自动控制原理知到智慧树章节测试课后答案2024年秋上海电力大学

自动控制原理知到智慧树章节测试课后答案2024年秋上海电力大学第一章单元测试

我们家用抽水马桶中的水箱水位控制系统是一个闭环控制系统。（）

A:错B:对

答案:对在光伏发电控制系统中，因为光照的间歇性、波动性等，其输出电压与电流通常都是实时波动的，然而基于经济效益的需求，通常会采取最大功率点跟踪的控制方法来保障系统输出功率的最大化。请问最大功率跟踪控制属于哪一类控制（）

A:开环控制系统

B:最优控制系统

C:闭环控制系统

D:线性控制系统

E:非线性控制系统

答案:闭环控制系统

；非线性控制系统

书第16页1-9题中，图1-21所示的水箱水位控制系统的控制器是（）

A:浮子

B:水箱

C:出水阀门

D:入水阀门

E:连杆与铰链

答案:连杆与铰链

试举两个闭环控制系统的实例，并说明他们的工作原理。

答案:0控制系统的性能指标有哪些，最主要的要求是什么？

答案:0

第二章单元测试

若某系统在阶跃输入r(t)=1(t)时，零初始条件下的输出响应c(t)=1-e-2t+e-t，则该系统的传递函数为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

上图所示电路的传递函数Uc(s)/Ur(s)为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

上图所示电路模型的传递函数Uo(s)/Ui(s)是属于（）环节。

A:振荡

B:惯性

C:实际微分

D:理想微分

答案:实际微分

系统方框图如下图所示：

则该系统的传递函数C(s)/R(s)为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

系统的信号流图如下图所示：

则该系统的传递函数Y(s)/R(s)为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

第三章单元测试

某系统的单位阶跃响应曲线如图所示：

则系统的上升时间和超调百分比是（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

如图所示单位负反馈系统：

闭环传递函数为，则其开环传递函数G0(s)为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

某单位反馈系统的闭环传递函数为，则系统单位斜坡响应的稳态误差为（）。

A:1·

B:0

C:0.5

D:2

答案:2

设系统的方框图如图所示：

求使阻尼比的K值及单位阶跃响应的上升时间、峰值时间、超调百分比和调整时间（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

已知某系统方框图如下：

则使系统稳定的K值范围是（）

A:4＜K＜6

B:6＜K＜24

C:0＜K＜18

D:0＜K＜6

答案:0＜K＜6

第四章单元测试

在采用合适比例调节的控制系统中，现在比例作用基础上适当增加微分作用，则系统设定值阶跃响应的最大动态偏差会（）。

A:变小

B:变大

C:不变

答案:变小

某系统对象为0型，现在合适的比例作用基础上适当增加积分作用，则系统设定值阶跃响应的静态偏差会（）。

A:变小

B:变为0

C:变大

答案:变为0

在采用合适比例调节的控制系统中，现在比例作用基础上适当增加积分作用，则系统设定值阶跃响应的调整时间会（）。

A:不变

B:变大

C:变小

答案:变大

在采用合适比例调节的控制系统中，现在比例作用基础上适当增加积分作用，为了得到相同的稳定性，则应当（）控制器的比例系数。

A:减小

B:不变

C:增加

答案:减小

对象为0型系统，增加控制器的积分时间常数Ti，则系统设定值阶跃响应的跟踪误差会（）。

A:不变

B:变大

C:变小

答案:不变

对于直流电机调速系统，在进行速度阶跃响应实验时，发现超调较大，同时存在着一定的速度跟随误差，请问应该如何调整Kp,Ti和Td的参数值？

答案:0

第五章单元测试

已知系统开环零极点分布如图所示，

则系统的根轨迹图应为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

已知系统开环零极点分布如图所示，

则系统的根轨迹图应为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

已知系统开环零极点分布如图所示，

则系统的根轨迹图应为（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

某系统根轨迹如图所示，

其中当k=3时，系统的特征根分布如图中红色方块所指，则下列说法正确的是（）。

A:可知系统此时稳定，没有明确的主导极点。

B:可知系统此时稳定，主导极点的阻尼比约为0.8，无阻尼振荡频率＜3。

C:可知系统此时不稳定。

D:无法判断此时系统的特性。

答案:可知系统此时不稳定。

某系统根轨迹如图所示，

其中当k=1时，系统的特征根分布如图中红色方块所指，则下列说法正确的是（）。

A:可知系统此时稳定，主导极点的阻尼比约为0.5，无阻尼振荡频率＜1。

B:无法判断此时系统的特性。

C:可知系统此时稳定，主导极点的阻尼比约为0.9，无阻尼振荡频率＜3。

D:可知系统此时稳定，没有明确的主导极点。

答案:可知系统此时稳定，主导极点的阻尼比约为0.5，无阻尼振荡频率＜1。

开环传递函数中，适当增加左半平面的开环极点，会引起（）

A:根轨迹主导极点的渐近线向左弯曲，动态性能变差。

B:根轨迹主导极点的渐近线向左弯曲，动态性能变好。

C:根轨迹主导极点的渐近线向右弯曲，动态性能变好。

D:根轨迹主导极点的渐近线向右弯曲，动态性能变差。

答案:根轨迹主导极点的渐近线向右弯曲，动态性能变差。

已知系统开环传递函数为，

（1）试绘制k＞0时系统根轨迹图；

（2）分析系统稳定的k值范围；

（3）分析系统欠阻尼的k值范围。

答案:无已知系统开环传递函数形式为，其根轨迹图如图所示：

（1）分析开环零极点的位置；

（2）如果当k=2.69时，系统特征根位置如图中红色方块点所示，分析此时主导极点的阻尼比和无阻尼自然振荡频率大致分布范围。

（3）估算此时系统响应的超调量和调整时间。

答案:无

第六章单元测试

若已知某LTI系统的频率特性函数，其输入为，则稳态输出为（）

A:

B:

C:

D:

答案:

已知某最小相位系统的幅相曲线如图所示，

则其传递函数最有可能是（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

已知系统的开环频率特性的极坐标图如下图所示，

图中r是位于s平面原点的开环极点，p为位于右半s平面的开环极点数，则下面分析正确的是（）。

A:系统为1型系统，其闭环系统稳定。

B:系统为1型系统，其闭环系统不稳定

C:系统为0型系统，其闭环系统稳定。

D:系统为0型系统，其闭环系统不稳定。

答案:系统为0型系统，其闭环系统稳定。

已知系统的开环频率特性的极坐标图如下图所示，

图中r是位于s平面原点的开环极点，p为位于右半s平面的开环极点数，则下面分析正确的是（）。

A:系统为1型系统，其闭环系统不稳定。

B:系统为1型系统，其闭环系统稳定。

C:系统为2型系统，其闭环系统稳定。

D:系统为2型系统，其闭环系统不稳定

答案:系统为1型系统，其闭环系统稳定。

已知系统的开环传递函数为，当K=10时，其奈氏图如下图所示，

则下面分析正确的是（）。

A:该闭环系统稳定，且在K＜11.5的范围内，系统都稳定。

B:该闭环系统不稳定，要系统稳定，则应为K＜4

C:该闭环系统不稳定，要系统稳定，则应为K＜8.5。

D:该闭环系统稳定，且在K＜25的范围内，系统都稳定。

答案:该闭环系统不稳定，要系统稳定，则应为K＜4

已知某最小相位系统对数幅频特性近似如下图所示，

则其传函可能是（）

A:

B:

C:

D:

答案:

某最小相位系统传递函数为，则当时，其对数幅频特性渐近线方程为（）

A:

B:

C:

D:

答案:

某最小相位系统传递函数为，则当时，其相频特性方程为（）

A:

B:

C:

D:

答案:

已知某三个控制系统的伯德图如上图所示，则有（）。

A:

B:

C:

D:

答案:

；

某系统伯德图如图所示，

原系统剪切频率，相位裕量为；相位穿越频率，增益裕量为，在此基础上系统增益K增大为原来的2倍，则下列说法正确的是（）。

A:增加K之后，系统的相位穿越频率ωg不变，增益裕量减小为。

B:增加K之后，系统的相位穿越频率ωg不变，增益裕量减小为。

C:增加K之后，系统的相位穿越频率ωg会增加，增益裕量会减小。

D:增加K之后，系统的剪切频率ωc不变，相位裕量减小为。

E:增加K之后，系统的剪切频率ωc会增加，相位裕量会减小。

答案:增加K之后，系统的相位穿越频率ωg不变，增益裕量减小为。

；增加K之后，系统的剪切频率ωc会增加，相位裕量会减小。

第七章单元测试

离散控制系统中，若采样周期不变，增大开环增益对系统的稳定性影响是（）

A:会增强系统的稳定性

B:会使稳定性变差

C:无影响

答案:会使稳定性变差

已知连续信号，其中T为采样周期，则其采样信号的Z变换为（）

A:

B:

C:

D:

答案:

某离散控制系统脉冲传递函数的闭环特征方程式为，则该闭环系统稳定的k值范围为（）。

A:

B:

C:k为任何值时系统皆稳定

D:

答案:

试利用终值定理确定的终值为（）

A:0.1

B:

C:0

D:0.5

答案:0

如图所示系统的离散脉冲传递函数为（）

A:

B:

C:

D:

答案:

某离散控制系统闭环脉冲传递函数为，则该闭环系统不稳定。其中的根为。（）

A:错B:对

答案:对

如图所示系统，采样周期，其开环脉冲传递函数，闭环脉冲传递函数为，则下列说法正确的是（）。

A:系统稳定，误差系数为

B:系统稳定，误差系数为

C:系统稳定，误差系数为

D:系统稳定，误差系数为

E:系统不稳定，无法计算稳态误差。

答案:系统不稳定，无法计算稳态误差。

如图所示系统，采样周期，其开环脉冲传递函数，开环脉冲传递函数为，则下列说法正确的是（）。

A:系统不稳定，无法计算稳态误差。

B:系统稳定，误差系数为

C:系统稳定，误差系数为

D:系统稳定，误差系数为

E:系统稳定，误差系数为

答案:系统稳定，误差系数为

如图所示系统，采样周期，其开环脉冲传递函数，开环脉冲传递函数为，（）。

A:

B:

C:系统不稳定，无法计算稳态误差。

D:

E:

答案:

如图所示系统，采样周期，其开环脉冲传递函数闭环脉冲传递函数为，试求该系统的单位阶跃响应___________________________

答案:无

第八章单元测试

已知系统的状态空间模型为，下列说法错误的是（）。

A:该系统稳定。

B:该系统是连续时间系统。

C:该系统有两个状态变量。

D:可设计状态观测器来估计系统的状态，且可任意配置状态观测器的观测极点。

答案:可设计状态观测器来估计系统的状态，且可任意配置状态观测器的观测极点。

已知系统的状态空间模型为，下列说法正确的是（）。

A:系统的特征根为3，2。

B:系统不稳定。

C:系统有2个状态变量。

D:系统的特征根为-3，-2。

E:系统稳定。

答案:系统有2个状态变量。

；系统的特征根为-3，-2。

；系统稳定。

下列说法正确的是（）。

A:对任意能观的系统，则可以设计状态观测器来估计系统的状态。

B:对任意能控的系统，则可以设计状态观测器来估计系统的状态。

C:对任意能控的系统，则可以通过状态反馈任意配置闭环系统的极点。

D:对任意能观的系统，则可以通过状态反馈任意配置闭环系统的极点。

答案:对任意能观的系统，则可以设计状态观测器来估计系统的状态。

；对任意能控的系统，则可以通过状态反馈任意配置闭环系统的极点。

下列说法正确的是（）。

A:对连续时间系统进行状态反馈设计时，系统期望的极点须选在s平面的右半平面。

B:对任意系统，则可以通过状态反馈任意配置闭环系统的极点。

C:对于不稳定的系统，则不可进行状态反馈设计。

D:基于极点配置的状态反馈矩阵的设计方法是取设计后的系统的极点为期望极点而推导出来的。

答案:基于极点配置的状态反馈矩阵的设计方法是取设计后的系统的极点为期望极点而推导出来的。

已知某连续时间系统的状态变量的个数为5，能控性矩阵的秩为4，下列说法错误的是（）。

A:系统不能控。

B:能控性结构分解是基于相似变换原理完成的。

C:按能控性结构分解，可知其能控子系统有4个状态变量。

D:按能控性结构分解，可知其不能控子系统有4个状态变量。

答案:按能控性结构分解，可知其不能控子系统有4个状态变量。

已知某连续时间系统的状态变量的个数为4，能观性矩阵的秩为3，下列说法正确的是（）。

A:系统不能观，可以基于相似变换，可把系统分为能观子系统和不能观子系统两个部分。

B:按能观性结构分解时，可以从能观性矩阵中取1个线性无关的行向量，再任取3个行向量组成可非奇异矩阵，即可根据相似变换原理进行结构分解。

C:按能观性结构分解，可知其能观子系统有3个状态变量。

D:按能观性结构分解时，可以从能观性矩阵中取3个线性无关的行向量，再任取1个行向量组成非奇异矩阵，即可根据相似变换原理进行结构分解。

答案:系统不能观，可以基于相似变换，可把系统分为能观子系统和不能观子系统两个部分。

；按能观性结构分解，可知其能观子系统有3个状态变量。

；按能观性结构分解时，可以从能观性矩阵中取3个线性无关的行向量，再任取1个行向量组成非奇异矩阵，即可根据相似变换原理进行结构分解。

已知某连续时间系统状态空间模型为，关于该系统下列说法错误的是（）。

A:该系统为有一个输入变量，一个输出变量。

B:该模型是能控标准型。

C:该模型为能观标准型。

D:该系统的传递函数为。

答案:该模型为能观标准型。

已知某连续时间系统状态空间模型为，关于该系统下列说法错误的是（）。

A:根据该状态空间模型求取系统传递函数时，不存在零极点对消的情况。

B:该系统不能通过设计状态观测器来估计系统的状态。

C:该系统是能观的。

D:该系统是能控的。

答案:该系统不能通过设计状态观测器来估计系统的状态。

已知某连续时间系统的状态变量的个数为6，能控性矩阵的秩为4，下列说法正确的是（）。

A:按能控性结构分解时，可以从能观性矩阵中取4个线性无关的列向量，再任取2个列向量组成非奇异矩阵P，即可根据相似变换原理进行结构分解。

B:系统不能控，可以基于相似变换，可把系统分为能控子系统和不能控子系统两个部分。

C:按能控性结构分解，可知其能控子系统有4个状态变量。

D:按能观性结构分解时，可以从能观性矩阵中取4个线性无关的行向量，再任取2个行向量组成非奇异矩阵P，即可根据相似变换原理进行结构分解。

答案:按能控性结构分解时，可以从能观性矩阵中取4个线性无关的列向量，再任取2个列向量组成非奇异矩阵P，