自动控制复习题集

自动控制复习题集

一、名词解释

1. 数学模型 2. 反馈元件 3. 最大超调量 4. 频率响应 5. 幅值裕量 6. 稳定性 7. 理想微分环节 8. 调整时间 9. 正穿越 10. 相位裕量11．单位负反馈 12．回路传递函数 13．稳态误差 二、填空题

1．自动控制是在人不直接 的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按 的要求变化。

2．闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有 控制作用。此种系统 高，但稳定性较差。

3．温度控制系统是一种恒值控制系统，一般对系统的 指标要求比较严格。 4．根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则，可以示出sin?t的拉氏变换为 ，

cos?t的拉氏变换为 。

5．传递函数是在 条件下定义的，所以它不能反映非零初始条件下系统的自由响应运动规律。

6．二阶系统两个重要参数是 ，系统的输出响应特性完全由这两个参数来描述。 7．一阶惯性环节G(s)=1/(1+Ts) 的相频特性为?(?)=__ _____________，比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为?(?)=_____ __________。

8．如果实轴上某一段右边的开环实数零点、极点总个数为_____________，则这一段就是根轨迹的一部分。

9．如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的稳态精度将 ，相对稳定性将___________。

10．PI控制器是一种相位___________的校正装置。

11．由被控 和自动 按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有预定性能的动力学系统，称为自动控制系统。

12．开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有 作用，没有反馈控制作用。此种系统 低，但稳定性较高。

13．火炮跟踪系统是一种随动控制系统，一般对系统的 指标要求较高。 14．根据拉普拉斯变换的定义，单位斜坡函数t的拉普拉斯变换为 ，指数函数e?at的

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拉普拉斯变换为 。

15．传递函数只取决于系统的 参数，与外作用无关。

16．二阶系统的主要指标有超调量MP%、调节时间ts和稳态输出C(∞)，其中MP%和ts是系统的 指标，C(∞)是系统的 指标。

17．积分环节的幅相频率特性图为 ；而微分环节的幅相频率特性图为 。

18．若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则这两个极点之间必定存在 点。 19．在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态误差ess=__________。 20．PD控制器是一种相位_____ ______的校正装置。 三、是非题

1．比较点从输出端移到输入端，“加本身”；引出点从输出端移到输入端，“加倒数”。 2．梅逊公式可用来求系统任意两个内部变量C1(s)到C2(s)之间的传递函数。 3．当系统的输入是随时间增长变化时，可选择斜坡函数为典型输入信号。

4．稳态响应是指系统从刚加入输入信号后，到系统输出量达到稳定值前的响应过程。 5．闭环系统稳定的充要条件是系统所有特征根必须位于S平面的左半平面。 6．若要求系统快速性好，则闭环极点应靠近虚轴。

7．滞后校正网络具有低通滤波器的特性，因而当它与系统的不可变部分串联相连时，会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率减小。

8．比较点从输入端移到输出端，“加倒数”；引出点从输入端移到输出端，“加本身”。 9．梅逊公式可用来求系统的输入量到系统中任何内部变量的传递函数。 10．当系统的输入具有突变性质时，可选择阶跃函数为典型输入信号。 11．暂态响应是指当时间t趋于无穷大时，系统的输出状态。 12．在欠阻尼0＜ζ＜1情况下工作时，若ζ过小，则超调量大。 13．远离虚轴的极点对系统的影响很小。

14．采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益会下降a 倍。

15．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，电动机可看作一个积分环节。

19．若二阶系统的调整时间长，则说明系统的稳定性差。

17． 已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的相频变化范围为.0?-90°。

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18． 系统的特征方程D?s??5s4?3s2?3?0，可以判断系统为临界稳定。

19． 对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的充分必要条件。 20． 系统型次越高，稳定性越好，稳态误差越小。

21． 在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是减小增益。 22． 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量?为30?～60?。 23．超前校正装置的频率特性为

1??T2?j(??1)，其最大超前相位角?m为

1?T2?j?T2??1arcsin。

?T2??1?的关系相比，通常24．进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率?c与校正后的穿越频率?c?。 是?c>?c25．直接对控制对象进行操作的元件称为放大元件。 26．某环节的传递函数是G?s??5s?3?节串联而组成。 27．一阶系统G(s)=

K的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值不变。 Ts?12，则该环节可看成由比例、惯性、微分环 s28．已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为0。 29．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充分必要条件。 30．当输入为单位加速度且系统为单位反馈时，对于I型系统其稳态误差为1/k/。 31．在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的相位来求得输出信号的幅值。

32．在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是减小增益。 33．在系统校正时，为降低其稳态误差优先选用超前校正。

34．引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上并联越过的方块图单元的倒数。 四、选择题 1．一阶系统G(s)=A、不变 C、愈小

K的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（ ）。 Ts?1

B、不定 D、愈大

2．设积分环节的传递函数为G(s)?K/s，则其频率特性幅值M(?)=（ ）。

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A、C、

K?

1 ?K ?21D、2

?B、

3．由电子线路构成的控制器如右图所示，它是（ ）。 A、PI控制器 B、PD控制器 C、PID控制器 D、P控制器

4．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 5．Ⅰ型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ ）。 A、-40(dB/dec) C、0(dB/dec)

B、-20(dB/dec)

D、+20(dB/dec)

6．设微分环节的频率特性为G(j?)?j?，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的奈氏曲线是（ ）。 A、正虚轴 C、正实轴

B、负虚轴 D、负实轴

1??Ts(0<β<1)，则该装置是（ ）。 1?Ts7．某串联校正装置的传递函数为Gc(S)=KA、超前校正装置

B、滞后校正装置

D、超前——滞后校正装置

C、滞后——超前校正装置

8．梅逊公式可以直接计算系统输出与输入之间的传递函数。梅逊公式的表达式为（ ）。

1A、?(s)??k(s)1C、?(s)??(s)?1P(s)?(s) B、?(s)??k(s)k?1n?P(s)?(s)

kk?1nkn?1Pk(s)?k(s) D、?(s)??(s)k?1n?P(s)?k?1(s)

9．二阶系统当0

B、减小 D、不定

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10．设微分环节的传递函数为G(s)?Ts，则其频率特性幅值M(?)=（ ）。 A、T? C、?

B、T?2 D、?2

11．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 C、积分环节

B、微分环节 D、惯性环节

12．传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ ）。 A、输入信号

B、初始条件

C、系统的结构参数 D、输入信号和初始条件

13．Ⅱ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)

14．设积分环节的频率特性为G(j?)?1/j?，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的奈氏曲线是（ ）。 A、正虚轴 C、正实轴

15．设某系统的传递函数G(s)?A、C、

10 21??10 1??TB、负虚轴 D、负实轴

10，则其频率特性G(j?)的实部R(?)?（ ）。 s?1B、?1021??10D、?

1??T

16．根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（ ）。

?Pj??ZiA、

j?1i?1n?mnm?Pj??Zi B、

j?1i?1m?nnm

C、

i?1?Zi??Pjj?1n?mmn?Pj??Zi D、

j?1i?1n?mnm

17． 输入已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ ）。

A．滤波与预测 B．最优控制 C．最优设计 D．系统分析

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