《自动控制原理》期中模拟练习卷

常熟理工学院2017～2018学年第一学期

《自动控制原理》模拟期中试卷

一、单项选择题（20分）。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．下列不是描述控制系统的性能指标的是( )。 A.稳定性 B.准确性 C.快速性 D.可靠性

2．下列说法错误的是（ ）。 A. 传递函数一定只适用于线性系统

B. 传递函数与系统的结构、参数有关，一定与输入量或输入函数的形式无关

C. 不同的物理系统可能有相同的传递函数

D. 传递函数是系统输出量的拉普拉斯变换与输入量的拉普拉斯变换之比。 3．已知一单位负反馈系统的开环传递函数为

)

2(3s 1

Ks 2++s ，则系统稳定时，K 的取值范围为（ ）。

A. K>1/2

B. K>1

C. K>3/2

D. K>2

4．某一线性系统的微分方程为)()

(2)()(3)(5)(2233t r dt t dr t c dt t dc dt

t c d dt t c d +=+++，则该系统的传递函数为( )。 A ．1351

223

++++s s s s B ．s s s s 35223++ C ．135223+++s s s s D ． s s s s 351223+++

5．下列属于系统的稳态性能指标的是（ ）

A ．上升时间

B ．稳态误差

C ．稳定性

D ．稳态裕量

6．已知系统的特征方程为12)(D 2

3

1+++=s s s a s ，系统没有右半平面的根且存在两个共轭虚根时，a 1的值为（ ）。

A ．0 B.1 C. 2 D.3 7．已知一系统的开环传递函数为s

s s G +=

22

)(，则在输入信号r(t)=3t 作用下，系统的稳态误差为（ ）。

A ．

21 B ． 31 C ．23 D ． 3

2 8．已知一阶系统的传递函数为

2

52

+s ，求输入信号为r(t)=1(t)时，响应曲线达到稳态值的95%所用的时间t s 为（ ）。

A ．

2

5

B ．5

C ．215

D ．10

9．已知一单位负反馈开环传递函数为

)

6(+s s K ，则系统处于临界阻尼时，K 值为（ ）

A ．3

B ．6

C ． 8

D ．9

10．下列关于二阶系统的说法，哪项是不正确的（ ）

A.超调量只与阻尼比有关，与自然振荡角频率肯定无关

B.峰值时间越小，系统的快速性越差

C.过阻尼情况时，系统的超调量为零

D.无阻尼状态下，系统的特征根为右半平面的一对纯虚根，系统的阶跃响应应为等幅振荡过程

二、判断题（10分）。

1.传递函数的零点决定了系统响应的模态，极点影响各模态在响应中所占的比重 （ ）

2.若系统临界稳定，则暂态响应趋于常数或趋于等幅振荡 （ ）

3.系统的开环增益越大，系统的稳态误差越小，系统越稳定 （ ）

4.增大系统的型号可以保证对给定信号的跟踪能力，但会导致系统稳定性变差 （ ）

5.系统的脉冲响应函数与系统的内部结构，参数有关，可以利用来分析系统稳定性 （ ）

三、分析与计算题（70分）

１、图1所示为电路图，试求：（1）微分方程；（2）传递函数。

1R L

图1

2、已知一控制系统的方框图如图2所示，求解系统闭环传递函数()

()()

C s s R s Φ=

图2

3、已知系统的传递函数为

K

s s s s ++++7102

42

3 （1）试分析系统的稳定性；

（2）系统是否有稳定裕量1，若有求出K 的取值，若没有，说明理由。

4、如图4所示，求

(1)n(t)=0，r(t)=t 时系统的闭环传递函数以及误差传递函数 (2)n(t)=t,r(t)=t 时系统的稳态误差

(3)若想消除噪声信号对输出响应的影响，则干扰补偿环节G C 怎么设计

图4

5、已知一系统的闭环传递函数为2

1

222

1K )(K s s K s G ++=，若系统的超调量为30%，峰值时间为1s,求 (1)求K 1与K 2的值

(2)求上升时间，调整时间（5%），振荡次数 (3)求单位阶跃信号作用下，系统的输出响应c(t)