控制工程基础考试卷
《控制工程基础》试卷及详细答案
一、填空题（每题1分，共15分）1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用、、 等方法。
5、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 。
6、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。
7、最小相位系统是指。
二、选择题（每题2分，共20分） 1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1+ G(s)H(s)，错误的说法是 ( ) A 、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B 、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C 、 F(s)的零点数与极点数相同D 、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为221()6100s G s s s +=++，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
A 、261000s s ++= B 、2(6100)(21)0s s s ++++=C 、2610010s s +++=D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点，则 ( ) 。
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4、已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s ++，则该系统的开环增益为( )。
A 、 100B 、1000C 、20D 、不能确定5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：A 、闭环零点和极点B 、开环零点C 、闭环极点D 、阶跃响应6、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( )。
《控制工程基础》题集
《控制工程基础》题集一、选择题（每题5分，共50分）1.在控制系统中，被控对象是指：A. 控制器B. 被控制的设备或过程C. 执行器D. 传感器2.下列哪一项不是开环控制系统的特点？A. 结构简单B. 成本低C. 精度低D. 抗干扰能力强3.PID控制器中的“I”代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益4.下列哪种控制系统属于线性定常系统？A. 系统参数随时间变化的系统B. 系统输出与输入成正比的系统C. 系统输出与输入的平方成正比的系统D. 系统参数随温度变化的系统5.在阶跃响应中，上升时间是指：A. 输出从0上升到稳态值的时间B. 输出从10%上升到90%稳态值所需的时间C. 输出从5%上升到95%稳态值所需的时间D. 输出达到稳态值的时间6.下列哪种方法常用于控制系统的稳定性分析？A. 时域分析法B. 频域分析法C. 代数法D. A和B都是7.在频率响应中，相位裕度是指：A. 系统增益裕度对应的相位角B. 系统相位角为-180°时的增益裕度C. 系统开环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益与实际增益之差D. 系统闭环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益8.下列哪种控制策略常用于高精度位置控制？A. PID控制B. 前馈控制C. 反馈控制D. 最优控制9.在控制系统的设计中，鲁棒性是指：A. 系统对参数变化的敏感性B. 系统对外部干扰的抵抗能力C. 系统的稳定性D. 系统的快速性10.下列哪项不是现代控制理论的特点？A. 基于状态空间描述B. 主要研究单变量系统C. 适用于非线性系统D. 适用于时变系统二、填空题（每题5分，共50分）1.控制系统的基本组成包括控制器、和。
2.在PID控制中，比例作用主要用于提高系统的______，积分作用主要用于消除系统的______，微分作用主要用于改善系统的______。
3.线性系统的传递函数一般形式为G(s) = ______ / ______。
《控制工程基础》试卷(C卷)试题及参考答案
《控制工程基础》试卷（C 卷）试题及参考答案
一、填空题（每空3分，共30分）
1． 传递函数定义为：_______________条件下，_____________系统的输出拉氏变换与___________拉氏变换之比。
2．已知某一阶系统的传递函数为2
58+s ，则该系统的时间常数T 为__________，增益K 为_________。
3. 线性系统最重要的特性是可以运用__________原理，系统在几个外加作用下产生的响应，等于各个外加作用__________________的响应之和。
4．最小相位系统的定义，是系统传递函数中_____________________________，它与非最小相位系统相比较，具有相同的______________，而______________不同。
二、（15分）求图示系统的传递函数)(X )()(i o S S X S G =。
三、（15分）已知系统的闭环特征方程为053222
345=+++++s s s s s ，试判断系统的稳定性，如果不稳定，请指出不稳定根的数目。
四、（10分）如图所示控制系统，计算：（1）τ=0时，系统的阻尼比ζ；（2）为使系统的阻尼比ζ=1，求τ值应为多少。
某大学《控制工程基础》课程考试试卷C(含答案)
某大学《控制工程基础》课程考试试卷C适用专业: 考试时间：120分钟考试形式：闭卷 试卷总分：100分一、（10分）试简述根据已知条件与求解问题的不同，机械工程控制论的任务可以分为哪几个方面？ 二、（10分）图一所示为一个弹簧、质量和阻尼器组成的机械系统，若外力F (t )作用于质量为m 的物体， 其输出量y(t )为位移，C 为阻尼器的粘性阻力系数， k 为弹簧的弹性系数。
忽略重力影响，试列写该系统F (t )与y(t )之间的微分方程并求其传递函。
函数)(t f 在零初始条件下的拉斯变换为：)()]([)(s F s t f L n n =图一 弹簧、质量和阻尼器组成的机械系统三、（14分）试求图二所示系统的闭环传递函数)(/)(0s X s X i 。
(X i )图二 系统结构图四、（14分）已知一单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线如图三所示，求系统的闭环传递函数。
图三 系统单位阶跃响应曲线五、（12分）系统传递函数方框如图四所示，已知,25.0,1.021==T T 试求：（1）系统稳定时K 值的取值范围；（2）若要求系统的特征根均位于1-=s 线的左侧，K 值的取值范围。
R图四 系统结构图六、（12分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 )11.0(100)(+=s s s G ，试求：（1）稳态误差系数P K 、v K 和a K ； （2）当系统输入为221021)(t a t a a t x i ++=（0a 、1a 和2a 均为常数）时,系统的稳态误差。
七、（16分）已知系统结构如图五所示，当系统输入t t X i sin 2)(= 时，测得系统输出),45sin(4)(00-=t t X 试确定该系统的参数ξ和n ω。
X i图五八、（每题6分，共12分）概略试绘制下列传递函数图形（1）ss G 2.011)(+=的Nyquist 图；（2）15.0)(+=s s G 的Bode 图。
控制工程基础期末考试题及答案
控制工程基础期末考试题及答案一、选择题1.控制系统的基本组成是（ A ）A. 系统、信号、传感器、控制器和执行机构B. 环境、信号、系统、传感器、执行机构C. 反馈、信号、传感器、系统、执行机构D. 信号、输出、传感器、控制器和执行机构答案：A2.在压力调节器中，控制信号循环不完全系统中，有( D )A. 闭环和开环B. 直接作用和反馈作用C. 模拟和数字信号D. 传感器和执行器答案：D3.在控制系统中，控制参数是（ B ）A. 控制器和执行机构B. 执行机构的推动量C. 传感器和信号D. 控制环境答案：B4.下列项目中，可以作为控制信号传输的是（ B ）A. 指令B. 脉冲C. 开关信号D. 压力答案：B5.在控制系统中，调整器的作用是（ D ）A. 输出参考信号B. 调节控制环境C. 调节输入信号D. 改变执行器的位置答案：D二、填空题6.当变量的输入是有用的外界信号时，这种控制系统叫__外环控制系统___。
答案：外环7.控制系统可以根据__反馈信号__的不同，分为闭环控制系统和开环控制系统。
答案：反馈8.控制系统的__执行机构__是控制信号实际发挥作用的部件。
答案：执行机构9.在变径机构中，活塞杆或活塞上有__凸轮__，利用凸轮来传递位置信号或脉冲信号，以便控制活塞杆的运动方向。
答案：凸轮10.控制系统本身也可以分为__硬件系统和软件系统__两部分。
答案：硬件系统和软件系统三、论述题11.介绍闭环控制系统的原理答案：闭环控制系统是指根据反馈信号自动调整控制参数，达到控制目标的控制系统。
它利用闭环环路来完成反馈控制，也是当今控制系统中应用最为广泛的控制方式。
闭环控制系统的基本元件是反馈环路、传感器、控制器和执行器，它们形成一个典型的反馈环路。
该环路的结构中，传感器将变量的实际量转换成控制信号，反馈信号与设定的参数比较，然后经过控制器处理，把得到的结果转换成推动量，这种推动量是由一个执行器来完成的，会对调节对象产生影响，使变量恢复到参考值，闭环控制系统也可以改变控制器的输出，用以达到控制目标。
控制工程基础考卷带答案复习资料
专业课原理概述部分一、选择题（每题1分，共5分）1. 控制系统的基本目的是？A. 提高系统精度B. 增强系统稳定性C. 改善系统性能D. 所有上述A. 稳定性B. 静态误差C. 响应时间D. 系统效率3. PID控制器中的P代表？A. 积分B. 比例C. 微分D. 偏差4. 开环控制系统与闭环控制系统的区别在于？A. 开环控制系统有反馈B. 闭环控制系统无输入C. 开环控制系统无反馈D. 闭环控制系统无输出A. 系统类型B. 开环增益C. 输入信号类型D. 控制器类型二、判断题（每题1分，共5分）1. 控制系统可以完全消除外部扰动的影响。
（×）2. 增加开环增益会提高系统的稳态精度。
（√）3. 所有控制系统都需要反馈才能正常工作。
（×）4.PID控制器适用于所有类型的控制系统。
（×）5. 控制系统的动态性能只与系统的时间常数有关。
（×）三、填空题（每题1分，共5分）1. 控制系统的基本组成部分包括控制器、执行机构、______和被控对象。
2. 控制系统的性能指标主要包括稳定性、快速性和______。
3.PID控制器由比例、积分和______三个部分组成。
4. 闭环控制系统的特点是输出信号对输入信号进行______。
5. 控制系统的数学模型通常包括______模型、传递函数模型和状态空间模型。
四、简答题（每题2分，共10分）1. 简述控制系统的基本原理。
2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。
3. 什么是PID控制器？它有什么作用？4. 简述控制系统的稳定性定义及其重要性。
5. 控制系统设计的基本步骤有哪些？五、应用题（每题2分，共10分）1. 设计一个简单的温度控制系统，并说明其工作原理。
2. 如何通过增加积分环节来减小系统的稳态误差？3. 给出一个应用PID控制器的实际案例，并解释其参数调整的意义。
4. 分析一个闭环控制系统中的反馈对系统性能的影响。
《控制工程基础》试卷及详细答案
桂林电子科技大学试卷2013－2014 学年第二学期课程名称《控制工程基础》（A卷.闭卷）适用年级或专业）考试时间120 分钟班级学号姓名一、填空题（每题1分，共15分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：、快速性和。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为。
含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。
3、控制系统的称为传递函数。
一阶系统传函标准形式是，二阶系统传函标准形式是。
4、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s，则G(s)为（用G1(s)与G2(s)表示）。
5、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指，Z是指，R指。
6、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t tg t e e--=+，则该系统的传递函数G(s)为。
7、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K ss Tsτ++，则其开环幅频特性为，相频特性为。
二、选择题（每题2分，共20分）1、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。
2、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。
3、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、50B、25C、10D、54、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。
控制工程基础试题
控制工程基础试题一、选择题（每题5分，共10题）1. 控制工程是一门综合学科，它主要涉及以下哪些方面？A. 电气工程B. 自动控制C. 机械工程D. 网络技术2. PID是常用的控制器类型，它的英文全称是什么？A. Proportional Integral DerivativeB. Proportional Integral DividerC. Programmable Interface DeviceD. Positive Internal Defrosting3. 在控制系统中，传感器的作用是什么？A. 采集和测量被控对象的信息B. 控制执行器的运动C. 实现控制算法 D. 传输控制信号4. 反馈控制系统中，输出信号与输入信号的差值称为什么？A. 偏差B. 误差C. 目标值D. 反馈值5. 控制系统的稳定性是指系统的哪个性能指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 不产生振荡6. 控制系统的传递函数为G(s) = 1/(s+1)，那么该系统的阶数是多少？A. 0B. 1C. 2D. 37. 控制系统的超调量是指哪个指标？A. 响应速度B. 系统误差C. 振荡幅度D. 静态误差8. 对于阻尼系统，哪种控制方式能够减小超调量并提高系统的稳定性？A. 死区控制B. 比例控制C. 积分控制D. 导数控制9. 在控制系统中常用的调节器有哪几种类型？A. 电压调节器、电流调节器、功率调节器B. 比例调节器、积分调节器、微分调节器C. 位置调节器、速度调节器、加速度调节器D. P 控制器、I控制器、D控制器10. 在计算机控制系统中，AD转换器的作用是什么？A. 将模拟信号转换为数字信号B. 进行信号处理和滤波C. 控制执行器的运动D. 实现控制算法的运算二、填空题（每题5分，共5题）1. 控制系统的传递函数一般用___表示。
2. 反馈控制系统的基本结构包括___、___和___。
3. 控制系统的根轨迹是研究系统___的重要方法。
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期 末 考 试 试 卷
试卷编号：
一． 填空题(每题2分，共10分)
01．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_____________系统。
02．系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。
瞬态过程是指系统从_____________________到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t 趋于_________时系统的输出状态。
03．________________环节的传递函数是 。
04．线性定常系统稳定的充要条件是________________________________。
05．如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为_________系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。
二． 简答题(每题4分，共20分)
01．一般而言对控制系统的基本要求是什么？ 02．传递函数的主要特点是什么？ 03．常用的典型输入信号有哪些？ 04．频率特性的含义是什么？
05．二阶系统响应的性能指标有哪些？？
三． 绘图题（每题10分，共20分)
01、绘制对应系统的Nyquist 图。
(1) (2)
02、绘制对应系统的Bode 幅频特性图。
(1) 班级 学号 姓名 )12(*)1(*2
)(++=
S S S S G )
12(*1)(+=
S S S G 2)(=
S G ()()()1
+==Ts K
s X s Y s G
(2)
四． 分析题（每题10分，共10分）
01.试求闭环传递函数
五． 计算题（每题10分，共40分）
01.已知系统的结构图如图所示，若 时,最大超调量Mp=10％，
则τ应为多大？
02.设单位反馈系统的闭环传递函数为 用Routh 判据讨论系统稳定时K 值的范围。
03.已知系统的闭环传递函数为)
2)(1(5
)(-+=S S S G ,求系统在输入信号x(t)=2sint 作
用下稳态响应。
04.系统在单位阶跃信号 信号输入作用下的输出为y(t)=2t+3e -2t -e t ,求系统的传
递函数。
)
93(*)101.0(*9
)(2+++=
S S S S S G
)
()
(C s R s 1)(=t x
K
S S S B +++23231)(=t x
参考答案及评分标准
一．填空题(每题2分，共10分)
01．稳定 02．时刻0开始，无穷大 03．惯性环节04．系统特征根全部具有负实部 05．离散系统
二．简答题(每题4分，共20分)
01．①系统的稳定性 ② 响应的快速性 ③ 响应的准确性。
02．①其分母与分子反映系统与外界无关的固有特性和系统与外界之间的联系 ② 输入已定时输出取决于传递函数 ③ 分母的阶数比分子高 ④ 传递函数量纲可有可无 ⑤同一传递函数可以描述不同的物理系统。
03．①单位脉冲信号 ② 单位阶级跃信号 ③ 单位斜坡信号 ④ 单位抛物线信号 ⑤正弦信号。
04．幅频特性A(w)和相频特性φ(w)统称为系频率特性。
幅频特性反映系统稳态输出与输入的幅值比，相频特性反映系统稳态输出与输入信号的相位差。
05．二阶系统响应的性能指标有上升时间，峰值时间，最大超调量，调整时间和震荡次数。
评分标准：题中每少一个答案要点扣1分。
三．绘图题（每题10分，共20分)
01. (1) Nyquist 图如下： (2) Nyquist 图如下： 02. (1) Bode 幅频特性图如下： (2) Bode 幅频特性图如下：
评分标准：图中每错一个关键数据点扣1分。
四．分析题（每题10分，共10分）
五.计算题（每题10分，共40分）
01.系统结构简化后闭环传递函数为:
)
50)5.02(250
)(+++=
S S S G B τ
二阶系统的阻尼系数为:
2
105.02τε+=
4分 6分 8分
Mp=10％=2
1/εεπ--e 得到阻尼系数： 2105.02τ
ε+=
=0.3得到:49.4=τ
02. Routh 表如下：
系统稳定需要满足： K>0且2- K/3>0 故K 的取值范围为: 0<K<6
03．由题知 则
系统稳态响应为：
04．系统的传递函数为：。
3.0)
(ln )(ln 2
22
=+=Mp Mp πε1 2 3 K 2-K/30
K
)
2)(1(5
)(-+=
jw jw jw G )
4()1(5)()(22w w jw G w A ++=
=w
w jw G w arctan 5.0arctan )()(-=∠=ϕ1
|)5.0arctan sin()(2)(=-+=w oss arctamw w t w A t x )33.0arctan sin(10)1arctan 5.0arctan sin(10
5
*
2)(-=-+=t t t x oss S
S S S 1112322--++=
]
1[]32[2L e e t L t t -+=
-)]([)]
([)(t x L t y L S G =
1
232--
++=
S S S S S
5分 6分 8分
10分
3分 6分 8分
10分
4分 6分 8分
10分。