自动控制原理期末考试题

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自动控制原理期末考试复习题及答案

自动控制原理期末考试复习题及答案

填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为[12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_,极点为_-2_ _,增益为 _____ 2 _______ 。

3、构成方框图的四种基本符号是:信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。

4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。

5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。

6、已知一系统单位脉冲响应为g (t) 6 e 1.5t,则该系统的传递函数为6/ <s+L5>7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、—差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。

9 、—相角条件—是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用—幅值条件—确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m>_2_时,开环n个极点之和等于闭环n个极点之和。

1.25t10、已知一系统单位脉冲响应为g(t) 3e ,则系统的传递函数为_3/(S+L25)-11、当时比例微分环节的相位是: A.90A.90B.90C.45D.4512 、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面,在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性―,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z平面上的单位圆内,即所有特征根的模均小于—1 ______ ,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D. 普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差e ss 0,则:一B.意味着该系统的输出信号的稳态值为 1 _A. 意味着该系统是一个0型系统B. 意味着该系统的输出信号的稳态值为1C. 意味着该系统没有输出信号D. 意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统G(S)1 Ts 1在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差为T 。

自动控制原理期末考试复习题及答案

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为[12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_,极点为_-2__,增益为_____2_______。

3、构成方框图的四种基本符号是:信号线、比较点、传递环节的方框和引出点。

4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。

5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。

6、已知一系统单位脉冲响应为t(-=,则该系统的传递)g5.1et6函数为。

7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。

9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n个极点之和。

10、已知一系统单位脉冲响应为t(-=,则系统的传递)teg25.13函数为_ _。

11、当∞ω时比例微分环节的相位是: A.90→A. 90B. 90-C. 45D. 45-12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面,在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆_内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差e,则:B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 =ssA.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统1sG在单位斜坡信号作用下,系统的稳态=Ts)(+1误差为T 。

《自动控制原理》期末试题

《自动控制原理》期末试题

《自动控制原理》期末试题一、单项选择题(本大题共30小题,每小题1分,共30分)【 A 】1.某系统的传递函数为G (s )=52s +,则该系统的单位脉冲响应函数为 A .-2t 5e B . 5t C .2t5e D . t50,0≤t <5 【 B 】2.若f(t)= 其L[f(t)]=1,t≥5A .s -s eB.s-5se C .s 1D.se 5s 1 【 C 】3.已知f (t )=0.5t+1,其L[f(t)]=A . 25.0s s + B . 25.0s C .ss 1212+ D .s 21 【 D 】4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为 A .2552+sB .162+s s C . 2-1sD . 21+s 【 B 】5. 若tte t f 2)(-=,则L[f(t)]=A .21+s B . 2)2(1+s C . 2-1sD .2)2-(1s 【 C 】6. 二阶欠阻尼系统的上升时间r t 定义为A .单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B .单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C .单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值所需的时间D .单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间 【 B 】7. 系统方框图如图示,则该系统的开环传递函数 A .1510+s B .1520+s s C .)15(210+s s D .2s 【 D 】8. 二阶系统的极点分别为S1=-0.5,S2=-4,系统增益为5,则其传递函数为A .)4-)(5.0-(2s sB .)4)(5.0(2++s sC .)4)(5.0(5++s sD .)4)(5.0(10++s s【 A 】9. 开环系统与闭环系统最本质的区别是A .开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用B .开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用C .开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路D .开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路 【 C 】10. 线性系统与非线性系统的根本区别在于 A .线性系统微分方程的系数为常数,而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B .线性系统只有一个外加输入,而非线性系统有多个外加输入 C .线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理D .线性系统在实际系统中普遍存在,而非线性系统在实际中存在较少【A 】11. 系统类型λ、开环增益K 对系统稳态误差的影响为 A .系统型次λ越高,开环增益K 越大,系统稳态误差越小 B .系统型次λ越低,开环增益K 越大,系统稳态误差越小 C .系统型次λ越高,开环增益K 越小,系统稳态误差越小D .系统型次λ越低,开环增益K 越小,系统稳态误差越小 【 C 】12.一阶系统的传递函数为G(s)=1KTs +,则该系统时间响应的快速性 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【 C 】13.一闭环系统的开环传递函数为G(s)=8(3)(23)(2)s s s s +++,则该系统为A .0型系统,开环增益为8B .I 型系统,开环增益为8C .I 型系统,开环增益为4D .0型系统,开环增益为4【 B 】14.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的 A .单位脉冲函数 B .单位阶跃函数 C .单位正弦函数 D .单位斜坡函数 【 C 】15.二阶系统的传递函数为G(s)=2221KS S ++,当K 增大时,其 A .无阻尼自然频率n ω增大,阻尼比ξ增大 B .无阻尼自然频率n ω增大,阻尼比ξ减小 C .无阻尼自然频率n ω减小,阻尼比ξ减小 D .无阻尼自然频率n ω减小,阻尼比ξ增大【 B 】16.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零点和极点均在S 平面左半平面C .系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D .系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左右半平面 【 A 】17.一系统的传递函数为G(s)=102S +,则其截止频率b ω为 A .2 rad/sB .0.5 rad/sC .5 rad/sD .10 rad/s【 B 】18.一系统的传递函数为G(s)=(1)KS TS +,则其相位角()ϕω可表达为A .1tg T ω--B .190o tg T ω---C .190o tg T ω--D .1tg T ω-【A 】19.一阶系统的传递函数为G(s)=22S +,当输入r(t)=2sin2t 时,其稳态输出的幅值为A B 2 C .2 D .4【 D 】20.延时环节se τ-(τ>0),其相频特性和幅频特性的变化规律为A .()90oϕω=,()0L ω=dB B .()ϕωωτ=-,()1L ω= dBC .()90o ϕω=,()L ωωτ= dBD .()ϕωωτ=-,()0L ω= dB【 A 】21.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=(1)(2)Ks s s ++,当K 增大时,对系统性能的影响是 A .稳定性降低 B .频宽降低 C .阶跃输入误差增大 D .阶跃输入误差减小 【 A 】22.一单位反馈系统的开环Bode 图已知,其幅频特性低频段是一条斜率为-20dB/dec 的渐进直线,且延长线与0dB 线交点频率为d ω=5,则当输入为r(t)=0.5t 时,其稳态误差为 A .0.1 B .0.2 C .0 D .0.5【 D 】23.利用乃奎斯特稳定性判断系统的稳定性时,Z=P- N 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 .闭环传递函数极点在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 【 B 】24.关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据,以下叙述中正确的是 A .劳斯—胡尔维茨判据属于代数判据,是用来判断开环系统稳定性的 B .乃奎斯特判据属于几何判据,是用来判断闭环系统稳定性的 C .乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D .以上叙述均不正确【 D 】25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是 A .截止频率b ω B .谐振频率r ω与谐振峰值r MC .频带宽度D .相位裕量λ与幅值裕量K g 【 A 】26.一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=()Ks s K +,则该系统稳定的K 值范围为A .K>0B .K>1C .0<K<10D .K>-1【 A 】27.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系,以下叙述中不正确的为A .开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B .中频段表征了闭环系统的动态特性C .高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D 低频段的增益应充分大,以保证稳态误差的要求 【 d 】28.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t r B .调整时间t s C .幅值穿越频率c ω D .相位穿越频率g ω 【 D 】29.当系统采用串联校正时,校正环节为1()21c s G s s +=+,则该校正环节对系统性能的影响为A .增大开环幅值穿越频率c ωB .增大稳态误差C .减小稳态误差D .稳态误差不变,响应速度降低 【 A 】30.串联校正环节1()1c As G s Bs +=+,关于A 与B 之间关系的正确描述为 A .若G c (S)为超前校正环节,则A>B>0 B .若G c (S)为滞后校正环节,则A>B>0 C .若G c (S)为超前—滞后校正环节,则A ≠B D .若G c (S)为PID 校正环节,则A=0,B>0 二、填空题(每小题2分,共10分)31.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,系统输出量的拉变换与_输入量的拉氏变换_之比。

自动控制原理期末复习题答案

自动控制原理期末复习题答案

期末复习题概念题一、填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端,形成闭环参和控制的系统,称作 闭环控制系统 。

2、传递函数反映系统本身的瞬态特性,和本身参数和结构 有关 ,和输入和初始条件无关 。

3、最大超调量只决定于阻尼比ξ,ξ越小,最大超调量越 小 。

4、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110)101t tg --。

5、校正装置的传递函数为TsaTss G c ++=11)(,系数a 大于1,则该校正装置为 超前 校正装置。

6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率,那么采样频率s ω满足条件max 2s ωω≥ 时,采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。

二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。

A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零,则该系统的开环传递函数可能是 D 。

A.1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. )(2a s s K+3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示,其开环右半S 平面极点数P=0,系统型号1v =,则系统 A 。

1-jA.稳定B.不稳定C.临界稳定D. 稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ,使得系统截止频率下降,从而获得足够的相角裕度。

A . 校正装置本身的超前相角B .校正装置本身的高频幅值衰减特性C .校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D .校正装置富裕的稳态性能 5、设离散系统闭环极点为i i i z j σω=+,则 C 。

A .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是单调的;B .当0i σ<时,其对应的阶跃响应是收敛的;C 221i i σω+<时,其对应的阶跃响应是收敛的;D .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是等幅振荡。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

期末考试—复习重点自动控制原理1一、单项选择题(每小题1分,共20分)1. 系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为()A。

系统综合 B.系统辨识 C.系统分析 D.系统设计2. 惯性环节和积分环节的频率特性在()上相等.A。

幅频特性的斜率B。

最小幅值 C.相位变化率D。

穿越频率3。

通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为()A.比较元件B。

给定元件C。

反馈元件D。

放大元件4。

ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( )A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5. 当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个( )A.比例环节B.微分环节C.积分环节D。

惯性环节6。

若系统的开环传递函数为,则它的开环增益为()A。

1 B.2 C.5 D。

107。

二阶系统的传递函数,则该系统是()A。

临界阻尼系统B。

欠阻尼系统C。

过阻尼系统 D.零阻尼系统8。

若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn,则可以()A。

提高上升时间和峰值时间B。

减少上升时间和峰值时间C。

提高上升时间和调整时间D。

减少上升时间和超调量9. 一阶微分环节,当频率时,则相频特性为()A.45°B.-45°C.90°D.—90°10。

最小相位系统的开环增益越大,其()A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C。

相位变化越小 D.稳态误差越小11。

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。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为:,当k=()时,闭环系统临界稳定。

A.10B.20 C。

30 D.4013。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数有( ) A。

0 B。

1 C.2 D。

314.单位反馈系统开环传递函数为,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为()A.2 B。

0。

2 C。

0。

5 D。

0。

05 15。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

自动控制原理1一、单项选择题(每小题 1 分,共20 分)系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为1. ()2. 惯性环节和积分环节的频率特性在()上相等3. 通过测量输出量,产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为()A. 比较元件B.给定元件C. 反馈元件D. 放大元件ω从0 变化到+ ∞时,延迟环节频率特性极坐标图为4. ()当忽略电动机的电枢电感后,以电动机的转速为输出变量,电枢电压为输入变量时,电动机可看作一个()A. 比例环节B. 微分环节C. 积分环节D. 惯性环节10,则它的开环增益为(s(5s 2)期末考试- 复习重点7. A.1二阶系统的传递函数临界阻尼系若保持二阶系统B.2C.5D.10G ( s)2 sA. 提高上升时间和峰值时2s 5,则该系统是(过阻尼系 D. 零阻尼系减少上升时间和峰值时A. 系统综合B. 系统辨识C. 系统分析D. 系统设计A. 幅频特性的斜率 B. 最小幅值 C. 相位变化率 D. 穿越频率A. 圆B. 半圆 C. 椭圆 D. 双曲线5.6. 若系统的开环传递函数为C. 提高上升时间和调整时间1 T s ,当频率D. 减少上升时间和超调量1时,则相频特性G ( j )为()T9.(s)阶微分环节GA.45B. -45C.90D. -9010. 最小相位系统的开环增益越大,其(A. 振荡次数越多B. 大 稳定裕量越C. 相位变化越小D. 小 稳态误差越11. 设系统的特征方程为D s s 4D s s 8s 3 17s 20 ,则此系统16 s 5 (A. 稳定B. 临界稳定C. 不稳定D. 稳定性不确定。

12. 某单位反馈系统的开环传递函数为:k)时,闭环系统临界稳 ,当 k= ( 定。

s( s 1)( s 5)A.10B.20C.30D.4013. 设系统的特征方程为3s43210s 5s s2 0 ,则此系统中包含正实部特征的个数有(A.0B.1C.2D.314. 单位反馈系统开环传递函 数为A.2B.0.2G s s C.0.5,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为(sD.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为G c (s)A. 反馈校正B. 正s 1 ,则它是一种( 10s 1相位超前校 C. 相位滞后—超前校正D. 正 相位滞后校16. 稳态误差 ess 与误差信号 E( s) 的函数关系为()A. e ss lim E(s) s 0 C. e ss lim E(s) s limB. e ss sE(s)s 0 lim D. e sssE(s) 17. 在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定减小增益 超前校正 滞后校正 D. 滞后 - 超前18. 相位超前校正装置的奈氏曲线为(A. 圆B. 上半圆C. 下半圆D.45 °弧线K19. 开环传递函数为G(s)H( s)=3 s (s, 则实轴上的根轨迹为(C.(- ∞,A.(-3 ,∞ ) B.(0 ,∞ ) 3)20. 在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( A. 电压 B. 电流 C. 位移 D. 速度 二、填空题(每小题 1 分,共 10 分)21闭环控制系统又称 .为 系统。

《自动控制原理》期末考试测试试题

《自动控制原理》期末考试测试试题一、填空题(30分)对于线性定常的负反馈控制系统,其传递函数与外输入信号____(有关、无关),其稳定性与外输入信号____(有关、无关),其稳态误差与外输入信号____(有关、无关),其特征方程是____(唯一、不唯一)的。

对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ζ保持不变时,无阻尼自然振荡频率ωn 越大,系统的超调量σ%____(越大、越小、不变),系统的调节时间t s ____(越大、越小、不变);当无阻尼自然振荡频率ωn 不变时,阻尼比ζ越大,系统的谐振峰值M r ____(越大、越小、不变),系统的谐振频率ωr ____(越大、越小、不变)。

已知4个二阶系统的闭环极点分布图如下图(a)所示,试填写下图(b)的表格。

系统开环传递函数的开环增益K =____________,根轨迹增益K *=__________________。

)108.001.0)(20)(5.0()12)(5(20)(2++++++=s s s s s s s s G下图给出系统开环的Nyquist 图,试用奈氏稳定判据判断其对应的闭环系统的稳定性(图中P 为开环系统正实部特征根的数目)。

A :__________B :________C :________二、某系统结构图如下图所示,试求。

(10分)三、设单位负反馈系统的开环传递函数为试确定闭环系统稳定时开环增益K 的取值范围。

若要求系统全部闭环极点分布在s 平面虚轴的平行线s =-1的左侧,试确定开环增益K 的取值范围。

(15分)四、已知系统结构图如下图所示。

试用稳定判据确定能使系统稳定的反馈参数τ的取值范围。

(10分))()(s R sC )125.0)(11.0()(++=s s s K s G五、已知一典型二阶系统的闭环极点分布如下图所示,要求系统对阶跃输入的稳态误差为0,试写出系统闭环传递函数表达式,并计算出系统的动态指标σ%,t s 。

自动控制原理期末试卷及答案

自动控制原理期末试卷一、简答:(共30分,每小题10分)1、说明闭环控制系统的基本组成,并画出其典型结构方框图。

2、什么叫稳定裕量,在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。

3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征(与线性控制系统相比较)。

二、已知系统结构图如图所示,试求出系统的传递函数。

(共10分)三、已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。

(共10分) (1)试确定使系统稳定的K 的取值范围。

(5分)(2)若要求系统对于输入r(t)= t 2作用下的静态误差e SS ≤0.5,试确定K 的取值范围。

(5分)四、已知最小相位系统开环对数幅頻特性图如图所示,写出相应的传递函数。

(共10分)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )1)(1()(21++=s T s T s Ks G 。

(共10分)(1)试概略画出G (s )对应的Nyquist 图。

(5分) (2)由Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。

(5分) 六、已知系统的开环传递函数为)1()3(2)(+++=s s s s K s G )(绘制负反馈的根轨迹图,并确定使系统处于欠阻尼的K 值范围。

(共15分) 七、某采样控制系统的结构如图所示,已知τ=1,求: (1)求系统的脉冲传递函数。

(10分) (2)求系统稳定的K 值范围。

(5分)答案一、 简答:(共30分,每小题10分)1、答案:闭环控制系统的基本组成:检测元件、比较元件、放大元件、执行元件、给定元件、校正元件及被控对象。

(共6分,除被控对象外,每一个元件给1分)典型结构方框图(4分,可以没有局部反馈)2、答案:稳定裕量是系统距离稳定 的边界所具有的余量(5分)。

相角稳定裕量(3分)。

增益稳定裕量(2分)。

3、答案:与线性控制系统相比非线性控制系统表现出如下的特征: (1)非线性控制系统的运动不满足态的迭加原理。

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、 填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。

2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_, 极点为_-2__, 增益为_____2_______。

3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。

4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。

5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。

6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=,则该系统的传递函数为。

7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。

8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。

9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。

当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。

10、已知一系统单位脉冲响应为te t g 25.13)(-=,则系统的传递函数为__。

11、当∞→ω时比例微分环节的相位是: A.90 B.90- C.45 D.45-12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。

13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。

14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统15、某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ,则: B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 A.意味着该系统是一个0型系统 B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 C.意味着该系统没有输出信号 D.意味着该系统具有比较高的开环增益16、一阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差为 T 。

自动控制原理-期末试卷及答案

课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷) 考试时间 100分钟考生注意事项:1、本试卷共 2 页,试卷如有缺页或破损,请立即举手报告以便更换。

2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

3、答案请写在答题纸之密封线内和纸卷正面,否则不记分。

一、填空题(每空 1 分,共15分)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。

2、复合控制有两种基本形式:即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。

3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(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G 1(s)与G 2(s) 表示)。

4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率=n ω , 阻尼比=ξ ,该系统的特征方程为 , 该系统的单位阶跃响应曲线为 。

5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 。

6、根轨迹起始于 ,终止于 。

7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 。

8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递函数为 ,由于积分环节的引入,可以改善系统的 性能。

二、选择题(每题 2 分,共20分)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 。

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《 自动控制原理B 》 试题A卷答案
一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为5(1)ss,则该系统的闭环特征方程为 ( D )。

A.(1)0ss B. (1)50ss
C.(1)10ss D.与是否为单位反馈系统有关
2.梅逊公式主要用来( C )。
A.判断稳定性 B.计算输入误差
C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹
3.关于传递函数,错误的说法是 ( B )。
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。

4.一阶系统的阶跃响应( C )。
A.当时间常数较大时有超调 B.有超调
C.无超调 D.当时间常数较小时有超调
5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A )
A. 0型系统 B. I型系统 C. II型系统 D. III型系统

二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分)
1.一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、__准确性___。
2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。
3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。
4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()Gs,反馈通路的传递函数为()Hs,则系统

的开环传递函数为()()GsHs ,系统的闭环传递函数为 ()1()()GsGsHs 。

5 开环传递函数为2(2)(1)()()(4)(22)KssGsHsssss,其根轨迹的起点为0,4,1j。
6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增
大 。
7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。
三、简答题(本题10分)
图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定
温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温
度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

得分
图1 水温控制系统原理图
解 工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给
定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入热交换器的蒸汽量加大,
热水温度升高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则流量值由流量计测得,
通过温度控制器,开大阀门,使蒸汽量增加,提前进行控制,实现按冷水流量进行顺馈补偿,
保证热交换器出口的水温不发生大的波动。
其中,热交换器是被控对象,实际热水温度为被控量,给定量(希望温度)在控制器中
设定;冷水流量是干扰量。
系统方块图如图解1所示。这是一个按干扰补偿的复合控制系统。

图1 水温控制系统方框图
四、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)

1. 一阶系统如图2所示,要求系统闭环增益2K,调节时间4.0st(秒)
(5%)。试确定参数21,KK的值。

图2 一阶系统方块图

得分

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