控制工程基础期末考试题
《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<v ；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。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )A 、主反馈口符号为“-” ；B 、除r K 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1)()(+=s H s G 。
6、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%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t7、已知开环幅频特性如图2所示， 则图中不稳定的系统是( )。
系统① 系统② 系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定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1011001s 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 、0.11101s 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。
控制工程基础期末复习题(带答案的)
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 tω= 。
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11+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。
控制工程基础复习题答案(修)
《控制工程基础》期 末 复习题答案一、选择题1、 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（2）（1）1阶；（2）2阶；（3）3阶；（4）4阶 2、一阶系统的传递函数为153+s ；其单位阶跃响应为（ 2） （1）51te-- ；（2）533t e -- ；（3）555te-- ；（4）53te--3、已知道系统输出的拉氏变换为 ()222.20)(nn ns s s Y ωωω++= ,那么系统处于（ 1 ） （1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼4、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（ 3 ）。
(1))12)(15(1++-s s s ； (2)s T Ts 111+- （T>0）； (3))13)(12(1+++s s s；(4))2)(3(2-++s s s s 5、已知系统频率特性为151+ωj ，当输入为t t x 2sin )(=时，系统的稳态输出为（ 4 ）（1）)52sin(1ω-+tg t ；（2）)52sin(1112ωω-++tg t ；（3）)52sin(1ω--tg t ；（4）)52sin(125112ωω--+tg t6、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t te e t c --+-=221)(，系统的传递函数为（ 1 ）。
（1）)2)(1(23)(+++=s s s s G ；（2）)2)(1(2)(+++=s s s s G ；（3）)2)(1(13)(+++=s s s s G ；（4）)2)(1(3)(++=s s ss G7、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t te e t c --+-=221)(，系统的脉冲响应为（ 1 ）。
（1）t te e t k ---=24)( (2) t t e e t k ---=4)( （3）t te et k --+=24)( (4) t t e e t k 24)(---=8、系统结构图如题图所示。
控制工程基础期末试卷
控制工程基础期末试卷（复习专用）
一、填空题
1、、控制的基本方式有开环控制和闭环控制。
开环控制：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路的系统，称为开环控制系统。
闭环控制：系统的输出量对系统有控制作用，或者说系统中存在反馈回路的系统，称为闭环控制系统。
2、对控制系统的性能要求稳定性、快速性、准确性。
稳定性：指系统重新恢复稳态的能力。
稳定是控制系统正常工作的先决条件。
快速性：指稳定系统响应的动态过程的时间长短。
准确性：指控制系统进入稳态后，跟踪给定信号或纠正扰动信号影响的准确度。
3、典型环节的传递函数比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节、延迟环节。
4、方框图的基本连接形式：串联连接、并联连接、反馈连接。
5、任一系统的时间响应都是由瞬态响应和稳态响应两部分组成。
瞬态响应：系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终状态的响应过程称为瞬态响应。
稳态响应：时间趋于无穷大时，系统的输出状态称为稳态响应。
瞬态响应反映了系统动态性能，而稳态响应偏离系统希望值的程度可用来衡量系统的精确程
度。
6、时域性能指标延迟时间t d、上升时间t r、峰值时间t p 、调节时间t s 、最大超调量M p、稳态误差e ss。
7、常用的典型输入信号有：单位阶跃信号、脉冲信号、单位斜坡信号、单位加速度信号、正弦信号。
《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) = ______ / ______。
控制工程基础期末考试复习资料
《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确：偏差()t ε不能反映系统误差的大小。
(A)正确(B)错误答案：B2. 判断下面的说法是否正确：静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。
(A)正确(B)错误答案：B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=（）。
(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案：C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为（）。
(A)(B)(C)(D)259001w + 答案：D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+，则单位反馈系统稳态误差为（）。
(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案：A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++，其单位脉冲响应函数0()x t =（）。
(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案：A7.图中系统的脉冲传递函数为（）。
(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案：C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-，系统增益2，则其传递函数为（）。
控制工程基础期末试题
控制工程基础期末试题（C）一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，，共20分)1.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp( )A.增加B.减小C.不变D.不定2.运算放大器具有_____的优点。
( )A.输入阻抗高，输出阻抗低B.输入阻抗低，输出阻抗高C.输入阻抗高，输出阻抗高D.输入、输出阻抗都低3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )A.低频段B.中频段C.高频段D.无法反映4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( )A. B.4 C. D.25.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0，随着K增大，闭环系统( )A.相对稳定性变差，快速性不变B.相对稳定性变好，快速性不变C.相对稳定性不变，快速性变好D.相对稳定性变差，快速性变差6. 进行串联超前校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率ω′c的关系，通常是( )A.ωc=ω′cB.ωc>ω′cC.ωc<ω′cD.ωc与ω′c无关7.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )A.90°B.-90°C.0°D.-180°8.PI控制规律指的是( )A.比例、微分B.比例、积分C.积分、微分D.比例、积分、微分9.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( )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是10.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和( )A.阶跃函数B.脉冲函数C.正弦函数D.抛物线函数二、填空题(每小题2分，共20分)1.根据控制系统元件的特性，控制系统可分为______ 控制系统、______控制系统。
2.对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和______。
3.信号流图中，节点可以把所有____的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的____。
《控制工程基础》期末试卷A及答案
《控制工程基础》期末试卷A适用专业: 考试日期：考试时间：120分钟 考试形式：闭卷 试卷总分：100分 一、（每小题5分，共10分）简答题1、对广义控制系统，按反馈情况可分为哪两类控制系统？简要说明之。
2、简述控制工程上对控制系统的基本要求。
二、（10分）某仓库大门控制系统如图一所示，试说明自动控制大门开启和关闭的工作原理，并画出系统原理方框图。
图一 仓库大门控制系统三、（10分）图二所示是由电阻R 、电感L 和电容C 组成的RLC 无源网络，试列写出以)(t u i 为输入量，以)(0t u 为输出量的网络微分方程并求其传递函数。
（函数)(t f 在零初始条件下的拉斯变换为： )0()()]([)(f s F s t fL n n -=）+_u i (t(t )+_RL图二 RLC 无源网络四、（14分）试求图三所示控制系统的传递函数)()(s R s C图三 控制系统结构图五、（18分）二阶系统如图四所示，其中5.0=ξ,s rad n /4=ω，当输入信号为单位阶跃函数时，试求：（1）该系统的性能指标r t 、p t 、%p M 和%)2(±=∆s t ； （2）概略绘出系统的单位阶跃响应曲线。
X i图四六、（14分）设单位负反馈控制系统的开环传递函数为)5)(1()(++=s s s K s G K ，试求：（1）确定系统稳定时开环增益K 值的范围；（2）当输入斜波函数时，系统的稳态误差1=ss e 的K 值。
七、（12分）设单位反馈控制系统的开环传递函数为110)(+=s s G K ，当系统输入为)452sin(2)(︒-=t t x i 时，求系统的稳态输出。
八、（12分）试分别概略绘制传递函数11)(+=Ts s G （T 为惯性环节时间常数）的Nyquist 图Bode 图。
《控制工程基础》期末试卷A 答案适用专业: 考试时间：考试时间：120分钟 考试形式：闭卷 试卷总分：100分一、（每小题5分，共10分）解：1、按反馈情况可分为：开环系统和闭环系统。
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一、填空题
1．控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。
2．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为___2
s −3
s +5____ 。
3．响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间，称为峰值时间t p 。
4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是___T _____，T 越大，快速性越___差____。
5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。
二、选择题
1．热处理加热炉的炉温控制系统属于：A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。
A 、单输入，单输出的定常系统；
B 、单输入，单输出的线性时变系统；
C 、单输入，单输出的线性定常系统；
D 、非线性系统。
3．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为： A A.)5(32+-s s B.)
5(32-+s s C.)
5(32+-
s D. )5(3
2++s s
4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根
5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相
比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度） 要（ A ）
A 、小
B 、大
C 、相等
D 、不确定
6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ）
A. 调节时间
B. 超调量
C. 上升时间
D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。
A ．惯性环节 B ． 积分环节 C ． 比例环节 D ．微分环节 8．对于I 型系统，（A ）输入信号稳态误差为零。
A 、单位阶跃
B 、加速度函数 (C) 正弦函数 (D) 单位斜坡 9．在开环零、极点分布已知的情况下，可绘制（
C ）随系统参数变化（如放大系数）而在s 平面上移动的轨迹（根轨迹）。
A.开环极点
B. 开环零点
C.闭环极点
D. 闭环零点
10．开环传递函数为)
35.0()
25.0)(15.0()(+++=
s s s s k s G ，其根轨迹的起点为 C
A ．0，-3
B ．-1，-2
C ．0，-6
D ．-2，-4
11．当∞→ω时比例微分环节的相位是：A A. 90 B. 90- C. 45 D. 45-
三、简答题
1．自动控制的定义是？
再没有人直接参与的情况下，使被控对象的某些物理量准确的按照预期规律变化 2．闭环主导极点的定义？
离虚轴近，又不构成偶极子的极点和零点起作用，决定顺态响应性能。
3. 线性系统稳定的充要条件是？ 系统特征方程式的根全部具有负实部 4. 频率特性的定义？
用幅值和相位来描述一个点在极坐标内随ω从0变到∞时的轨迹，来分析系统的性能的方法
四、分析计算题
1．（10分）已知系统结构如图1所示，化简结构图求传递函数
)
()
(s R s C
图1
2.控制系统如图2所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为3s 、超调量为20%，求K ，a 值。
(ln0.2=-1.6，lg2=0.3)
图2
3.已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为
试求其静态位置、速度和加速度误差系数，并求当输入信号为 时系统
的稳态误差。
4.（10分）负反馈控制系统的开环传递函数为
()()(1)(0.51)k
G s H s s s s =
++
试绘制系统的根轨迹草图，并求根轨迹与虚轴交点及系统稳定的k 的取值范围。
()()
12.01020
)(++=
s s s G k 22101)(t t t r ++=。