控制工程基础考卷带答案复习资料37522
《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) = ______ / ______。
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控制工程基础及应用考试试卷(A 卷)一、填空(每空1分,共30分)1、所谓自动控制,就是在没有人 的情况下,采用控制装置使 的某些物理量在一定精度范围内按照 变化。
2、实现恒温控制有两种方法: 和 。
3、人工控制的过程就是 、 、 ,以纠正偏差的过程。
简单地讲就是“ ”的过程。
4、工业上用的控制系统,根据有无反馈作用可分为两类: 和 。
5、按系统信号类型分,系统可分为: 和 。
6、对控制系统的基本要求一般可归结为 、 、 三个方面。
7、系统各环节之间一般有三种基本连接方式: 、 和 连接。
8、任一系统的时间响应都由 和 组成。
9、在时域分析中,采用的典型实验信号有 、 、 、 等,其中 使用最为广泛。
10、对时域函数进行拉氏变换:)(1t = 、t = 、ate -= 、sin t ω= 。
二、判断题(正确的 √ 画,错误的×画)(每空2分,共20分)( )1、控制理论发展的第一阶段为“现代控制理论”。
( )2、开环控制系统一般不存在稳定性问题。
( )3、对框图进行简化时,变换前与变换后回路中的传递函数的乘积必须保持不变。
( )4、系统按参数是否为常数分为时变系统和常数系统。
( )5、稳态误差指的是系统误差信号的稳态分量。
( )6、一阶系统的典型形式是惯性环节。
( )7、线性系统的稳定性是系统自身的固有特性,它与系统的输入信号无关。
( )8、机械系统的微分方程可用牛顿第一定律推导。
( )9、系统的稳态误差可分为给定稳态误差和扰动稳态误差。
( )10、绘制根轨迹的基本规则一:根轨迹的各条分支是连续的,而且对称于实轴。
三、简答题( 15分)1、画出典型的闭环控制系统框图。
(8分)2、拉氏变换的运算法则有哪些?(7分)四、计算题(35分)1、单位脉冲函数)(t δ的拉氏变换(过程)。
(7分)2、求651)(2+++=s s s s F 的拉氏反变换。
(8分)3、已知系统的特征方程为0126322345=+++++s s s s s ,判别系统是否稳定,并求不稳定根的数目。
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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>0B K 1<0,K 2<0C K 1>0,K 2<0D K 1<0,K 2=04. 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 ( )As s s s s +-+=Φ234)5(10)(; B )4)(1(1)(2-++=Φs s s s ; C34)5(10)(3+++=Φs s s s ; D)1()3(10)(2++=Φs s 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。
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控制工程基础练习题、单项选择题 1•图 示 系 ()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 ()3. 在图中,K i 、K 2满足什么条件,回路是负反馈?()A K i >0,K 2>0B K i <0,K 2<0C K i >0,K 2<0D K i <0,K 2=04. 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 0 °;B —90 ° ;C —i80° ;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 对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间为A 0.5s ;B is ;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 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 90?,这种典型环节是 ()A 精度;B 稳态误差;C 开环截止频率;D 稳定裕量。
A 稳定; 强。
B 精度高;C 响应快;D 抗干扰能力AB CD(S) (S) (S) (S)i0(S 5)3 S4s 2s;s 1(S1)(s 24) 10 (S 5)3S 4s 3 ;10(S 3)2(s 1)* — K iG(s)5.已知系统开环传递函数为s(s i)(S 2),其高频段的相位角为 () 0.5,允许误差为 () 2%,那么,该系统12.如图所示系统的阶次是阶 次 是题1图题12图A 微分环节;B 比例环节;C 积分环节;D 惯性环节。
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一.填空题:(每空1分,共20分)1.对控制系统的基本要求一般可归结为___________ 稳泄性,准确性,快速性—、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 ___________ 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左信号进行比较的信号,这个信号称为 _________________ 。
4.若前向通道的传递函数为G⑸,反馈通道的传递函数为H⑸,则闭环传递函数为5函数班尸的拉氏变换式是_______________________ 。
6开环对数频率特性的低频段、中频段、高频段分别表征了系统的 _________ 稳泄性,动态特性,抗干扰能力_、_________ 、__________ 。
7.Eode图中对数相频特性图上的一180。
线对应于奈奎斯特图中的 ____________ .708・已知单位反馈系统的开环传递函数为:G(s)=----------- -------- 求出系统在单位(0.55 + 1)(0.045 + 1)阶跃输入时的稳态误差为_____________ 。
9.___________________________________________________________ 闭环系统稳左的充要条件是所有的闭环极点均位于s平面的_____________________________ 半平面。
10.设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=—,当系统作用有A70 = 2cos(2r-5 + 145 )输入信号时,求系统的稳态输出为 _______________________11.已知传递函数为G(s) = X ,则其对数幅频特性L()在零分贝点处的频率数值S 一为_________ O12在系统开环对数频率特性曲线上,低频段部分主要由 _________ 环节和_______ 决泄。
13•惯性环节的传递函数一!一,它的幅频特性的数学式是_____________ 、它的相频特性Ts + \的数学式是 ___________________ O14・已知系统的单位阶跃响应为儿(。
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。
控制工程基础复习题与答案大全
C.0<K<10D. K>-1
41.一个线性系统的稳定性取决于( )。
A.系统的输入B.系统本身的结构和参数
C.系统的初始状态D.外界干扰
42.设系统的特征方程为D(s)=3s4+10s3+5s2+s+2=0,则此系统( )。
A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定
43.在设计控制系统时,稳定性判断( )
A. B. C. D. 0
32.提高系统的开环增益可减小______,但此时的______往往降低。()
A.稳定性,稳态误差B.精度,稳定性
C.稳定性,精度D.稳态误差,稳定性
33.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.开环传递函数中的时间常数D.输入信号
34.一系统的传递函数为 ,当输入 时,则其稳态
A.与K有关B.与K和T有关
C.与T有关D.与输入信号大小有关
20.一阶系统的传递函数为 ,则系统的增益K和时间常数T依次为( )。
A. 3.75,1.25 B. 3,0.8 C. 0.8,3 D. 1.25,3.75
21.二阶系统的传递函数为 ,则系统增益为( )
A.10 B.0.5 C.4 D.5
22.二阶系统的传递函数为G(s)= ,其无阻尼固有频率ωn是( )
A. 10B. 5C. 2.5D. 25
23.当二阶系统的阻尼比 在0< <l时,特征根为()
A一对实部为负的共轭复根B一对实部为正的共轭复根
C一对共轭虚根D一对负的等根
24.二阶系统的传递函数G(s)= ,其阻尼比ζ是( )。
A. B. C.2D.
解:根据牛顿第二定律,分析质点的受力有:
《控制工程基础》练习题及答案
《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:A2.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:B3 .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:D4 .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:D5 .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:D6.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. 10/4B. 5/4C. 4/5D. 0正确答案:A7.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:A8.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:B9 .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:A10.下面因素中,与系统稳态误差无关的是()。
《控制工程基础》参考复习题及答案
《控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【 D 】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 】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 】A.X i(s)-H(s)X0(s)B.X i(s)-X0(s)C.X or(s)-X0(s)D.X or(s)-H(s)X0(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 】A.X i(s)-H(s)X0(s)B.X i(s)-X0(s)C.X or(s)-X0(s)D.X or(s)-H(s)X0(s)4.微分环节使系统【 A 】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【B 】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 】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 】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【 C 】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【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1D.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【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-2.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.Tt Te T -+8-3.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应的稳态误差为【C】A.0B.TC.1T D.T tTe T-+8-4.一阶系统的时间常数为T,其单位斜坡响应的稳态误差为【C 】A.0B.TC.1T D.T tTe T-+9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【】A.1/sB.1C. 21s D.1+1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【】A.090- B.090 C.0180- D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(sG的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为2个,则映射到)(sG复平面上的奈魁斯特曲线将【】A.逆时针围绕点(0,j0)1圈B.顺时针围绕点(0,j0)1圈C.逆时针围绕点(-1,j0)1圈D.顺时针围绕点(-1,j0)1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 】A.γ>0和g L <0B.γ<0和g K >1C.γ>0和)(g L ω<0D.γ<0和)(g L ω>016.若惯性环节的时间常数为T ,则将使系统的相位【 】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω--17.控制系统的误差是【 】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【】 A.)(s F 的零点就是系统闭环零点 B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 】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22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++,则该系统为【 】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【 】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【 】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f (s )的稳态值为【 】 A.∞ B .4 C.0.1 D.026.可以用叠加原理的系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【 】A.2B.1C.0D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t =0处的斜率越大,系统的【 】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【 】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【 】A.1B. s 1C. 21sD. 31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=,则其输出信号响应频率为【 】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【 】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图,凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【 】 A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量,在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【】A.-40 dB/decB.-20 dB/decC.+40 dB/decD.+20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s) H(s)=1D.前向传递函数G(s)=138.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差40.PID调节器的微分部分可以【】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器,将使系统【】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统,它的输入输出传递函数是【】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则【】A.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【】A.将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【 】A.1B.s 1C.21sD.31s53.线性控制系统【 】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【 】A.)(ωA =1B.)(ωA =0C.)(ωA <1D.)(ωA >155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S 平面右半平面的【 】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【 】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【 】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s 59.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.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【 】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同,可有不同的【 】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【 】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ,其脉冲响应为【 】A.1B.1/TC.TD.1+1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【 】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【 】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【 】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω,则其共轭复数极点的实部为【 】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【 】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小,系统跟踪斜坡信号的【 】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=,则其稳态输出响应相位【 】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts e s G -=)(的相频特性为【 】A.T ωωϕ1tan )(--=B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大,且按顺时针方向旋转【 】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.-π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时,对应的相频特性【 】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ 180)(<c ωϕ76.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多,开环放大倍数大,则系统的【 】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【 】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【 】A.相位不变 B .相位超前校正 C .相位滞后校正 D .相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【 】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82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S的虚轴上时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较,其响应速度【】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【 】A. 1B. 0.98C. 0.95D. 0.63292.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性【 】A.)(ωA ≥1B.)(ωA <1C. 0<)(ωA <1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【 】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率94-1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大,则其【 】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【 】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号,但存在稳态误差,其稳态误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差99.0型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s 100.PID 调节器的比例部分主要调节系统的【 】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【 】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【 】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置103.对于抗干扰能力强系统有【 】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【 】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 106.实际系统传递函数的分母阶次【 】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【 】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【 】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【 】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时,其调整时间为【】A.TB.2TC.3TD.4T112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率114-1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率115.比例微分环节(时间常数为T )使系统的相位【 】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的稳定性愈好,且【 】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数118.PID 调节器的积分部分消除系统的【 】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s120.比例微分校正将使系统的【 】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120-1.比例微分校正将使系统的【 】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【 】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【 】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124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为【】A.TB.1/TC.1+1/TD.1/T2125.传递函数只与系统【】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【】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.反馈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反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S的Ⅱ或Ⅲ象限内时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0 128.欠阻尼二阶系统是【】A.稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时,其调整时间为【 】A.TB.2TC.3TD.4T132.积分环节Ts s G 1)(=的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. D. 133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【 】A.(-∞,0)的区间B.(-∞,0]的区间C.(-∞,-1)的区间D.(-∞,-1]的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【 】A.微分个数增加,开环增益增大而愈高B.微分个数减少,开环增益减小而愈高C.积分个数增加,开环增益增大而愈高D.积分个数减少,开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定【 】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ138.控制系统的跟随误差与前向通道【 】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s → 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【 】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143.传递函数代表了系统的固有特性,只与系统本身的【 】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构,参数144.惯性环节不能立即复现【 】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ,则单位反馈的闭环传递函数为【 】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H +146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω,则系统存在的极点有【】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【 】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.反馈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反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是【 】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.反馈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反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149.一阶系统是【 】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【 】A.1/sB.1C.21sD.1+1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【 】A.TB.TC.T 1 D.T 1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【 】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于虚轴上某点,终于坐标原点B.始于实轴上某点,终于实轴上另一点C.始于坐标原点,终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点,终于虚轴上另一点153-1.对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于坐标原点C.始于(0)180G j=∞∠-的点,终于实轴上任意点D.始于(0)90G j=∞∠-的点,终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离【】A.负实轴的距离 B.正实轴的距离 C.负虚轴的距离 D.正虚轴的距离155.对于二阶系统,加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差155-1.对于二阶系统,加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好156.惯性环节使系统的输出【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156-1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【】A.0B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A. 傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第一部分单项选择题1.D2.A3.A4.A5.B6.A7.C8.C9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.C 19.B 20.A 21.A 22.B 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.A 29.B 30.A 31.D 32.A 33.B 34.C 35.A 36.B 37.A 38.B 39.C 40.A 41.B 42.C 43.C 44.A 45.D 46.A 47.C 48.A 49.C 50.C 51.C 52.C 53.B 54.A 55.C 56.D 57.B 58.C 59.B 60.B 61.B 62.B 63.B 64.B 65.A 66.B 67.B 68.B 69.D 70.C 71.A 72.B 73.D 74.A 75.B 76.B 77.A 78.A 79.C 80.D 81.C 82.A 83.B 84.B 85.C 86.B 87.A 88.A 89.A 90.D 91.D 92.A 93.A 94.B 95.A 96.D 97.B 98.B 99.B 100.A 101.C 102.B 103.B 104.B 105.C 106.C 107.C 108.B 109.A 110.B 111.C 112.A 113.D 114.A 115.C 116.C 117.C 118.D 119.C 120.A 121.D 122.A 123.A 124.B 125.A 126.C 127.C 128.A 129.B 130.C 131.D 132.A 133.A 134.D 135.C 136.A 137.A 138.A 139.A 140.C 141.A 142.A 143.D 144.B 145.A 146.B 147.A 148.B 149.A 150.A 151.C 152.B 153.B 154.A 155.D 156.D 157.B 158.B 159.A 160.B第二部分 填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 时间 的积累。
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一、填空题:(每空1分,共20分)1.对控制系统的基本要求一般可归结为_________稳定性,准确性,快速性____、____________、___________。
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____________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_________________。
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)=te 63-的拉氏变换式是_________________ 。
6 开环对数频率特性的低频段﹑ 中频段﹑ 高频段分别表征了系统的 稳定性,动态特性,抗干扰能力 ﹑ ﹑ 。
7.Bode 图中对数相频特性图上的-180°线对应于奈奎斯特图中的___________。
8.已知单位反馈系统的开环传递函数为:20()(0.51)(0.041)G s s s =++求出系统在单位阶跃输入时的稳态误差为 。
9.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______半平面。
10.设单位反馈控制系统的开环传递函数为10()1G s s =+,当系统作用有x i (t ) = 2cos(2t - 45)输入信号时,求系统的稳态输出为_____________________。
11.已知传递函数为2()kG s s =,则其对数幅频特性L ()在零分贝点处的频率数值为_________ 。
12 在系统开环对数频率特性曲线上,低频段部分主要由 环节和 决定。
13.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____________________。
14.已知系统的单位阶跃响应为()1t to x t te e --=+-,则系统的脉冲脉冲响应为__________。
一、填空题(每空1分,共20分):1 稳定性,准确性,快速性;2 稳态;3 反馈; 4)()(1)(s H s G s G ±;5 3()6F s s =+6 稳定性,动态特性,抗干扰能力;7 负实轴; 81219 右半平面;10 55.3)t -11 ω=;12 积分,比例;13()ωωT T arctan ,112-+14 0,22≥+---t e et t二、判断题:(每小题1分,共10分)1.在对数相频特性图中,L (ω)≥0范围内开环对数相频特性曲线由下而上穿过-180°线时为正穿越。
( )2. 奈奎斯特稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性,不能判断相对稳定性。
( )3. 最大超调量M p 与系统的阻尼比ζ和固有频率ωn 有关。
( )4. 闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。
( )5. Mason(梅逊公式)公式适用于线性和非线性定常系统。
( )6. 物理本质不同的系统,可以有相同的数学模型。
( )7. 叠加定理可以用在非线性系统。
( )8.传递函数是复数s 域的系统数学模型,它仅取决于系统本身的结构及参数,与系统的输入形式无关。
( )9.对于二阶系统,实际的工程常常设计成欠阻尼状态,且阻尼比ζ以选择在0.4~1.0为宜。
( )10. 一般系统的相位裕度应当在30度至60度之间,而幅值裕度应当大于6dB 。
( )1 错误;2 正确;3 错误;4 错误;5 错误;6 正确;7 错误;8 正确;9 错误;10 正确。
基本概念:第一章: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。
其中稳定性的要求是系统工作的必要条件。
随动系统对响应快速性要求较高。
2.开环与闭环系统的定义。
分别举例说明3.对自动控制系统,按反馈情况可以分为哪些?按输出变化规律可分为哪些? 第二章1.控制系统的数学模型有哪些表达方式?各自有何特点? 2.微分方程的定义,如何由微分方程推导到传递函数3.传递函数的定义:线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比,称为该系统的传递函数。
4.传递函数的分子反映了系统同外界的联系,传递函数的分母反映了系统本身与外界无关的固有特性;5.线性控制系统一般可由典型的环节所组成,这些典型环节分别为:比例环节,惯性环节,微分环节,积分环节,振荡环节,延时环节。
这些典型环节的传递函数分别是什么?6.线性定常系统的稳定性取决于系统的结构和参数,与系统的输入信号无关。
7.下列哪些属于系统传递函数方框图的结构要素有:函数方框,相加点,分支点 第三章:时域分析1.我们常说的典型输入信号有哪些?2.时间响应的概念:时间响应是指系统在输入信号作用下,系统输出随时间变化的函数关系3.时间响应分析是由零输入响应和零状态响应所组成的。
不特别指明,时间响应都是指零状态响应4.瞬态过程、稳态过程的含义。
5.一阶惯性环节的传递函数为11)(+=Ts s G ,其中T 的含义是什么?二阶振荡环节的传递函数为 2222)(nn ns s s G ωξωω++=,其中n ω和ξ分别是什么? 6.二阶系统响应的性能指标有哪些?它们的计算公式分别是什么?第四章:频域分析1.频率响应的概念:系统对输入为谐波时的稳态响应称为频率响应2.频率特性的表示法: Nyquist 图(极坐标图,又称为幅相频率特性图);Bode 图(对数坐标图,又称为对数频率特性图)3.典型环节的Bode 图第五章:1.系统稳定的充要条件为:系统的全部特征根都具有负实部;反之,若特征根中只要有一个或一个以上的正实部,则系统必不稳定。
2.稳定性的判据有那些:Routh判据,Nyquist判据,Bode判据。
其中Nyquist稳定性判据是通过开环传递函数来判定闭环系统的稳定性3.系统的相对稳定性可以用相位裕度γ和幅值裕度g K来表示,是如何定义的?(书134,135页)第六章1.PID控制器中的P、I、D分别指按偏差的比例、积分、微分进行控制。
PI,PD,PID属于什么性质的校正,各有何特点?书154,155,156页2.相位超前校正若(1)(),1(1)c cTsG s KTsααα+=<+,最大相位超前角ααϕϕ+-=11sinmm满足3.相位滞后校正装置的传递函数为(1)(),1(1)cTsG sTsββ+=>+,最大滞后角为11+-=ββϕm一,填空(10*1分=10分)1、(控制的基本方式有哪些?)根据系统是否存在反馈,可将系统分为开环控制系统和闭环控制系统两大类。
开环控制没有反馈,闭环系统有反馈。
2、反馈控制系统的基本组成:给定元件,测量元件,比较元件,放大元件,执行元件,校正元件。
3、按系统的数学描述分类:线性系统、非线性系统,按系统的传递信号的性质分类:连续系统、离散系统。
4、对控制系统的性能要求:稳定性、快速性、准确性。
5、已知f(t)=8t²+3t+2,求f(t-2)的拉普拉斯变换£[f﹙t﹣2﹚]=6、数学模型:描述系统动态特性及各变量之间关系的数学表达式,分为动态数学模型和静态数学模型。
7、建立控制系统数学模型的方法分为:分析法、实验法。
8、对于非线性微分方程的线性化处理一般有两种方法:1.直接略去非线性因素,2.切线法或微小偏差法。
9、信号流图是一种表示一组联立线性代数方程的图。
是由节点和支路组成的信号传递网络。
10、常用的脉冲输入试验信号有单位脉冲函数,单位阶跃函数,单位斜坡函数,单位加速度函数,正弦函数等。
11、根据极点分布情况,二阶系统分类如下:欠阻尼二阶系统、无阻尼二阶系统、临界阻尼二阶系统、过阻尼二阶系统。
二,名词解释(3*4分=12分)1、传递函数:单输入单输出线性定常系统在零初始条件下,输出量的拉氏变换与其输入量的拉氏变换之比。
用G(s)=C(s)/R(s)表示。
2、时域响应:控制系统在外加作用(输入)激励下,其输出量随时间变化函数关系。
任一稳态时域响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成。
3、最小相位系统:若系统的开环传递函数G(s)在右半[s]平面内既无极点也无零点,则称为最小相位系统。
在最小相位系统中,对数相频一一对应幅频。
4、主导极点:若极点所决定的瞬态分量不仅持续时间最长,而且其初始幅值也大,充分体现了它在系统响应中的主导作用,故称其为系统的主导极点。
5、闭环频率特性:(略)三,问答题(3*8分=24分)1,开环与闭环控制系统的优点与缺点?答:闭环控制系统的优点是采用了反馈,系统中真正起到调节的作用是偏差信号。
所以,闭环系统的响应对外部干扰和内部系统的参数变化不敏感。
对于给定的控制对象,有可能采用不太精密且成本较低的元件构成精密的控制系统,在开环情况下是不可能做到的。
从稳定的角度出发,开环控制比较容易建立。
闭环系统中,稳定性很难建立,因为闭环系统可能出现超调误差,从而导致系统做等幅振荡或变幅振荡。
2,建立元件或系统的微分方程可依据以下步骤进行?答:1.确立系统或者元件的输入量、输出量。
2.按照信号的传递顺序,从系统的输入端开始,依据运动规律,列各环节的动态微分方程。
3.消去所列各微分方程组中间变量,得系统的输入量、输出量之间关系的微分方程。
4.整理得到微分方程。
3,比较时域分析与频率特性分析的优缺点?答:时域分析法是种直接分析法,它根据所描述系统的微分方程或传递函数,求出系统的输出量随时间的规律,并由此来确定系统的性能。
但不能对高阶系统进行分析,且求解复杂。
频率特性分析与此不同的是它不是通过系统的闭环极点和零点来分析系统的性能,而是通过系统对正弦函数的稳态响应来分析系统性能,它将传递函数从复域引到频域中进行分析。
利用频率特性分析不必求解微分方程就可估算出系统的性能,从而简单、迅速地判断某些环节或参数对系统性能的影响,并能指明改进系统性能的方向。
4,传递函数的零、极点和放大系数对系统性能的影响有哪些?答:1,极点决定系统固有运动属性。
2,极点的位置决定模态的敛散性,即决定稳定性、快速性。
3,零点决定运动模态的比重。
4,传递系数决定了系统稳态传递性能。
控制工程基础一、填空题(每空1分,共20分)1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. I 型系统G s Ks 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 ∞ 。