专升本全真模拟自动控制理论(4)试题

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自动控制理论(4)试题

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在

题干的括号内。第1—10小题每小题1分，11—15小题每小题2分，共20分) 1.控制系统的上升时间tr、调整时间tS等反映出系统的( ) A.相对稳定性 B.绝对稳定性 C.快速性 D.平稳性 2.2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为( ) A.-60(dB/dec) B.-40(dB/dec) C.-20(dB/dec) D.0(dB/dec)

3.下列频域性能指标中，反映闭环频域性能指标的是( ) A.谐振峰值Mr B.相位裕量γ C.增益裕量Kg D.剪切频率ωc 4.在经典控制理论中，临界稳定被认为是( ) A.稳定 B.BIBO稳定 C.渐近稳定 D.不稳定

5.确定根轨迹大致走向，用以下哪个条件一般就够了?( ) A.特征方程 B.幅角条件

C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件 6.滞后—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

??27.设系统的状态方程中系数矩阵A=??01??,则其特征根为( ) ?1?A.S1=-2,S2=-1 B.S1=-2,S2=1 C.S1=2,S2=-1 D.S1=2,S2=1 8.设有一单位反馈控制系统，其开环传递函数为G0(s)=

最为合适的选择是采用( )

A.滞后校正 B.超前校正 C.滞后-超前校正 D.超前-滞后校正 9.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为( )

nj?1mi?1nj?1mi?140 s(s?2)，若要求相位裕量≥50°，

?Pj??ZiA.

n?m?Pj??Zi B.

m?n

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mi?1nj?1nj?1mi?1?Zi??PjC.

n?m?Pj??Zi D.

n?m

10.对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( ) A.终值定理 B.初值定理 C.梅森公式 D.方框图变换

11.一般讲，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统的相对稳定性将( ) A.变好 B.变坏 C.不变 D.不定

12.由基本功能组件并联成的PID控制器，其三种控制作用( ) A.可以各自独立整定 B.不能独立整定

C.只有积分，微分时间可独立整定 D.只有比例增益可独立整定 13.设开环系统频率特性G(jω)=

为( )

A.1(rad/s) B.3(rad/s) C.3(rad/s) D.10(rad/s) 14.已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=

持不变，则K应变为( ) A.

K3a10(1?j?)3,则其频率特性相位移θ(ω)=-180°时对应频率ω

Ks(Ts?1)，若要求带宽增加a倍，相位裕量保

B.

Ka

C.aK 15.设系统X???0?D.2aK

??10??0?X????u?1??1?,Y=［1 0］X,则( )

A.状态可控且可观 B.状态可控但不可观 C.状态不可控但可观 D.状态不可控且不可观 二、填空题（每小题1分，共10分）

16.线性控制系统的特点是可以使用__________原理。

17.在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有__________和__________。 18.在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态误差ess=__________。 19.时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和__________。 20.根轨迹图必对称于根平面的__________。

21.特征函数F(s)的极点是系统开环传递函数的__________。

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22.线性系统稳定性是系统__________特性，与系统的__________无关。 23.常用的频率特性图示方法有极坐标图示法和__________图示法。 24.时域性能指标中所定义的最大超调量σp的数学表达式是__________。

25.若已知线性系统的矩阵［CT ATCT (A2)TCT］的秩为3，那么该系统是__________。 三、名词解释(每小题2分，共10分) 26.信号流图 27.主导极点 28.对数幅相图 29.条件稳定 30.超前校正

四、简答题(每小题4分，共24分) 31.开环控制系统的优缺点是什么? 32.描述某电路的微分方程为ui(t)=L

didt+u0(t),u0(t)=iR,其中R，L分别为电路的电阻和电感，i

为电路的电流，ui(t)和u0(t)分别为电路的输入电压和输出电压。写出电路的传递函数uo(s)ui(s).

33.设开环传递函数G(s)=

250(s?1) s(s?5)(s?10)2,试求出开环系统各环节的对数幅频特性的转角频

率。

34.系统的开环传递函数G(s)H(s)=

氏图简图，并判别稳定性。 35.滞后校正装置对系统有哪些影响?

?2e?t?e?2t36.若系统X=AX的状态转移矩阵为?(t,0)=??t?2t?e?e?K(T2s?1) s(T1s?1)2(T１,T2>0),试分别画出T1>T2,T1=T2,T1

2(e2e?2t?2t?e)?，试问系统矩阵A?t??e??t为多少?

五、计算题(共36分)

37.由运算放大器构成PID控制器。画出电路图，并推导其传递函数。(10分) 38.设单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)=

Ks(2s?1)

????5%?求：二阶最优系统的K值及σp%,ts =?????2%?? 。 (8分)

??

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39.题39图是最小相位系统的开环对数幅频渐近特性，试写出其传递函数G(s)。(8分)

40.设开环传递函数为

K s(s?9)2,试绘制根轨迹。(10分)

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