数，错误的说法是（）.

A.传递函数只适用于线性定常系统；

B.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；

C.传递函数一般是为复变量s的真分式；

D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性

A;C;D

5.下列哪种措施对改善系统的精度没有效果（）.

A.增加积分环节

B.提高系统的开环增益K

C.增加微分环节

D.引入扰动补

C;D

6.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的（）.

A.准确度越高

B.准确度越低

C.响应速度越快

D.响应速度越慢

A;C

7.高阶系统的主导闭环极点越远离虚轴，则系统的（）.

A.准确度越高

B.准确度越低

C.响应速度越快

D.响应速度越慢

B;D

8.下列哪种措施对改善系统的精度有效果（）.

A.增加积分环节

B.提高系统的开环增益K

C.增加微分环节

D.引入扰动补

A;B

9.若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（）.

A.含两个理想微分环节

B.含一个积分环节

C.位置误差系数为0

D.速度误差系数为0

A;D

10.若某系统的根轨迹有一个起点位于原点，则说明该系统（）.

A.含一个理想微分环节

B.含一个积分环节

C.位置误差系数为0

D.加速度误差系数为0

A;D

11.若系统增加合适的开环零点，则下列说法正确的是（）.

A.可改善系统的快速性及平稳性；

B.会增加系统的信噪比；

C.会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动；

D.可增加系统的稳定裕度。

A;C;I）

12.若保持二阶系统的U不变，提高3n,则可以（）.

A,提高上升时间和峰值时间

B.减少上升时间和峰值时间

C.提高上升时间和调整时间

D.超调量不变

B;D

13.在系统中串联PD调节器，以下那一种说法正确的（）

A.是一种相位超前校正装置

B.能影响系统开环幅频特性的高频段

C.使系统的稳定性能得到改善

D.使系统的稳态精度得到改善

A;B;C

14.以下说法错误的是（）

A.时间响应只能分析系统的瞬态响应

B.频率特性只能分析系统的稳态响应

C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性

D.频率特性没有量纲

A;B;D

15.下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在时域里判别系统稳定性的判据（）

A.劳斯判据

B.赫尔维茨判据

C.奈奎斯特判据

D.根轨迹法

A;B

16.二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是（）

A.上升时间

B.峰值时间

C.调整时间

D.最大超调量

A;B;C;D

17.以下关于系统稳态误差的概念错误的是（）

A.它只决定于系统的结构和参数

B.它只决定于系统的输入和干扰

C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关

D.它始终为0

A;B;D

18.控制系统的数学模型形式丰富，下列属于数学模型是（）

A.微分方程

B.传递函数

C.频率特性

D.结构图

A;B;C;D

19.下列有关控制系统的数学模型描述正确的是（）

A.微分方程是在时间域内描述系统动态性能的数学模型

B.线性微分方程经过拉氏变换，即可得到传递函数

C.根轨迹法是建立在传递函数模型基础上的

I）.传递函数仅可以表征系统的动态性能

A;B;C

20.关于传递函数，正确的说法是（）

A.传递函数只适用于线性定常系统

B.传递函数完全取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数没有影

响

C.传递函数一般是为复变量s的真分式

D.闭环传递函数的零点决定了系统的稳定性

A;B;C

21.不适合应用传递函数描述的系统是（）

A.单输入，单输出的线性定常系统

B.单输入，单输出的线性时变系统

C.单输入，单输出的定常系统

D,非线性系统

B;C;D

22.关于线性系统稳态误差，错误的说法是（）

A.I型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差

B.增加系统前向通道中的积分环节个数可以提高系统的无稳态误差的等级

C.减小系统开环增益K可以减小稳态误差

D.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

A;D

23.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的（）

A.准确度越高

B.准确度越低

C.响应速度越慢

D.响应速度越快

A;D

24.以下不属于比例加积分（PI）控制的优点的是（）

A.反映e（t）变化趋势

B.在e（t）未出现前，发出有效的早期修正信号

C.有助于系统的稳定性并抑制过大超调

D.引入开环零点，改善系统稳态性能

B;C;1）

25.以下属于比例加积分（PD）控制的优点的是（）

A.放大高频干扰信号

B.在e（t）未出现前，发出有效的早期修正信号

C.有助于系统的稳定性并抑制过大超调

D.引入开环零点，改善系统稳态性能

B;C;D

26.有关分离点与会合点下列说法正确的是（）

A.分离点与会合点一般是实数或共粗复数对

B.若实轴上两相邻极点间存在根轨迹，则这两相邻极点间必有分离点

C.若实轴上两相邻零点间存在根轨迹，则这两相邻极点间必有会合点

D.若实轴上根轨迹处在开环邻零点和极点之间，则二者之间必定有分离点和

会合点

A;B;C

27.根据绘制根轨迹的基本法则，下面说法正确的有（）

A.根轨迹是连续变化的曲线或直线；

B.根轨迹的分支数与开环传递函数无关；

C.根轨迹以开环极点为起点，以开环有限值零点或无穷远处为终点；

D.相邻两开环极点之间存在根轨迹则这两相邻极点间必有分离点。

A;C;D

28.增加一个开环极点，对系统的根轨迹有以下影响（）

A.改变根轨迹在实轴上的分布

B.改变根轨迹渐近线的条数、倾角和截距

C.改变根轨迹的分支数

D.根轨迹曲线将向左移动，有利于改善系统的动态性能。

A;B;C

29.对开环偶极子的下列说法正确的有（）

A.开环偶极子是指一对距离很近的开环零极点

B.开环偶极子对离他们较远的根轨迹形状没有影响

C.开环偶极子可以改善系统动态性能和静态性能

D.开环偶极子对根轨迹增益Kg没有影响

A;B;D

30.下列描述属于频率法的优点的是（）

A.根据系统的开环频率特性可以判断闭环系统是否稳定

B.此分析方法具有直观、准确的优点

C.可根据频率特性曲线的形状选择系统的结构和参数，满足时域指标要求

D.频率特性可以由实验方法求得

A;C;D

31.有关频率特性说法正确的是（）

A.不可以反映系统的动态过程的性能，仅可以反映系统的静态性能

B.包含振幅频率特性和相角频率特性

C.描述的是线性定常系统的特性

D.可通过将传递函数中的复变量s用jw代替得到频率特性

A;B;D

32.下列关于开环对数频率特性曲线-Bode图，说法正确的是（）

A.开环对视幅频特性低频段的斜率表征系统的类型，高度表征开环传递系数

的大小

B.高频段的分贝值越高，表征系统的抗干扰能力越强

C.中频段的斜率、宽度h以及截止频率表征系统的动态性能

D.低频段能全面表征系统稳态性能

A;C;D

33.下列说法中，正确的是（）

A.在系统中加入延迟环节后，不仅改变幅频特性的形状，还会使系统的相角

滞后显著增大

B.利用奈奎斯特稳定判据，可以判断系统的稳定性，但不可以确定系统的稳

定程度及分析系统的瞬态性能

C.一般地，多回路系统需要多次利用奈氏判据才能最终确定整个系统是否稳

定

D.系统的开环频率特性不能正确反映闭环系统的性能

A;B;C

34.下列关于非最小相位系统的说法，正确的是（）

A.具有非最小相位传递函数的系统称为非最小相位系统

B.非最小传递函数全部极点均位于s平面的左半部

C.非最小传递函数有一个或者多个开环零点或开环极点落在右半s平面上

D.非最小相位系统的幅频特性和相频特性之间不具有一一对应关系

A;B;C

35.在串联校正中，校正装置通常（）

A.串联在前向通道的高能量段

B.串联在前向通道的低能量段

C.串联在反馈通道的高能量段

D.串联在反馈通道的低能量段

B;C

36.以下关于串联滞后校正的描述正确的是（）

A.中、高频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。

B.中、高频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。

C.低频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。

D.低频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。

B;C

37.以下关于串联超前校正的描述正确的是（）

A.中、高频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。

B.中、高频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。

C.低频段幅值衰减，使截止频率左移，获得足够的相角裕度。

D.低频段幅值增大，使截止频率右移，获得足够的相角裕度。

A;D

38.以下关于超前校正的描述错误的是（）

A.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，降低系统快速性。

B.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，提高系统快速性。

C.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，降低系统快速性。

D.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，提高系统快速性。

A;B;C

39.以下关于滞后校正的描述错误的是（）

A.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，降低系统快速性。

B.提供一个负值相角，导致截止频率向左移动，提高系统快速性。

C.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，降低系统快速性。

D.提供一个正值相角，导致截止频率向右移动，提高系统快速性。

B;C;D

40.下列属于自动化装置的是（）

A.调节阀门

B.被控对象或过程

C.PLC控制器

D.检测变送仪表

A;C;D

41.系关于“控制”说法正确的是（）

A.使被控量按照一定的规律变化

B.使对象或过程按照人们的要求运动

C.不能含有自动控制装置

D.需要对过程或对象进行干预

A;B

42.下列属于自动控制系统的是（）

A.由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制

B.马桶水箱内液位控制

C.飞机自动驾驶系统

D.技术员通过操作台控制机床生产速度

A;B;C

43.关于开环控制说法正确的是（）

A.能够使被控量按照一定的规律变化

B.适合于控制精度要求高的场合

C.信号传递是单方向的

D.输出量不参与控制作用

B;C;D

44.关于闭环控制说法正确的是（）

A.能够使被控量按照一定的规律变化

B.适合于控制精度要求高的场合

C.信号传递是单方向的

D.输出量参与控制作用

A;D

45.下列关于反馈控制系统，说法正确的是（）

A.由被控对象和控制装置组成

B.控制器属于控制装置

C.反馈控制系统一定存在局部反馈校正

D.检测元件用于检测被控量

B;D

46.关于开环、闭环控制说法错误的是（）

A.开环控制抗干扰能力强

B.闭环控制中控制作用于输出无关

C.闭环控制抗干扰能力强

1）.开环控制中控制作用于输出无关

A;B

三、简答题

1、常见得建立数学模型得方法有哪几种?各有什么特点？

有以下三种：（1）机理分析法：机理明确，应用面广，但需要对象特性清晰，

（2）实验测试法：不需要对象特性清晰，只要有输入输出数据即可，但适用面受限，

（3）以上两种方法得结合：通常就是机理分析确定结构，实验测试法确定参数，发挥了

各自得优点,克服了相应得缺点。

2、PD属于什么性质得校正？它具有什么特点？

超前校正。可以提高系统得快速性,改善稳定性。

3、典型得非线性特性有哪些？

饱与特性、回环特性、死区特性、继电器特性

4、举例说明什么就是闭环系统？它具有什么特点？

既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。减

小系统在给定信号或扰动信号作用下得稳态误差得方法主要有那些？

①、保证系统中各环节（或元件）得参数具有一定得精度及线性性；

②、适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道得增益；

③、适当增加系统前向通道中积分环节得数目；

④、采用前馈控制（或复合控制）。

5、连续控制系统或离散控制系统稳定得充分必要条件就是什么？

连续控制系统稳定得充分必要条件就是闭环极点都位于S平面左侧；离散控制系统稳定

得充分必要条件系统得特性方程得根都在Z平面上以原点为圆心得单位圆内。

6、非线性系统与线性系统相比，有哪些特点？

非线性系统得输入与输出之间不存在比例关系,也不适用叠加定理；非线性系统得稳定

性不仅与系统得结构与参数有关，而且也与它得初始信号得大小有关；非线性系统常

常会产生自振荡。

7、自动控制系统得数学模型有哪些？

自动控制系统得数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。

8、定值控制系统、伺服控制系统各有什么特点？

定值控制系统为给定值恒定，反馈信号与给定信号比较后控制输出信号；伺服控制系统为

输入信号就是时刻变化得，输入信号得变化以适应输出信号得变化。

9,从元件得功能分类，控制元件主要包括哪些类型得元件？

控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件.

10、对于最小相位系统而言,若采用频率特性法实现控制系统得动静态校正，静态校正得理论依

据就是什么？动校正得理论依据就是什么？

静态校正得理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别与开换增益，以达到满足系

统静态性能指标要求得目得。

动校正得理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率与相角裕量足够大，以达到满

足系统动态性能要求得目得。

11、在经典控制理论中用来分析系统性能得常用工程方法有那些?分析内容有那些？

常用得工程方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法；分析内容：瞬态性能、稳态

性能、稳定性。

12、用状态空间分析法与用传递函数描述系统有何不同？

传递函数用于单变量得线性定常系统，属于输入、输出得外部描述，着重于频域分析;

状态空间法可描述多变量、非线性、时变系统，属于内部描述，使用时域分析。

13、如何测量得到一个不稳定环节得稳定性？

断开闭环系统,测量开环频率特征。可以通过比较输入正选信号与输出振幅比逐点画图,

也可以用系统分析仪.这样可以画出伯德图奶奎斯特图,从而分析频率特性.

14、增加系统得开环增益，对于闭环控制系统得性能有怎样得影响？

增大了系统无阻尼震荡频率，减小系统得阻尼比，降低了系统得动态性能。误差系数有所

增大，减小了稳态误差，因而提高了系统得精度。

15、滞后、超前串联校正能够改善系统性能得原因？

超前：利用超前相角补偿系统得滞后相角改善系统得动态性能，如增加相位裕度，提

高系统得稳定性，增加系统得快速性。

滞后：利用滞后校正得这一低通滤波所造成得高频衰减特性，可以降低系统得截止频

率，提高系统得相位裕度。

四、名词解释

1.自动控制：指在无人直接参与的情况下，通过控制器使被控制对象或过程自动地按照预

定的要求运行。

2.人工控制：在人直接参与的情况下，利用控制装置使被控制对象和过程按预定规律变化的

过程。

3.开环控制：开环控制是最简单的一种控制方式.它的特点是按照控制信息传递的路

径.控制量与被控制量之间只有前向通道而没有反馈通道。也就是说，控制作用的传递路

径不是闭合的，故称为开环。

4.闭环控制：凡是将系统的输出量反送至输入断。对系统的控制作用产生直接的影呐.都称为

闭环控制系统或反馈控制系统。这种自成循环的控制作用，使信息的传递路径形成了一个

闭合的环路，故称为闭环。

5.复合控制：是开、闭环控制相结合的一种控制方式。

6.被控对象：指需要给以控制的机器、设备或生产过程。被控对象是控制系统的主体。

7.开环控制系统：不将控制的结果反馈回来影咱当前控制的系统。

8.闭环控制系统：可以将控制的结果反馈回来与希望值比较，并根据他们的误差调整控制作

用的系统。

9.干扰（扰动）：除控制量之外，引起被控制量变化的所有变量，以及影响各部件输出量

变化的因素都可视为干扰。

10.测量元件：其职能是测量被控制的物理量，如果这个物理量是非电量，一般再转换为

电量。

11.给定元件：其职能是给出与期望的被控量相对应的系统输入量（即参变量）。

12.比较元件：把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的参据量进行比较，求出它们

之间的偏差。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。

13.放大元件：将比较元件给出的偏差进行放大，用来悯J执行元件去控制被控对象。如电压偏差信

号，可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。

14.校正元件：亦称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件，用串联或反馈的方式连接在

系统中，以改善系统性能。

15.传递函数：零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

16.闭环传递函数：系统的主反馈回路接通以后，输出量与输入量之间的传递函数。

17.稳态误差:控制系统的稳态误差，是系统控制准确度（控制精度）的一种度量，通常称

为稳态性能

18.主导极点：系统的动态性能基本上由接近虚轴的闭环极点确定，这样的极点，称为主

导极点。

19.偶极子：如果闭环零、极点相距很近，那么这样的闭环零、极点常称为偶极子。

20.频率特性：频率特性又称频率响应，它是系统（或元件）对不同频率正弦输入信号的

稳态响应特性。

21.最小相位系统：开环传递函数全部由最小相位环节构成的系统。如果系统的开环传函在s

平面右半部没有极点和零点称为最小相位传递函数。具有最小相位传递函数的系统

22.非最小相位系统：开环传递函数含有非最小相位环节的系统。在右半s平面上有极点和

零点的传递函数称为非最小相位传递函数；具有非最小相位传递函数的系统。含有延迟环

节的传递函数也称为非最小相位传递函数。

23.校正方式：按照校正装置在系统中的连接方式，控制系统校正方式可分为串联校正、反

馈校正、前馈校正和复合校正。

24.数学模型：描述系统内部物理量（或变量）之间动态关系的数学表达式.

25.零点：传递函数分子多项式的根

26.极点：传递函数分母多项式的根

27.结构图，把系统中所有环节或元件中的传递函数填在系统原理图块中，并把相应的输

入输出信号分别以拉斯变换来表示，从而得到的传递函数方块图。

28.根轨迹：是指开环系统某个参数由0变化到00,闭环特征根在s平面上移动的轨迹.

29.根轨迹方程：根轨迹所满足的方程，称根轨迹方程。由相角方程和幅值方程组成.

30.参数根轨迹：如果系统的可变参数不是增益，而是系统的其他参数，此时根轨迹成为参

数根轨迹。

31.零度根轨迹：在某写情况下，相角方程右边相角的主值构不再是180,而是0。将这种根轨

迹叫零度根轨迹。

32.根轨迹的渐近线：如果开环零点数m小于开环极点数n,则系统的开环增益变化时，趋向无

穷远处的根轨赴共有（n-m）条根轨进趋向无穷远处的方位可由渐近线决定。

33.根轨迹上的会合点：几条恨轨迹在s平而上相遇后又分开（或分开后又相遇）的点。

34.频域：一种数学域，与时域相区别。用频率和频率响应来描述系统。

35.频率特性：对于线性系统来说，当输入信号为正弦信号时，稳态时的输出信号是一个与输

入信号同频率的正弦信号，不同的是幅值与相位。

36.幅相曲线：对于一个确定的频率，必有一个幅频特性的幅值和一个幅频特性的相角与之对

应。

37.对数频率特性曲线：又称为伯德图（曲线），其横坐标采用对数分度.对数幅频曲线的

纵坐坐标的单位为分贝.对数相频特性曲线的纵坐标单位是度。

38.奈奎斯特稳定判：是根据开环频率特性曲线判断闭环系统稳定性的一种简便方法。

39.稳定裕度：表征系统稳定程度的指标。

40.幅值裕度：对干闭环稳定系统如果系统开环幅频特性再增大K倍。则系统村处干临界

稳定状态。

41.相角裕度，对于闭环为定系统。如果系浣开环相频再之后Y度，则系统将处于临界稳定

状态。

42.信号流图(signalflowdiagram)是表示复杂控制系统中变量间相互关系的另一种

图解法由节点和支路组成。

43.梅逊公式(Mason'sgainformula)利用梅逊增益公式可以直接得到系统输出量与输

入变量之间的传递函数。

44.一阶系统(firstordersystem)控制系统的运动方程为一阶微分方程称为一阶系统。

45.二阶系统(secondordersystem)控制系统的运动方程为二阶微分方程称为二阶系

统。

46.单位阶跃响应(unitstepresponse)系统在零状态条件下在单位阶跃信号作用下

的响应称单位阶跃响应。

47.阻尼比C(dampingratio)与二阶系统的特征根在S平面上的位置密切相关不同

阻尼比对应系统不同的运动规律。

48.性能指标(performanceindex)系统性能的定量度量。

49.上升时间(risetime)tr响应从终值10%上升到终值90%所需时间对有振荡系统

亦可定义为响应从零第一次上升到终值所需时间。上升时间是响应速度的度量。

50.峰值时间(peaktime)tp响应超过其终值到达第一个峰值所需时间。

51.调节时间(responsetime)ts响应到达并保持在终值内所需时间

52.超调量(percentovershoot)o%响应的最大偏离量h(tp)与终值h(8)之

差的百分比。

53.稳定性(stability)稳定性只由结构、参数决定与初始条件及外作用无关。系统工作在

平衡状态,受到扰动偏离了平衡状态扰动消失之后系统又恢复到平衡状态

称系统是稳定的。稳定是系统正常工作的先决条件。

54.劳斯判据(Routhstabilitycriterion)判断系统的闭环稳定性的一种代数判据。

55.校正(Compensation)改变或调节控制系统使之能获得满意的性能。

56.超前网络(PhaseTeadnetwork)具有相角超前特性的网络称超前网络。

57.迟后网络(Phase-lagnetwork)具有相角迟后特性的网络称超前网络。

58.串联校正(Cascadecompensation)将校正装置接在测量点之后和放大器之前串接于系

统前向通道中称串联校正

59•根轨迹的起始角：根轨迹离开开环复数极点处的切线与正实轴的夹角。

60.根轨迹的终止角：根轨迹离开开环复数零点处的切线与正实轴的夹角。

61.延迟环节：输出量经恒定延时后不失真的复现输入量变化的环节。

62.带宽：当闭环幅频特性下降到频率为零时的分贝值以下3分贝，对应的频率。

63.串联校正：在系统误差测量点之后和放大器之前，串接于系统前向通道之中。

64.反馈校正：接在系统局部反馈通路之中。

65.前馈校正：是在系统主反馈回路之外采用的校正方式

66.复合校正：在反馈控制回路中，加入前馈校正通路，组成一个有机整体。

67.P控制器：具有比例控制规律的控制器。

68.P1D控制器：具有比例积分微分控制规律的控制器

69.静态位置误差系数：当s趋向于0时，开环传递函数的极限值。

70.静态速度误差系数：当s趋向于0时，开环传递函数和s乘积的极限值。

五、判断题

1.系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为系统辨识(F)

2.系统的数学模型是指系统的动态特性的数学表达式(T)

3.主要用于产生输入信号的元件称为反馈元件(F)

4.某典型环节的传递函数是G(s)=，则该环节是惯性环节(T)

5.已知系统的微分方程为3发(r)+6x(z)+2x(f)=2x(/),则系统的传递函数是[(F

°°°''2s?+6s+3

6.在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的频率来求得输出信号的

幅值。(T)

2

7.设一阶系统的传递函数是G(s)=—,且容许误差为5%,则其调整时间为4(T)

8.若二阶系统的调整时间短，则说明系统的稳定性差(T)

9.滞后校正装置的最大滞后相位趋近-90。(F)

10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为谐振频率(F)

11.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为-20(dB/dec)(F)

12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为：G(s)=—七一，当心2时，闭环系统临界稳

2s-1

定(F)

13.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充分必要条件(T)

14.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是"K-(F)

s(s+a)

15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差e«=0(T)

s+1

16.若已知某串联校正装置的传递函数为G,(s)=],+],则它是一种相位滞后校正(F)

17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是1PD(F)

18.主导极点的特点是距离实轴很近(F)

K

19.系统的开环传递函数为-----------，则实轴上的根轨迹为(-8,-2)和(-1,0)

S(S+1)(5+2)

(T)

20.确定根轨迹大致走向，一般就够了幅值条件+幅角条件(F)

21.输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为最优控制(T)

22.开环控制的特征是系统无给定环节(F)

23.3从0变化到+8时，延迟环节频率特性极坐标图为双曲线(T)

24.若系统的开环传递函数为一^―,则它的开环增益为5(T)

s(5s+2)

25.在信号流图中，只有方块图单元不用节点表示。(T)

1

26.二阶系统的传递函数G(s)=---------,其阻尼比U是1(F)

v74s2+2S+1

27.若二阶系统的调整时间长，则说明系统响应慢(T)

28.比例环节的频率特性相位移为-180°(F)

29.已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的幅频变化范围为0--90。(F)

30.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在s下半平面上。(F)

31.系统的特征方程。(S)=5S4+3S2+3=0,可以判断系统为稳定性不确定(F)

32.采用负反馈形式连接后，则系统动态性能一定会提高(F)

33.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的充分必要条件

(T)

34.系统型次越高，稳态误差不变(F)

35.若已知某串联校正装置的传递函数为G*s)=，则它是一种相位超前校正(F)

105+1

36.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率牝与校正后的穿越频率的关系相比，通常

是以.>d(F)

37.超前校正装置的频率特性为1+例冲(尸>1),其最大超前相位角0为arcsin八-l

m

\+T2cojr2+l

(T)

K

3&开环传递函数为G(S)"(S)=------------,则实轴上的根轨迹为(2,8)(F)

(s+2)(s+5)

39.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是滞后-超前(T)

40.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是直流调制(T)

41.传递函数只适用于线性定常系统；(T)

42.增加积分环节对改善系统的精度没有效果(F)。

43.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的准确度越低(F)。

44.已知系统的开环传递函数为———---,则该系统的开环增益为5(F)。

(2s+1)(s+5)

六、计算题

1.试列写所示机械系统的运动微分方程。

解：由牛顿第二运动定律，不计重力时，得一

总[%(，)-%⑺]+”|爷1=答

整理得一

M爷1+/誓-(K+&)乂⑺=尸-立⑺”

2.求下列函数的拉氏变换

(1)/⑺=3(1-sin/)一