《控制工程基础》习题集（浓缩24页）
《控制工程基础》习题集（浓缩24页）
第一部分：单选题
1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ ] a.给定元件b ．检测元件 c ．放大元件 d ．执行元件
2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ ] a ．比例环节b ．积分环节c ．惯性环节
d ．微分环节
3. 如果系统不稳定，则系统 [ ]
a.不能工作 b ．可以工作，但稳态误差很大
c ．可以工作，但过渡过程时间很长
d ．可以正常工作
4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ ]调节器。 a ．比例 b ．比例积分 c ．比例微分 d ．比例积分微分
5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ ]：
a ．S b. S 1
c. 21S
d. S 2
6. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ ] A ．比例环节B ．积分环节C ．惯性环节D ．微分环节 7．如果系统不稳定，则系统 [ ]
A. 不能工作 B ．可以工作，但稳态误差很大
C ．可以工作，但过渡过程时间很长
D ．可以正常工作
8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。试判断该环节的相位特性是[ ]：
[ ]调节器。
[ ]：
C. 相位滞后－超前
D. 相位超前－滞后
12. 开环增益K 增加，系统的稳定性（）：
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( ):
A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S
1212 D. S 21
15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（）：
A.给定元件 B ．检测元件 C ．放大元件 D ．执行元件
16.PD 调节器是一种（）校正装置。
A ．相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后
17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示，试确定其开环增益K （）。 A 、0 ； B 、5 ； C 、10 ； D 、12
L(18.值范围为（
）。
τ>0；B. τ<0 ；C. τ>5 ；D. 0<τ<5
19.开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳态性能（）：
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
20. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（）的二阶系统，其响应具有减幅振荡特性。
A ．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1 21. 振荡环节的传递函数为（）。
A. ωn /(S 2
+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ；B. ωn /(S 2+2ξωn S+1) （ξ=1）； C. T 2/（T 2S 2+2ξTS+1）(0<ξ<1) ； D. 1/[S （TS+1）]
22.函数b + ce -at (t ≥0)的拉氏变换是( )。 A 、 bS + c/(S+1) ；
B 、 bS – c/(S+a) ；
C 、 b/S + c/(S+a) ；
D 、 b/S + c/(S-a)
23. 反映控制系统稳态性能的指标为（）：
A ．σ B. t s C. t r D. e ss
24. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（）的二阶系统，其响应具有等幅振荡性。
A ．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1
25．如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面，那么系统为（）系统：
A ．稳定 B. 不稳定 C. 稳定边界 D. 不确定
26.在右图所示的波特图中，其开环增益K = （）。
A 、ωc 2/ω1；
B 、ωc 3/ω1ω2；
C 、ω2ωc /ω1；
D 、ω1ωc /ω2
27.。
28.典型二阶振荡系统的（）时间可由响应曲线的包络线近似求出。
A 、峰值；
B 、延时；
C 、调整；
D 、上升
29. cos2t 的拉普拉斯变换式是〔〕
A. S 1
B. 442+S
C.42+S S
D. 21
S
30. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 动态性能
31. 对于典型二阶系统，在欠阻尼状态下，如果增加阻尼比ξ的数值，则其动态性能指标中的最大超调量将〔〕 A. 增加 B. 不变 C. 不一定 D. 减少 32. 开环增益K 增加，系统的稳态性能（）：
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
33. 开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳态性能（）：
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 34.已知系统的开环传递函数为:
G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T 1S+1)(T 2S+1)(T 2S 2+2ζTS+1)]，则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为（）（单位均为dB/十倍频程）。
A 、-20 ；
B 、-40 ；
C 、-60 ；
D 、-80
35.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（）。
截止频率ωb ； B 、谐振频率ωr 与谐振峰值M r ；C 、频带宽度； D 、相位裕量г与幅值裕量Kg 36.开环增益K 减小，系统的稳定性（）：
A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
37．如果自控系统微分方程特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面，那么系统为（）系统：
A ．稳定 B. 不稳定 C. 稳定边界 D. 不确定
38. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（） A ．上升时间tr B ．调整时间ts C ．幅值穿越频率ωc D ．相位穿越频率ωg
39. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( ):
A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S
1212+ D. S 21
40.系统的开环对数幅频特性的（）表征着系统的稳态性能。A. 低频渐近线（或其延长线）在ω=1处的高度； B.中频段的斜率；
C.中频段的宽度；
D.高频段的斜率
41.对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值，则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。
A 、增加；
B 、减少；
C 、不变；
D 、不定
42.对于典型二阶系统，当（）时，最大超调量σ为0。A 、ζ= 0 ； B 、ζ= 1 ； C 、0＜ζ＜1 ； D 、ζ＜0 43.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的为：
A. 5/（S 2+25）；
B.5/（S 2+16）；
C. 1/（S-2）；
D.1/（S+2）
44.已知系统的频率特性为G （j ω）=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)]，其相频特性∠G （j ω）为（）。
A 、arctg0.5ω –arctg0.3ω –arctg0.8ω
B 、 -arctg0.5ω –arctg0.3ω –arctg0.8ω
C 、 -arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
D 、arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
45.根据下面的开环波德图，试判断闭环系统的稳定性（）。A 、稳定； B 、不稳定； C 、条件稳定； D 、临界稳定
46.函数A 、 b/S + c/(S+a) ； D 、b/S + c/(S-a)
47.系统的开环对数幅频特性的（）表征着系统的稳态性能。
A 、频渐近线（或其延长线）在ω=1处的高度；B.中频段的斜率；
C.中频段的宽度；
D.高频段的斜率
48.对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频
率ωn 的数值，则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。
A 、增加；
B 、减少；
C 、不变；
D 、不定 49.振荡环节的传递函数为（）。
A.ωn /(S 2
+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ；B.ωn /(S 2+2ξωn S+1)（ξ=1）； C. T 2/（T 2S 2+2ξTS+1）(0<ξ<1) ； D.1/[S （TS+1）] 50.对于典型二阶系统，当（）时，最大超调量σ为0。 A 、ζ= 0 ； B 、ζ= 1 ； C 、0＜ζ＜1 ； D 、ζ＜0
51.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的为：（）。
A. 5/（S 2+25）；
B. 5/（S 2
+16）； C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）
52. 典型二阶系统在无阻尼情况下的阻尼比ξ等于〔〕A. ξ=0 B. ξ< 0 C. 0<ξ< 1 D. ξ=1
53. 下列元件中属于线位移测量元件的有〔〕 A. 自整角机 B. 差动变压器 54. 55. 在ω ω
56. 对于典型Ⅰ型系统，在工程设计中，其阻尼比ξ＝（）时称为“二阶最佳”系统〔〕A. ξ=0 B. ξ＝0.707 C. ξ＝1 D. ξ=0.5
57.已知某单位负反馈控制系统在单位加速度信号作用下，其稳态
误差等于不为0的常数，则此系统为( )系统 A. 0型B. Ⅰ型C. Ⅱ型 D. Ⅲ型 58. 2sin2t 的拉普拉斯变换式是〔〕
A. S 1
B. 442+S
C.42+S S
D. 21
S
59. 如果增加相位稳定裕量γ，则动态性能指标中的最大超调量σ〔〕 A. 增加 B. 减少 C. 可能增加也可能减少 D. 不变
60. 控制系统的调整时间t S 反映了系统的〔〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 准确性
61.某二阶系统的传递函数Φ(S)=1
5253
2
++S S ，此系统的阻尼比ξ等于〔〕 A. 1 B. 0.5
C. 25
1
D. 51
62. 一般来说，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统稳定性〔〕
63. 64.
65. 66. 环节H A 、G S s H s G α)()(1+； B 、G
S s H s G α)
()(1-；
C 、G S s H s G s G α)()(1)(+ ；
D 、G
S s H s G s G α)
()(1)(-；
（）。
A 、 1.54cos(0.5t-0.302)
B 、 2.04cos(0.5t-0.102)
C 、 1.04cos(0.5t-0.302)
D 、 2.54cos(0.5t-0.202) 68. 下列说法哪些是对的（）。
A 、传递函数的概念不适合于非线性系统；
B 、传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等，完全取决于系统的结构参数。
C 、传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换和引起该输出的输入量的拉氏变换之比。
D 、控制系统的稳定性是指在去掉作用于系统上的外界扰动之后，系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态位置，它是由系统本身的结构所决定的而与输入信号的形式无关。
69. 4. 已知函数)
(1
)(a s s s s F ++=, 则)(t f 的终值=∞)(f
A. 零
B. 无穷大
C. a
D. 1/a
70. 5. 某系统的传递函数100
12100
)(2++=s s s G , 则n ω等于
A. 0.01rad/s
B. 0.1rad/s
C. 1rad/s
D.10rad/s
71.设单位反馈系统开环传递函数为G(s),试求使系统的谐振峰值M r =1.5的剪切频率及K 值。
（1）G （s ）=)2.0(s s s K
+ (2) G(s)=)
8.01)(5.01()51(2s s s s K +++
(3) G （s ）=)
01.002.01(2s s s K ++ (4) G(s)=)51(s s K
+
第二部分：多选题
1. 开环传递函数为（）的闭环系统是稳定的。
A ．G(S)= )1(100+S S B. G(S)= 2150
S
C. G(S)= )11.0()1(5002++S S S
D. G(S)= )
1(500
2+S S
2. 开环传递函数为（）的闭环系统是稳定的。
A ．G(S)= )1(40+S S B. G(S)= 250
S
C. G(S)= )11.0()1(5002++S S S
D. G(S)= )
1(500
2+S S
3.测量转速的元件有
A.测速发电机 B ．光电增量编码盘 C.光电测速计 D ．自整角机
4．在直流调速系统中，限制电流过大的保护环节，可以采用A ．电流截止负反馈 B ，电流正反馈 C ．过电流继电器 D ．电压负反馈
5．对开环传递函数)
1()(+=TS S K
s G 的典型二阶系统，当增大增益K 时，将使系统的
A ．量大超调量增加
B ．快速性有所改善
6．改善反馈系统稳态性能的方法有
A. 在前向通道中增加积分环节 B ．在前向通道中增加微分环节
C ．在前向通道中增加增益K ＞1的比例环节
D ．增加输出量的微分负反馈环节7．改善随动系统性能可以采取的措施有
A ．采用PID 串联校正
B ．增设转速负反馈
C. 增设给定顺馈补偿 D ．增设转速微分负反馈 8.测量角位移的元件有
A. 伺服电位器
B. 自整角机
C. 测速发电机 D ．光电编码盘
9. 比例积分(P1)校正装置(设x=1)对系统性能的影响是
A. 改善稳态性能 B ．降低系统稳定性 C. 改善动态性能 D. 提高抗高频干扰能力
10. 位置跟随系统增设转速负反馈环节后，将使系统的
A ．位置最大超调量减小
B ．调整时间减小 C. 位置稳态误差为零 D ．加速度恒为零
11．在直流调速系统中，可以使速度波动减小的环节有
A 电流截止负反馈
B ．电流负反馈
C ．电流正反馈
D 转速负反馈
12．对典型二阶系统，当增益K 增加时，则系统的
A. 上升时间t r 较长 B ．稳定性较差 C. 稳态性能较好 D ．最大超调量较大
13. 开环传递函数为（）的闭环系统是稳定的。
A. )1(40)(+=S S S G
B. 250
)(S S G =
C. )11.0()1(500)(2++=S S S S G
D. )
1(500
)(2+=S S S G
14. 若某系统的输入为等加速信号22
1
)(t t r =时，其稳态误差e ss =∞，则此系统可能为
A. 0型系统
B. Ⅰ型系统
C. Ⅱ型系统
D. Ⅲ型系统
15. 增大开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是
A. 使对数幅频特性曲线向上平移
B. 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变
C. 使相频特性曲线产生平移
D. 对相频特性曲线不产生任何影响
16．当被测炉温为1000℃时，可选用（）为测温元件。
A ．钢电阻
B ．镍铬—镍硅热电偶
C ．热敏电阻
D ．红外测温计 17．系统的传递函数与（）有关。
A ．输入量的大小
B ．输入量的作用点
C ．所选输出量
D ．系统的结构和参数
18．减小位置跟随稳态误差的途径通常有（）等。
A ．在前向通路上增设含有积分环节的调节器
B 。增大惯性环节时间常数
C ，增大开环增益
D ．减小开环增益
19．在典I 系统中，适当增大开环增益K ，将会使系统的
A ．稳定性变好
B ．快速性变好
C ．超调量减小
D ．稳态误差变小
A ．增大α B. 减少α C. 增大K1 D. 减少K1
21一个位置随动系统可能的扰动量有
A. 机械负载的变化
B. 电网电压的波动
C. 温度变化引起的系统参数变化
D. 输人信号的变化
E. 摩擦阻力的变化
22．单位负反馈系统的开环传递函数为)
12()
11(2++S T S S T K ，且T1＞T2，由此可知此闭环系统为 A. 三阶系统 B. 二阶无静差系统
C. 稳定系统 D ．不稳定系统 E. 典型Ⅱ型系统
23．系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。
A. 低频渐近线的斜率
B. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度
C. 中频段的宽度 D ．中频段的斜率
E. 高频段的斜率24. 在转速，电流双闭环赶流调速系统中，若将
速度调节器(比例积分调节器)中的反馈电容C f 短接则对系统产生的影响为 A. 变为转速有静差系统 B. 相对稳定性改善
C. 使电动机启动电流减少
D. 超调量增加
E. 使启动过程加快
25. 在调速系统中，转速与输入量之间的传递函数只与（）有关
A. 输入量大小
B. 系统内部结构
C. 系统参数
D. 电压波动
E. 负载变化
26. 在Nyquist 图上，当ωc ＜ωg 时，系统的 A. 增益稳定裕量大于0分贝 B. 增益稳定裕量小于0分贝 C. 相位稳定裕量为正值 D. 相位稳定裕量为负值 E. 相位稳定裕量为0
27. 对典型二阶系统，当（）时，最大超调量б为零A. ξ=0 B. 0＜ξ＜1 C. ξ=1 D. ξ＜0 E. ξ＞1
28. 如果在恒值输入情况下，某反馈控制系统的稳态误差不为零，若欲使其为零，则应选择（）串联校正。
A ．P(比例)
B ．D(微分)
C ．PI(比例积分)
D ．PD(比例微分)
E ．PID(比例积分微分)
30. 巳知某控制系统微分方程为)()()
(t r t C dt
t dc T
=+则此系统满足A 、当c(t)|t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)
B 、当dt
t dc )
( |t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)
C 、当r(t)=u(t)时，c(t)=l-e -t/T
D 、当r(t)=t 时，c(t)=l-e -t/T
31．开环传递函数为G(S)＝)
12)(11(++S T S T S K
的某控制系统，相位稳定裕量过小，若增大它的相位稳
定裕量，可采取的措施有
A 、减小开环放大倍数K
B 、增大开环放大倍数K
C 、减小时间常数T1
D 、减小时间常数T2 32. 控制系统的稳态误差与( )有关
A 、开环增益
B 、系统的无静差度
C 、输入量的变化规律
D 、输入量的大小
33. 若某系统的输入为等加速信号r(t)= 2
1
t 2时，其稳态误差e ss ＝∞，则此系统可能为：
A ．“0”型系统B. “Ⅰ”型系统C. “Ⅱ”型系统D. “Ⅲ”型系统
34．增大开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是（）：
A ．使对数幅频特性曲线向上平移
B ．使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C. 使相频特性曲线产生平移
Ｄ．对相频特性曲线不产生任何影响35. 所谓最小相位系统是指（）：
A. 系统传递函数的极点均在Ｓ平面左半平面
B. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面左半平面
C. 系统闭环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面
D. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面
36．一闭环系统的开环传递函数为G(S)= )
2)(32()
3(8+++S S S S ，则该系统为（）：
A. “0”型系统，开环增益为８；
B. “Ⅰ”型系统，开环增益为８；
C. “Ⅰ”型系统，开环增益为4；
D. “0”型系统，开环增益为4。
37. 若某系统的输入为等速度信号r(t)=t 时，其稳态误差为∞，则此系统可能为：
A ．“0”型系统B. “Ⅰ”型系统C. “Ⅱ”型系统D. “Ⅲ”型系统
38．减小开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是（）：
A. 使对数幅频特性曲线向下平移
B. 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变
C. 使相频特性曲线产生平移
Ｄ．对相频特性曲线不产生任何影响39. 所谓最小相位系统是指（）：
A. 系统传递函数的极点均在Ｓ平面左半平面
B. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面左半平面
C. 系统闭环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面
D. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面
)
5)(3(10++S S
A. “0”型系统，开环增益为10；
B. “Ⅰ”型系统，开环增益为10；
C. “Ⅰ”型系统，开环增益为5；
D. “0”型系统，开环增益为5。 41. 温度检测元件有
A. “铂铑－铂”热电偶
B. 热电阻
C. 玻璃水银温度计
D. 辐射式测温计
42. 某系统在单位阶跃信号作用下，其输出具有非周期特性，则该系统可能是 A. 一阶系统 B. 阻尼比ξ＝1的二阶系统 C. 阻尼比ξ>1的二阶系统D. 阻尼比ξ＝0的二阶系统43. 系统的频率特性这一数学模
型取决于 A. 输入量的大小 B. 扰动量
C. 系统内部的固有参数
D. 系统内部的结构 44. 下列稳定的系统是
A. 开环传递函数为)
1(+TS S K
的系统
B. 相位裕量γ>0的系统
C. 开环传递函数为)1()
1(2++bS S aS K （a
D. 开环传递函数为)
1()
1(2++bS S aS K （a>b ）的系统
45. 对于开环传递函数为)
12)(1(++S S S K
的系统，减少开环增益 K 将使系统的
A. 开环相频特性曲线下移
B. 开环幅频特性曲线下移
C. 幅值穿越频率ωC 变小，系统的快速性变差
D. 相位裕量γ增大，稳定性变好
46. 线位移检测元件有〔〕
A. 差动变压器
B. 热电阻
C. 热电偶
D. 感应同步器
47. 线性系统在正弦输入信号作用下，其稳态输出与输入的〔〕
A. 相位可能相等
B. 频率相等
C. 幅值可能相等
D. 频率不相等
48. 系统的数学模型取决于〔〕 A. 系统内部的结构 B. 扰动量
C. 系统内部的固有参数
D. 输入量的大小
49. 某开环系统增加如下的某一环节后，致使系统的稳定性变差的
是
〔〕
A. 积分环节
B. 惯性环节
C. 比例微分
D. 振荡环节
50. 增加系统的开环增益 K 将使系统的〔〕 A. 开环相频特性曲线不变 B. 开环幅频特性曲线上移
C. 幅值穿越频率ωC 变大，系统的快速性变好
D. 相位裕量γ增大，稳定性变好
第三部分：简答题
1.对自动控制系统性能指标的主要要求是什么？而M P 、N 反映了系统的什么，T S 反映了系统的什么，e SS
2.试说明串联校正的优点与不足。
3.试分析 PIＤ调节器性能。
4. 在位置随动系统中，采用转速负反馈校正，对系统的动态性能有何影响?
5．叙述系统开环增益K的大小、积分环节个数v的多少与系统稳定性和稳态性能的关系；
6.系统稳定的充要条件是什么？(从系统特征根的分布来分析)
7. 简述奈氏稳定判据内容；
8. 叙述系统开环对数幅频特性L(ω)低频段渐近线斜率大小，L(ω)在ω＝1处的高度对系统稳态精度的影响。
9. 对PWM控制的大功率晶体管直流调压电路，采用调制频率为400Hz的方波较
50Hz方波供电的优点是什么?
10. 试述“传递函数”、“频率特性”的定义；
11. 经典控制理论的数学模型有几种形式？写出时域中数学模型的通式。
12.试分析比较串联校正与反馈校正的优点与不足。
13. 试分析积分环节、惯性环节、微分环节对系统稳定性的影响，并说出理由。
14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=多少？
15. 开环系统与闭环系统的最本质区别及其优缺点比较。
16.从能量转换方面讨论惯性环节与振荡环节的阶跃响应特点。
17传递函数。
18.系统稳定性。
19.试说明增设比例加积分调节器后，对闭环控制系统的动、静态性能的影响。
20.最小相位系统和非最小相位系统。
21.说明开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。
22.奈奎斯特稳定性判据。
23.为什么稳定的调速系统的前向通道中含有积分环节能实现无静差控制。
24.什么叫系统校正。
25. 为什么在位置随动系统中，转速负反馈会得到普遍的应用？
26. 时域分析中常用的性能指标有哪些？
27. 幅频特性和相频特性。
28. 频域分析中如何来表征系统的稳定程度。
29. 经典控制理论的数学模型有几种形式？写出时域中数学模型的通式。
30.在经典控制理论中，系统的数学模型有几种形式。
31.有源校正网路和无源校正网路有什么不同特点，在实现校正规律时其作用是否相同？
32.试举出能够实现超前和迟后校正的元件，并从原理上说明这些元件所起的作用。
33.一阶无差系统加入加速度信号时能否工作，为什么？在什么情况下能工作。
34.为什么一阶无差系统加入速度反馈校正后能够改善系统的动态特性，用物理概念来解释。
35.二阶无差系统加入微分反馈后对系统的无差度和时间常数有什么影响？
36.有差系统加入微分反馈后对系统的无差度、时间常数和开环放大倍数有什么影响？
37.有哪些元件可作为速度反馈用，试举例说明。
38.要实现比例加微分校正作用，应采用什么样的反馈校正元件，其传递函数如何？
39.比例加积分控制规律，能否有反馈校正来实现？
40. 设有一系统其超调量σ%=20%，调整时间t
s =0.5秒，求系统的相位裕度γ和剪切频率ω
。
41. 设原系统开环传递函数G
0(s)=
)1
1.0(
)1
(
2+
+
s
s
s
K
a,要求校正后系统的复数主导极点具有阻尼比ζ=0.75。试
用根轨迹法求K
a =15
2
1
秒
时的串联超前校正装置。
控制工程基础-习题
控制工程基础 交卷时间： 一、单选题 1. 设系统的特征方程为，则此系统（） ? A. 稳定 ? B. 临界稳定 ? C. 不稳定 ? D. 稳定性不确定。 答案A 2. 超前校正装置频率特性为，其最大超前相位角为（） ? A. ? B.
? C. ? D. 答案A 3. 以下说法正确的是（） ? 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 答案C 4. 如题10图所示反馈控制系统的典型结构图，_______
? A. ? B. ? C. ? D. 答案C 5. 根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（） ? A. ? B. ? C. ? D.
答案D 6. 已知其原函数的终值（） ? A. 0 ? B. ∞ ? C. 0.75 ? D. 3 答案C 7. 离散系统闭环脉冲传递函数的极点p k=-1，则动态响应为______。? A. 单向脉冲序列 ? B. 双向发散脉冲序列 ? C. 双向等幅脉冲序列 ? D. 双向收敛脉冲序列
答案C 8. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）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 答案D 9. 已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( ) ? A. ? B. ? C.
? D. 答案C 10. 关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( ) ? A. 稳态误差计算的通用公式是 ? B. 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差； ? C. 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；? D. 增大系统开环增益K可以减小稳态误差。 答案D 11. 以下关于系统稳态误差的概念正确的是（） ? 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
《控制工程基础》期末复习题及答案_81251553585744438
《控制工程基础》期末复习题 一、选择题 1、采用负反馈形式连接后，则 ( ) 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。 2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。 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。 3、系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( ) 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2=Z 。 4、系统在2)(t t r =作用下的稳态误差∞=ss e ，说明 ( ) A 、 型别2 8、若某最小相位系统的相角裕度0γ>，则下列说法正确的是 ( )。 A 、不稳定； B 、只有当幅值裕度1g k >时才稳定； C 、稳定； D 、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。 9、若某串联校正装置的传递函数为1011001 s s ++，则该校正装置属于( )。 A 、超前校正 B 、滞后校正 C 、滞后-超前校正 D 、不能判断 10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是： A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101 s s ++ 11、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。 12、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 、引入扰动补偿 13、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 14、已知系统的开环传递函数为50(21)(5) s s ++，则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 15、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 、含两个积分环节 C 、位置误差系数为0 D 、速度误差系数为0 16、开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。 A 、超调%σ B 、稳态误差ss e C 、调整时间s t D 、峰值时间p t 17、已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( ) A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+） C 、2(1)K s s s +－ D 、(1)(2) K s s s -- 18、若系统增加合适的开环零点，则下列说法不正确的是 ( )。 第一章概论 本章要求学生了解控制系统的基本概念、研究对象及任务，了解系统的信息传递、反馈和反馈控制的概念及控制系统的分类，开环控制与闭环控制的区别；闭环控制系统的基本原理和组成环节。学会将简单系统原理图抽象成职能方块图。 例1 例图1-1a 为晶体管直流稳压电源电路图。试画出其系统方块图。 例图1-1a 晶体管稳压电源电路图 解：在抽象出闭环系统方块图时，首先要抓住比较点，搞清比较的是什么量；对于恒值系统，要明确基准是什么量；还应当清楚输入和输出量是什么。对于本题，可画出方块图如例图1-1b。 例图1-1b 晶体管稳压电源方块图 本题直流稳压电源的基准是稳压管的电压，输出电压通过 R和4R分压后与稳压管的电 3 压 U比较，如果输出电压偏高，则经3R和4R分压后电压也偏高，使与之相连的晶体管基极w 电流增大，集电极电流随之增大，降在 R两端的电压也相应增加，于是输出电压相应减小。 c 反之，如果输出电压偏低，则通过类似的过程使输出电压增大，以达到稳压的作用。 例2 例图1-2a为一种简单液压系统工作原理图。其中，X为输入位移，Y为输出位移，试画出该系统的职能方块图。 解：该系统是一种阀控液压油缸。当阀向左移动时，高压油从左端进入动力油缸，推动动力活塞向右移动；当阀向右移动时，高压油则从右端进入动力油缸，推动动力活塞向左移动；当阀的位置居中时，动力活塞也就停止移动。因此，阀的位移，即B点的位移是该系统的比较点。当X向左时,B点亦向左，而高压油使Y向右，将B点拉回到原来的中点，堵住了高压油，Y的运动也随之停下；当X向右时,其运动完全类似，只是运动方向相反。由此可画出如例图1-2b的职能方块图。 1、控制论的作者是 A.香农 B.维纳 C.卡尔曼 D.钱学森 正确答案：B 2、下面那个结构是不属于控制系统的 A.主反馈 B.局部反馈 C.混合反馈 D.前向通道 正确答案：C 3、关于自动控制系统分类下面哪种分类是错误的 A.线性系统和非线性系统 B.控制方式分类分为开环控制、反馈控制及复合控制系统 C.连续系统和离散系统 D.运动控制系统和确定性系统 正确答案：D 4、下面那一项不是我们对控制系统的基本要求 A.简单性 B.快速性 C.准确性 D.稳定性 5、线性系统不具备下例那个性质 A.叠加性 B.齐次性 C.叠加性和齐次性 D.继电特性 正确答案：D 6、下面那个选项不是系统的数学模型 A.微分方程 B.传递函数 C.结构图 D.零极点 正确答案：D 7、系统（s+5）/(s+1)(s+10)的零极点是 A.极点-1，-10 零点-5 B.极点-5 零点-1，-10 C.极点5 零点1，10 D.无正确答案 正确答案：A 8、关于传递函数的描述那个结论是正确的 A.传递函数的极点与系统的运动模态没有关系 B.传递函数的形式是由输入和输出的形式决定的。 C.传递函数的零点决定了系统的运动模态 D.系统传递函数与系统的微分方程可以互相转化 9、关于系统的结构图描述错误的是哪个 A.结构图有信号线、比较器、引出点、方框组成 B.系统的结构图是唯一的 C.结构图可以化简最终成为传递函数 D.结构图也是系统的一种数学模型 正确答案：B 10、下例哪种结论是错误的 A.系统的闭环传递函数与误差的传递函数有相同的特征方程 B.单位脉冲响应的拉氏变换就是系统的传递函数 C.信号1的拉氏变换是1/s D.传递函数定义为系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比正确答案：D 11、下例那个性能指标反应二阶系统动态过程的稳定性 A.超调量 B.调节时间 C.上升时间 D.峰值时间 正确答案：A 12、当阻尼比为何值时，典型二阶系统的阶跃响应振荡衰减。 A.0 B.1 C.1.5 D.0,707 正确答案：D 《控制工程基础》练习题及答案 1.单选题 L作为控制系统，一般()。 A.开环不振荡 B.闭环不振荡 C.开环一定振荡 D.闭环一定振荡 正确答案：A 2.串联相位滞后校正通常用于()。 A.提高系统的快速性 B.提高系统的稳态精度 C.减少系统的阻尼 D.减少系统的固有频率 正确答案：B 3 .下列串联校正装置的传递函数中,能在频率3C=4处提供最大相位超前角的是()。 A. (4s + l)∕(s+l) B. (s+l)∕(4s + l) C. (0.1s + l)∕(0.625s + l) D. (0.625s + l)∕(0.1s + l)正确答案：D 4 .利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，Z=P-N中的Z表示 意义为()。 A.开环传递函数零点在S左半平面的个数 B.开环传递函数零点在S右半平面的个数 C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数 D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数 正确答案：D 5 .某环节的传递函数为G⑸=Ts + l,它是()。 A.积分环节 B.微分环节 C. 一阶积分环节 D. 一阶微分环节 正确答案：D 6.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=4∕s(s÷5),则系统在r(t)=2t输入作用下，其稳态误差为()。 A. 10/4 B. 5/4 C. 4/5 D. 0 正确答案：A 7.已知系统的开环传递函数为100∕S2(0∙lS+l)(5S+4),则系统的开环增益以 及型次为()。 A. 25 , ∏型 B. IOO , ∏ 型 C. 100 z I 型 D. 25 , O 型 正确答案：A 8.控制论的中心思想是（）。 A. 一门即与技术科学又与基础科学紧密联系的边缘科学 8 .通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制 C.抓住一切通讯和控制系统所共有的特点 D,对生产力的发展、生产率的提高具有重大影响 正确答案：B 9 .反馈控制系统是指系统中有（）。 A.反馈回路 B.惯性环节 C.积分环节 D. PID调节器 正确答案：A 10.下面因素中，与系统稳态误差无关的是（）。 A.系统的类型 B.开环增益 C.输入信号 D.开环传递函数中的时间常数 机械控制工程基础习题集 一、填空题 1、对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、（快速性）和（准确性）。 2、线性控制系统最重要的特性是可以应用（叠加）原理，而非线性控制系统则不能。 3、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为（线性）控制系统、（非线性）控制系统。 4、反馈控制系统是根据输入量和（反馈量）的偏差进行调节的控制系统。 5、控制系统校正元件的作用是（改善系统性能）。 6、按系统有无反馈，通常可将控制系统分为（开环系统）和（闭环系统）。 7、方框图中环节的基本连接方式有串联、（并联）和（反馈）连接。 8、在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有（微分方程）、（传递函数）等。 9、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是（负数）时，系统是稳定的。 10、线性定常系统的传递函数，是在（初始条件为零）时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 11、若时间常数f(t)的拉氏变换为F(s)，当F(s)=s 时，f(t)=（coswt）。 s2+w2 12、若输入已经给定，则系统的输出完全取决于（传递函数）。 13、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是（负数）时，系统是稳定的。 14、不同属性的物理系统可以有形式相同的（数学模型）。 15、理想微分环节的输出量正比于（输入量）的微分。 16、稳定系统的时间响应分为（瞬态响应）与（稳态响应）。 17、位置误差、速度误差、加速度误差分别指输入是（阶跃）、（斜坡）和（加速度）输入时所引起的输出上的误差。 18、传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于（系统本身的结构和参数），并且只适于零初始条件下的（线性定常）系统。 19、线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为（相频特性）。 20、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，其斜率为（20）dB/dec。 21、若输入已经给定，则系统的输出完全取决于（传递函数）。 22、瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从（初始）状态到（最终或稳定）状态的响应过程。 控制工程基础练习题库 1、最大超调量只决定于阻尼比，越小，最大超调量越大。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 2、系统的稳态误差是控制系统准确性的一种度量。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 3、最小相位系统是指系统的开环传递函数的极点位于S平面的左半平面。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 4、闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 5、在对数坐标图中，若幅频对数特性图的折线在中频段的斜率小于，则系统闭环稳定性较差，甚至不稳定。（） A. 正确 B. 错误 正确：【A】 6、传递函数是复变量s的有理真分式，分母多项式的次数n高于分子多项式的次数m，而且其所有系数均为实数（） A. 正确 B. 错误 正确：【A】 7、用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第一列系数全部为正数，系统是稳定的。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 8、传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。（） A. 正确 B. 错误 正确：【A】 9、某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共轭复根，则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡（） A. 正确 B. 错误 正确：【A】 10、线性化是相对某一额定工作点进行的。工作点不同，得到线性化微分方程的系数也不同。（） A. 正确 B. 错误 正确：【A】 11、控制系统的构成不同，故其数学模型也不同。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 12、一阶系统的单位阶跃响应曲线会有超调。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 13、惯性环节的时间常数越大，则系统的快速性越好。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 14、在随动（伺服）控制系统中，系统的输入、输出已知，而系统的结构未知。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 15、二阶系统当阻尼比时，被称之为无阻尼系统。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 16、若系统开环极坐标图（Nyquist图）包围了（-1，j0）点，系统闭环不稳定。（） A. 正确 B. 错误 正确：【B】 17、在自动控制系统中，用来描述系统内在规律的数学模型有许多不同的形式，在以单输入、单输出系统为研究目标的经典控制理论中，常用的模型有微分方程传递函数、动态结构图、频率特性等。（）A. 正确 B. 错误 正确：【A】 18、在控制系统的时域性能指标中，最大超调量衡量的是系统的稳定性指标。（） A. 正确 B. 错误 一、单项选择题： 1． 线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C ) A ．线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入。 B ．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入. C ．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。 D ．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。 2．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 ( B ） A ．代数方程 B ．特征方程 C ．差分方程 D ．状态方程 3． 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ D ） A ．脉冲函数 B ．斜坡函数 C ．抛物线函数 D ．阶跃函数 4．设控制系统的开环传递函数为G （s)= ) 2s )(1s (s 10 ++,该系统为 （ B ) A ．0型系统 B ．I 型系统 C ．II 型系统 D ．III 型系统 5．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 ( B ) A ．—270° B ．—180° C ．—90° D ．0° 6. 根据输入量变化的规律分类,控制系统可分为 ( A ） A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 B 。反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统 7．采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G （s ），反馈通道的传递函数为H （s ）,则其等效传递函数为 （ C ） A ．)s (G 1) s (G + B ．) s (H )s (G 11+ C ． ) s (H )s (G 1) s (G + D ． ) s (H )s (G 1) s (G - 8． 一阶系统G （s ）= 1 +Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间 （ A ) A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定 9．拉氏变换将时间函数变换成 （ D ） A ．正弦函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位脉冲函数 D ．复变函数 10．线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 （ D ) 控制工程基础练习题 一、单项选择题 1. 图示系统的阶次是 （ ） A 1阶； B 2阶； C 3阶； D 4阶。 2. 控制系统能够正常工作的首要条件是 （ ） A 稳定； B 精度高； C 响应快； D 抗干扰能力 强。 3. 在图中，K 1、K 2满足什么条件，回路是负反馈？ （ ） A K 1>0，K 2>0 B K 1<0，K 2<0 C K 1>0，K 2<0 D K 1<0，K 2=0 4. 通过直接观察，下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是 （ ） A s s s s s +-+= Φ234)5(10)(； B )4)(1(1 )(2-++= Φs s s s ； ) 5(10)(3 +=Φs s 5. 已知系统开环传递函数为 )2)(1(1 )(++= s s s s G ，其高频段的相位角为 （ ） A 0°； B －90°； C －180°； D －270°。 6. 在控制系统下列性能指标中，表示快速性的一个是 （ ） A 振荡次数； B 延迟时间； C 超调量； D 相位裕量。 7. 某典型环节的输入输出关系曲线是一条经过坐标原点的直线，那么该典型环节是 （ ） A 比例环节； B 振荡环节； C 微分环节； D 积分环节。 8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关？ （ ） A 稳态误差； B 稳定性； C 系统阻尼； D 开环增益。 9. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为8Hz ，阻尼比为0.5，允许误差为2%，那么，该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为 （ ） A 0.5s ； B 1s ； C 2.5s ； D 5s 。 10. 从线性系统的频率特性来看，下列说法正确的是 （ ） A 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都没有变化； B 相对于输入信号而言，输出信号的幅值增大相位滞后； C 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结构和参数； D 相对于输入信号而言，输出信号的幅值改变但相位不变。 11. 在下列各项中，能描述系统动态特性的是 （ ） A 精度； B 稳态误差； C 开环截止频率； D 稳定裕量。 12. 如图所示系统的阶次是 （ ） A 一阶； B 二阶； C 三阶； D 四阶。 13. 有一种典型环节，其输出信号在相位上比输入信号超前 题1图 题12图 一、填空题(部分可能模糊的已给出参考答案)： 1. 对时域函数进行拉氏变换：)(1t = 、t = 、at e -= 、sin t ω= 。 2. 自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是 稳态 _响应分量。 3. 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为 _____反馈___。 4. 若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为___ __ 5. 函数f(t)=的拉氏变换式是 。 6. Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的__负实轴_________。 7. 闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的 右半平面 半平面。 8. 已知传递函数为2()k G s s =，则其对数幅频特性L （ω ）在零分贝点处的频率数值为ω=9. 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由 积分 环节和 比例 决定。 10. 惯性环节的传递函数1 1+Ts ，它的幅频特性的数学式是 ,它的相频特性的数学式是 ωT arctan - 。 11. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始条件为零 的条件下，系统输出量的拉氏变换与 输 入量的拉氏变换 之比。 12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从 初始 状态到 最终或稳定 状态的响应过程。 13. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ，即系统的特 征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。 14. I 型系统G s K s s ()() =+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 ∞ 。(参考教材P89) 15. 频率响应是系统对 正弦输入 稳态响应，频率特性包括 幅频和相频 两种特性。 16. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的 系统是 (渐进)稳定的 系统。 17. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零 初始条件下的 线性定常 系统。 18. 系统的稳态误差与输入信号的形式及 系统的结构和参数或系统的开环传递函数 有关。 19. 线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为 相频特性 。 20. 积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为 －20 dB ／dec 。 21. 二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为 0.5~0.8 。 22. 当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是 负数 时，系统是稳定的。 23. 在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss = ∞ 。(参考教材P89) 24. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 正弦函数 _。 25. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加 __原理，而非线性控制系统则不能。 26. 方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和 反馈 连接。 27. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的 积分 环 节数来分类的。 28. 用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和 对数坐标 图示法。 29. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼自然振荡频率ω 。 t e 63- 第一部分：单选题 1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ ] a.给定元件 b ．检测元件 c ．放大元件 d ．执行元件 2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ ] a ．比例环节 b ．积分环节 c ．惯性环节 d ．微分环节 3. 如果系统不稳定，则系统 [ ] a.不能工作 b ．可以工作，但稳态误差很大 c ．可以工作，但过渡过程时间很长 d ．可以正常工作 4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ ]调节器。 a ．比例 b ．比例积分 c ．比例微分 d ．比例积分微分 5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ ]： a ．S b. S 1 c. 21S d. S 2 6. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ ] A ．比例环节 B ．积分环节 C ．惯性环节 D ．微分环节 7．如果系统不稳定，则系统 [ ] A. 不能工作 B ．可以工作，但稳态误差很大 C ．可以工作，但过渡过程时间很长 D ．可以正常工作 8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。试判断该环节的相位特性是[ ]： [ ]调节器。 [ ]： C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后 12. 开环增益K 增加，系统的稳定性（ ）： A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 13. 开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳定性（ ）： A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( ): A ．S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C. S S 1212 D. S 21 15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（ ）： A.给定元件 B ．检测元件 C ．放大元件 D ．执行元件 16.PD 调节器是一种（ ）校正装置。 A ．相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后 17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示，试确定其开环增益K （ ）。 A 、0 ； B 、5 ； C 、10 ； D 、12 L(18.值范围为（ ）。 η>0； B. η<0 ； C. η>5 ； D. 0<η<5 19.开环传递函数的积分环节v 增加，系统的稳态性能（ ）： A ．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 20. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ ）的二阶系统，其响应具有减幅振荡特性。 A ．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1 21. 振荡环节的传递函数为（ ）。 A. ωn /(S 2+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ； B. ωn /(S 2+2ξωn S+1) （ξ=1）； C. T 2/（T 2S 2+2ξTS+1） (0<ξ<1) ； D. 1/[S （TS+1）] 22.函数b + ce -at (t ≥0)的拉氏变换是( )。 A 、 bS + c/(S+1) ； B 、 bS – c/(S+a) ； C 、 b/S + c/(S+a) ； D 、 b/S + c/(S-a) 23. 反映控制系统稳态性能的指标为（ ）： A ．ζ B. t s C. t r D. e ss 24. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ ）的二阶系统，其响应具有等幅振荡性。 A ．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1 25． 如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面，那么系统为（ ）系统： A ．稳定 B. 不稳定 C. 稳定边界 D. 不确定 26.在右图所示的波特图中，其开环增益K = （ ）。 A 、ωc 2/ω1； B 、ωc 3 /ω1ω2； C 、ω2ωc /ω1； D 、ω1ωc /ω2 一、选择题 1. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ A ）的二阶系统，其响应具有等幅振荡性。 A ．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1 2.典型二阶振荡系统的（ C ）时间可由响应曲线的包络线近似求出。 A 、峰值 ； B 、延时 ； C 、调整 ； D 、上升 3. cos2t 的拉普拉斯变换式是（ C ） A. S 1 B. 442+S C.42+S S D. 21S 4. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 动态性能 5. 对于典型二阶系统，在欠阻尼状态下，如果增加阻尼比ξ的数值，则其动态性能指标中的最大超调量将〔 D 〕 A. 增加 B. 不变 C. 不一定 D. 减少 6.已知系统的开环传递函数为: G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T 1S+1)(T 2S+1)(T 3S 2+2ζT 3S+1)]，则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为（ C ）（单位均为dB/十倍频程）。 A 、-20 ； B 、-40 ； C 、-60 ； D 、-80 7.已知系统的频率特性为G （j ω）=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)]，其相频特性∠G （j ω）为（ A ）。 A. arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω B. -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω C. -arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω D.arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω 8.对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值，则其动态性能指标中的调整时间ts( B )。 A 、增加； B 、减少 ； C 、不变 ； D 、不定 9. 为提高某二阶欠阻尼系统相对稳定性，可（C ） A 加大n ω B 减小n ω C 加大ζ D 减小ζ 10.某系统开环传递函数为 1)s(10s 100 G(S)+=，稳态误差为零，则输入可能是（A ） A. 1(t) B t ·1(t) C. 1(t)2t 2⋅ D. )(1)sin(t t ⋅ω 11．系统的传递函数完全决定于系统的如下因素： ( A ) (A) 结构和参数 (B) 输入信号 (C) 输出信号 (D) 扰动信号 12．控制系统的闭环传递函数为。则其开环传递函数为： (B ) 13．某单位反馈系统开环传递函数，当输入为单位加速度函数时，系统稳态误差为： ( B ) （A ）0 （B ）0.01 （C ）∝（D ）100 14．线性定常控制系统的单位阶跃响应的类型完全决定于系统的： ( ) 《机械控制工程基础》习题及解答 目录 第１章绪论 第２章控制系统的数学模型 第３章控制系统的时域分析 第４章控制系统的频域分析 第５章控制系统的性能分析 第６章控制系统的综合校正 第７章模拟考试题型及分值分布 第1章绪论 一、选择填空题 1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有（正向作用）。P2 A.反馈作用 B.前馈作用 C.正向作用 D.反向作用 2.闭环控制系统的主反馈取自（被控对象输出端）。P3 A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有（反向作用）。P3 A.反馈作用 B.前馈作用 C.正向作用 D.反向作用 A.输入量 B.输出量 C.反馈量 D.干扰量 4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除（偏差的过程）。P2-3 A.偏差的过程 B.输入量的过程 C.干扰量的过程 D.稳态量的过程 5.一般情况下开环控制系统是（稳定系统）。P2 A.不稳定系统 B.稳定系统 C.时域系统 D.频域系统 6.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有(B)。p5 A.给定环节 B.比较环节 C.放大环节 D.执行环节 7.闭环控制系统必须通过（C）。p3 A.输入量前馈参与控制 B.干扰量前馈参与控制 C.输出量反馈到输入端参与控制 D.输出量局部反馈参与控制 8.随动系统要求系统的输出信号能跟随（C的变化）。P6 A.反馈信号 B.干扰信号 C.输入信号 D.模拟信号 9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为（负反馈）。P3 A.局部反馈 B.主反馈 C.正反馈 D.负反馈 10．输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是（开环控制系统）。P2 A.开环控制系统 B.闭环控制系统 C.反馈控制系统 D.非线性控制系统 11.自动控制系统的反馈环节中一般具有（B ）。p5 A..给定元件 B.检测元件C．放大元件D．执行元件 12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8 《控制工程基础》习题集（含答案） 《控制工程基础》习题集 (1) 第一部分单项选择题 (2) 第二部分填空题 (15) 第三部分简答题 (17) 第四部分计算应用题 (22) 《控制工程基础》习题解答 (30) 第一部分单项选择题 (30) 第二部分填空题 (30) 第三部分简答题 (31) 第四部分计算应用题 (40) 第一部分 单项选择题 1.闭环控制系统的主反馈取自【 】 A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】 A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量 D.结构参数 3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【 】 A.X i (s )－H (s)X 0(s ) B.X i (s )－X 0(s ) C.X or (s )－X 0(s ) D.X or (s )－H (s )X 0(s ) 3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【 】 A.X i (s )－H (s)X 0(s ) B.X i (s )－X 0(s ) C.X or (s )－X 0(s ) D.X or (s )－H (s )X 0(s ) 4.微分环节使系统【 】 A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入 5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【 】 A.正弦曲线变化 B.指数曲线变化 C.斜坡曲线变化 D.加速度曲线变化 6.PID 调节器的微分部分可以【 】 A.提高系统的快速响应性 B.提高系统的稳态性 C.降低系统的快速响应性 D.降低系统的稳态性 6－1.PID 调节器的微分部分可以【 】 A.提高系统的稳定性 B.提高系统的稳态性 C.降低系统的稳定性 D.降低系统的稳态性 7.闭环系统前向传递函数是【 】 A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比 D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 8.一阶系统的时间常数为T ，其脉冲响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.T t Te T -+ 8－1.一阶系统的时间常数为T ，其单位阶跃响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.T t Te T -+ 8－2.一阶系统的时间常数为T ，其单位斜坡响应为【 】 《控制工程基础》考试试题 一、（每小题2分，合计10分）判断题。判断下列叙述是否正确。 （1）如果二阶系统的闭环极点是一对共轭复极点，则系统的超调量一定大于零。（ ） （2）采用负反馈形式连接后，一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除。（ ） （3）闭环系统的稳定性一定比开环系统好。（ ） （4）系统的稳态误差趋于∞，说明系统是不稳定的。（ ） （5）如果闭环系统的极点均为负的实数极点，则其阶跃响应是无超调的。（ ） 二、（每小题2分，合计10分）选择题。选择正确答案的序号。 （1）在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和被控对象共同构成了（ ）。 （A ）开环传递函数 （B ）闭环传递函数 （C ）前向通道 （D ）反馈通道 （2）在二阶欠阻尼系统时域性能指标中，与无阻尼振荡角频率无关的是（ ）。 （A ）最大超调量 （B ）峰值时间 （C ）上升时间 （D ）调整时间 （3）已知系统的传递函数为1 51 +s ，当系统的输入信号为()t t r ωsin 2=时，系统的稳态输出信号为（ ）。 （A ）()()ωω5sin 2arctg t t c += （B ）()()ωω5sin 2arctg t t c -= （C ）()()ωωω5sin 1 2522 arctg t t c ++= （D ）()()ωωω5sin 1 2522 arctg t t c -+= （4）已知系统的传递函数为1 53 +s ，则该系统的单位阶跃响应为（ ）。 （A ）5 1t e -- （B ）5 33t e -- （C ）5 55t e - - （D ）5 3t e - - σ将（ B ）20．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量% A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 24. 比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C ) A.90° B.-90° C.0° D.-180° 25. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( C )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。 A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 26. 系统的传递函数( C ) A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关 27. 一阶系统的阶跃响应，( D ) A.当时间常数T较大时有振荡 B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 28. 二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( D )之间。 A.0°和90° B.0°和－90° C.0°和180° D.0°和－180° 29. 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为( C ) A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 二、填空题： 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为 2 )(1 a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。 9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__－20__dB ／dec 。 10．二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。 11．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0_。 18. 设系统的频率特性Ｇ(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(j ω)|=)()(2 2 w I w R +。 19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的___左___部分。 21．ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在____第四____象限，形状为___半 ___圆。 22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。 23．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。 《控制工程控制基础》习题集 机电系“控制工程基础”教研小组编 二O 一五年一月 目录 ●第一部分：单选题 (1) ●第二部分：多选题 （多选、少选、错选均不得分） (13) ●第三部分：简答题 (24) ●第四部分：建模题 (27) ●第五部分：稳定性分析题 (36) ●第六部分：结构图简化题 (37) ●第七部分：时域分析题 (41) ●第八部分：频域分析题 (44) ●第九部分：稳态分析题 (47) ●第十部分：校正分析题 (50) 第一部分：单选题 1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ] a.给定元件b．检测元件 c．放大元件d．执行元件 2.在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ a ] a.比例环节b．积分环节 c．惯性环节d．微分环节 3.如果系统不稳定，则系统[ a ] a.不能工作b．可以工作，但稳态误差很大 c．可以工作，但过渡过程时间很长d．可以正常工作 4.在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。 a.比例b．比例积分 c．比例微分d．比例积分微分 5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]： a．S b. 1 S c. 1 S 2 d. S2 6.在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ A ] A．比例环节B．积分环节 C．惯性环节D．微分环节 7.如果系统不稳定，则系统 [ A ] Im ω= (1/2,j0) ω=0 1 Re ω A. 不能工作 B ．可以工作，但稳态误差很大 C ．可以工作，但过渡过程时间很长 D ．可以正常工作 8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所 示。试判断该环节的相位特性是[ A ]： A ．相位超前 B ．相位滞后 C ．相位滞后－超前 D ．相位超前－滞后 9. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节 器。 A ．比例 B ．比例积分 C ．比例微分 D ．比例积分微分 10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环 节[ 惯性环节 ]： ω=1 11. PI 调节器是一种（ a ）校正装置。 A ．相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后 L(ω) 0dB/dec +20dB/dec ω1 ω2 ω 0dB/dec《控制工程基础》课程作业习题(含解答)
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