自动控制原理八套习题集及答案

1 自动控制原理

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（ c ）

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（ d ）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（ d ）

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 ）

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（ d ）

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2)

(5 10+s s ，则它的开环增益为（c ） A.1 B.2 C.5 D.10

7. 二阶系统的传递函数5

2 5)(2++=s s s G ，则该系统是（b ） 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（b ）

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Ts s G +=1)(，当频率T

1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（ a ） A.45° B.-45° C.90° D.-90°

10.最小相位系统的开环增益越大，其（ d ）

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()0516178234=++++=s s s s s D ，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：())

5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ ）时，闭环系统临界稳定。

A.10

B.20

C.30

D.40

13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（ ）

A.0

B.1

C.2

D.3

14.单位反馈系统开环传递函数为()s

s s s G ++=652，当输入为单位阶跃时，则其位置误

2 差为（ ）

A.2

B.0.2

C.0.5

D.0.05

15.若已知某串联校正装置的传递函数为1

101)(++=s s s G c ，则它是一种（ ） A.反馈校正 B.相位超前校正

C.相位滞后—超前校正

D.相位滞后校正

16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ ）

A.)(lim 0s E e s ss →=

B.)(lim 0

s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞

→= 17.在对控制系统稳态精度无明确要求时，为提高系统的稳定性，最方便的是（ ）

A.减小增益

B.超前校正

C.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

19.开环传递函数为G (s )H (s )=)

3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为（ ） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0)

20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ ）反馈的传感器。

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。

22.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 相同。

23.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 。

24.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的 有关。

25.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。

26.一般讲系统的位置误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。

27.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的 明显上升，从而具有较大 的稳定裕度。

28.二阶系统当共轭复数极点位于 线上时，对应的阻尼比为0.707。

29.PID 调节中的“P ”指的是 控制器。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ _越好。

三、 名词解释（每小题3分，共15分）

31.稳定性

32.理想微分环节

33.调整时间

34.正穿越

35.根轨迹

四、 简答题（每小题5分，共25分）

36.为什么说物理性质不同的系统，其传递函数可能相同 ? 举例说明。

37.一阶惯性系统当输入为单位阶跃函数时，如何用实验方法确定时间常数T ？其调整时间t s 和时间常数T 有何关系，为什么？

38.什么是主导极点？主导极点起什么作用，请举例说明。

39.什么是偏差信号？什么是误差信号？它们之间有什么关系?

40.根轨迹的分支数如何判断？举例说明。

五、计算题（第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共30分）

41.求图示方块图的传递函数，以X i (s)为输入，X0 (s)为输出。

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

43.欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2秒，试确定K和

K1值。

44.系统开环频率特性由实验求得，并已用渐近线表示出。试求该系统的开环传递函数。(设

系统是最小相位系统)。

3

4 自动控制原理2

一、 单项选择题（每小题1分，共20分）

1. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ A ）

A.最优控制

B.系统辨识

C.系统分析

D.最优设计

2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量

B.输入量

C.扰动量

D.设定量

3. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（D ）指标密切相关。

A.允许的峰值时间

B.允许的超调量

C.允许的上升时间

D.允许的稳态误差

4. 主要用于产生输入信号的元件称为（ B ）

A.比较元件

B.给定元件

C.反馈元件

D.放大元件

5. 某典型环节的传递函数是()1

51+=s s G ，则该环节是（ C ） A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节

6. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t x

i 2263000=++ ，则系统的传递函数是（ A ） A.

26322++s s B.2

6312++s s C.36222++s s D.36212++s s

7. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（ C ）

A.并联越过的方块图单元

B.并联越过的方块图单元的倒数

C.串联越过的方块图单元

D.串联越过的方块图单元的倒数

8. 设一阶系统的传递2

7)(+=s s G ，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（ B ） A.7 B.2 C.27 D.2

1 9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（ D ）

A.上升时间

B.峰值时间

C.调整时间

D.最大超调量

10. 二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ ）

A.谐振频率 B .截止频率 C.最大相位频率 D.固有频率

11. 设系统的特征方程为()0122234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数为（ C ）

A.0

B.1

C.2

D.3

12. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量γ为（ C ）

A.0～15?

B.15?～30?

C.30?～60?

D.60?～90?

13. 设一阶系统的传递函数是()1

2+=s s G ，且容许误差为5%，则其调整时间为（ C ） A.1 B.2 C.3 D.4

某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（D ）

5 A.1

+Ts K B.))((b s a s s d s +++ C.)(a s s K + D.)(2a s s K + 14. 单位反馈系统开环传递函数为())

23(422++=s s s s G ，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（ A ）18.D 19.B 20.A

15.

A.0

B.0.25

C.4

D.∞

16. 若已知某串联校正装置的传递函数为1

1.01)(++=s s s G c ，则它是一种（ A ） A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 17. 确定根轨迹大致走向，一般需要用（D ）条件就够了。

A.特征方程

B.幅角条件

C.幅值条件

D.幅值条件+幅角条件

18. 某校正环节传递函数1

101100)(++=s s s G c ，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ ） A.(0，j 0) B.(1，j 0) C.(1，j 1) D.(10，j0)

19. 系统的开环传递函数为2)

1)((++s s s K ，则实轴上的根轨迹为（ ） A.(-2，-1)和（0，∞） B.(-∞，-2)和(-1，0)

C.(0，1)和(2，∞)

D.(-∞，0)和(1，2)

20. A 、B 是高阶系统的二个极点，一般当极点A 距离虚轴比极点B 距离虚轴大于（ ）时，分析系统时可忽略极点A 。

A.5倍

B.4倍

C.3倍

D.2倍

二、 填空题（每小题1分，共10分）

21.“经典控制理论”的内容是以 传递函数

二、填空题(每空 1 分, 共 10 分)

24.相频特性 25.幅值裕量 26.匀加速度 27.小

28.串联校正 29.1.25 30.零点和极为基础的。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度 越高 。

23.某典型环节的传递函数是2

1)(+=s s G ，则系统的时间常数是 0.5 。 24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化。

25.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和 来做出判断。

26.一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。

27.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越 。

28.系统主反馈回路中最常见的校正形式是 和反馈校正

29.已知超前校正装置的传递函数为1

32.012)(++=s s s G c ，其最大超前角所对应的频率=m ω 。

30.若系统的传递函数在右半S 平面上没有 ，则该系统称作最小相位系统。

三、 名词解释（每小题3分，共15分）

6 31.数学模型

32.反馈元件

33.最大超调量

34.频率响应

35.幅值裕量

四、 简答题（每小题5分，共25分）

36.开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么？

开环控制系统：是没有输出反馈的一类控制系统。其结构简单，价格低，易维修。精度低、易受干扰。（2.5分）

闭环控制系统：又称为反馈控制系统，其结构复杂，价格高，不易维修。但精度高，抗干扰能力强，动态特性好。

37.如何用实验方法求取系统的频率特性函数？答案不唯一。例如：即在系统的输入端加入一定幅值的正弦信号，系统稳定后的输入也是正弦信号，（2.5分）记录不同频率的输入、输出的幅值和相位，即可求得系统的频率特性。（2.5分）

38.伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系？

39.根轨迹与虚轴的交点有什么作用? 举例说明。

40.系统闭环零点、极点和性能指标的关系。

五、 计算题（第41、42题每小题5分，第43 、44题每小题10分，共30分）

41.根据图示系统结构图，求系统传递函数C(s)/R(s)。

42.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

43.已知系统的传递函数)

11.0(10)(+=s s s G ，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的Bode 图。

44.电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节，要求：

y 0(t )

7 (1)若5.0=ζ，对应最佳响应，问起搏器增益K 应取多大。

(2)若期望心速为60次/min ，并突然接通起搏器，问1s 后实际心速为多少？瞬时的最大心速多大。

自动控制原理3

1. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（B ）

A.恒值调节系统

B.随动系统

C.连续控制系统

D.数字控制系统

2. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ B ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。

A.输出量

B.输入量

C.扰动量

D.设定量

3. 直接对控制对象进行操作的元件称为（D ）

A.给定元件

B.放大元件

C.比较元件

D.执行元件

4. 某典型环节的传递函数是()Ts

s G 1=，则该环节是（ C ） A.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节

5. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =，则系统的传递函数是（ A ） A.

32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.2

2.0s 6. 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

7. 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（ C ）

A.0.6

B.0.707

C.0

D.1

8. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ A ）指标密切相关。

A.允许的稳态误差

B.允许的超调量

C.允许的上升时间

D.允许的峰值时间

9. 设一阶系统的传递27)(+=s s G ，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（ B ） A.7 B.2 C.27 D.2

1 10.若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点，则该系统称作（ B ）

A.非最小相位系统

B.最小相位系统

C.不稳定系统

D.振荡系统

11.一般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量γ为（C ）

A.0～15?

B.15?～30?

C.30?～60?

D.60?～90?

12.某系统的闭环传递函数为：()k

s s s k s s G B 243223++++=，当k =（ C ）时，闭环系统临

8 界稳定。

A.2

B.4

C.6

D.8

13.开环传递函数为)

4()()(3+=S S K s H s G ，则实轴上的根轨迹为（ ） A.(－4，∞) B.(－4，0） C.(－∞，－4) D.( 0，∞)

14.单位反馈系统开环传递函数为())

23(422++=s s s s G ，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（ A ）

A.0

B.0.25

C.4

D.∞

15.系统的传递函数())

4)(1(52++=s s s s G ，其系统的增益和型次为 （ B ） A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，4

16.若已知某串联校正装置的传递函数为12.0121101)(++++=

s s s s s G j ，则它是一种（ C ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正

17.进行串联超前校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率c

ω'的关系，通常是（ ） A.c ω=c

ω' B.c ω>c ω' C.c ω

2)(1()(*

++=s s s K s G ，则与虚轴交点处的K *=（ D ） A.0 B.2 C.4 D.6

19.某校正环节传递函数1

101100)(++=s s s G c ，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ ） A.(0，j 0) B.(1，j 0) C.(1，j 1) D.(10，j0)

20.A 、B 是高阶系统的二个极点，一般当极点A 距离虚轴比极点B 距离虚轴大于（ ）时，分析系统时可忽略极点A 。

A.5倍

B.4倍

C.3倍

D.2倍

21.对控制系统的首要要求是系统具有稳定性

24.相频特性 25.2ζ/ωn (或常量) 26.检测偏差并纠正偏差的 27.1.25 28.积分环节 29.快速性 30.静态位置误差系数

22.在驱动力矩一定的条件下，机电系统的转动惯量越小，其 加速性能 越好。

23.某典型环节的传递函数是2

1)(+=s s G ，则系统的时间常数是 0.5 。 24.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化。

25.二阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为 。

26.反馈控制原理是 原理。

9 27.已知超前校正装置的传递函数为1

32.012)(++=s s s G c ，其最大超前角所对应的频率=m ω 。

28.在扰动作用点与偏差信号之间加上 能使静态误差降为0。

29.超前校正主要是用于改善稳定性和 。

30.一般讲系统的加速度误差指输入是 所引起的输出位置上的误差。

31.自动控制

32.传递函数

33.瞬态响应

34.最小相位传递函数

35.复现频率

36. 方块图变换要遵守什么原则，举例说明。

37.试说明延迟环节s e s G τ-=)(的频率特性，并画出其频率特性极坐标图。

38.如何减少系统的误差?

1)提高反馈通道的精度，避免引入干扰;（1.5分）

2)在保证系统稳定的前提下，对于输入引起的误差，可通过增大系统开环放大倍数和提高系统型次减小。对于干扰引起的误差，可通过在系统前向通道干扰点前加积分增大放大倍数来减小;（2分）

39.开环不稳定的系统，其闭环是否稳定？举例说明。

40. 高阶系统简化为低阶系统的合理方法是什么？

41.求如下方块图的传递函数。

43.设单位反馈开环传递函数为)

505()(+=s s K s G ，求出闭环阻尼比为5.0时所对应的K 值，

10 并计算此K 值下的Mp t t t r p s ,,,。

44.单位反馈开环传递函数为)

10)(2()(10)(+++=s s s a s s G ， (1)试确定使系统稳定的a 值；

(2)使系统特征值均落在S 平面中1Re -=这条线左边的a 值。

自动控制原理4

1. 系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（ C ）

A.系统综合

B.系统辨识

C.系统分析

D.系统设计

2. 开环控制系统的的特征是没有（ C ）

4 .C

5 .C

6 .D

7 .C

8 .A

9 .B 10.D

11.C 12.B 13.B 14.B 15.A 16.D 1执行环节

B.给定环节

C.反馈环节

D.放大环节

3. 主要用来产生偏差的元件称为（ A ）

A.比较元件

B.给定元件

C.反馈元件

D.放大元件

4. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=1

21，则该可看成由（ C ）环节串联而成。 A.比例、延时 B.惯性、导前 C.惯性、延时 D.惯性、比例

5. 已知)

45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（ C ） A.0 B.∞ C.0.75 D.3

6. 在信号流图中，在支路上标明的是（ D ）

B.引出点

C.比较点

D.传递函数

7 .设一阶系统的传递函数是()2

3+=s s G ，且容许误差为2%，则其调整时间为（ C ） A.1 B.1.5 C.2 D.3

8. 惯性环节和积分环节的频率特性在（ A ）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

9. 若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以（ B ）

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

10.二阶欠阻尼系统的有阻尼固有频率ωd 、无阻尼固有频率ωn 和谐振频率ωr 比较（D ）

A.ωr ＞ωd ＞ωn

B.ωr ＞ωn ＞ωd

C.ωn ＞ωr ＞ωd

D.ωn ＞ωd ＞ωr

11 11.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（C ）

A.0

B.1

C.2

D.3

12.根据系统的特征方程()053323=+-+=s s s s D ，可以判断系统为（ B ）

A.稳定

B.不稳定

C.临界稳定

D.稳定性不确定

13.某反馈系统的开环传递函数为：())

1()1(122++=s T s s s G τ，当（ B ）时，闭环系统稳定。 A.21τ>T B.21τ

14.单位反馈系统开环传递函数为()2

342++=s s s G ，当输入为单位阶跃时，其位置误差为（ ）

A.2

B.0.2

C.0.25

D.3

15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II 型系统其稳态误差为（ A ）

A.0

B.0.1/k

C.1/k

D.∞

16.若已知某串联校正装置的传递函数为s

s G c 2)(=，则它是一种（ ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器

17.相位超前校正装置的奈氏曲线为（.B ）

A.圆

B.上半圆

C.下半圆

D.45°弧线

18.在系统中串联PD 调节器，以下那一种说法是错误的（18.D ）

A.是一种相位超前校正装置

B.能影响系统开环幅频特性的高频段

C.使系统的稳定性能得到改善

D.使系统的稳态精度得到改善

19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（ D ） A.m n Z P m i i

n j j ++∑∑==11 B.m n P Z n j j

m i i --∑∑==1

1 C. m n P Z n j j

m i i +-∑∑==11 D.m n Z P m i i

n j j --∑∑==1

1

20.直流伺服电动机—测速机机组（型号为70SZD01F24MB ）实际的机电时间常数为（ D ）

A.8.4 ms

B.9.4 ms

C.11.4 ms

D.12.4 ms

21.根据采用的信号处理技术的不同，控制系统分为模拟控制系统和

21.数字控制系统

24.ω

ωj 3212+-

。

22.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是偏差信号偏差信号。

23.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的偏移程度有关。

24.描述系统的微分方程为

()()()()

t

x

t x

dt

t

dx

dt

t

x

d

i

=

+

+2

30

2

2

，则频率特性

=

)

(ωj

G。

25.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的25.稳态

性能。

26.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率ωn＝26.2

。

27.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号27.相同

。

28.PID调节中的“P”指的是控制器。

29.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为。

30.误差平方积分性能指标的特点是：。

31.最优滤波

32.积分环节

33.极坐标图

34.相位裕量

35.根轨迹的起始角

36. 简要论述自动控制理论的分类及其研究基础、研究的方法。

37.二阶系统的性能指标中，如要减小最大超调量，对其它性能有何影响？

38. 用文字表述系统稳定的充要条件。并举例说明。系统特征方程式的所有根均为负实数或

具有负的实部。(3分)

或:特征方程的根均在根平面（复平面、s平面）的左半部。

或:系统的极点位于根平面（复平面、s平面）的左半部

39.在保证系统稳定的前提下，如何来减小由输入和干扰引起的误差？

40.根轨迹的渐近线如何确定？

41.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。

12

13

42.求如下方块图的传递函数。

44.已知单位反馈系统的开环传递函数)

12)(1()(++=s s s s G k ， (l)求使系统稳定的开环增益k 的取值范围；

(2)求k =1时的幅值裕量；

(3)求k =1.2，输入x (t )=1+0.06 t 时的系统的稳态误差值e ss 。

自动控制原理5

1. 随动系统对（C ）要求较高。

A.快速性

B.稳定性

C.准确性

D.振荡次数

2.“现代控制理论”的主要内容是以（ ）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分析

和设计问题。

A.传递函数模型

B.状态空间模型

C.复变函数模型

D.线性空间模型

3. 主要用于稳定控制系统，提高性能的元件称为（ C ）

A.比较元件

B.给定元件

C.反馈元件

D.校正元件

4. 某环节的传递函数是()5

173+++=s s s G ，则该环节可看成由（ C ）环节串联而组成。 A.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分

C.比例、微分、滞后

D.比例、积分、微分

F i (t )

14 5. 已知)

45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（ C ）

A.0

B.∞

C.0.75

D.3

6. 已知系统的单位阶跃响应函数是())1(25.00t e

t x --=，则系统的传递函数是（D ） A.122+s B.15.02+s C.1

21+s D.15.01+s

7. 在信号流图中，在支路上标明的是（C ）

A.输入

B.引出点

C.比较点

D.

8. 已知系统的单位斜坡响应函数是()t e t t x 205.05.0-+-=，则系统的稳态误差是（A ）

A.0.5

B.1

C.1.5

D.2

9. 若二阶系统的调整时间长，则说明（B ）

A.系统响应快

B.系统响应慢

C.系统的稳定性差

D.系统的精度差

10.某环节的传递函数为1

Ts +K ，它的对数幅频率特性L (ω)随K 值增加而（ ） A.上移 B.下移 C.左移 D.右移

11.设积分环节的传递函数为s

K s G =)(，则其频率特性幅值A (ω)=（ ） A.ωK B.2ωK C.ω

1 D.21ω 12.根据系统的特征方程()053323=+-+=s s s s D ，可以判断系统为（ ）

A.稳定

B.不稳定

C.临界稳定

D.稳定性不确定

13.二阶系统的传递函数()1

2412++=s s s G ，其阻尼比ζ是（ ） A.0.5 B.1 C.2 D.4

14.系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（ ）

A.右半部分

B.左半部分

C.实轴上

D.虚轴上

15.一闭环系统的开环传递函数为4(3)()(23)(4)

s G s s s s +=++，则该系统为（ ） A.0型系统，开环放大系数K 为2 B.I 型系统，开环放大系数K 为2

C.I 型系统，开环放大系数K 为1

D.0型系统，开环放大系数K 为1

16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率c

ω'之间的关系，通常是（ ）

A.c ω=c

ω' B.c ω>c ω' C.c ω

15 A.是一种相位超前校正装置 B.能影响系统开环幅频特性的高频段

C.使系统的稳定性能得到改善

D.使系统的稳态精度得到改善

18.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（ ）

A.-45°

B.45°

C.-90°

D.90°

19.实轴上分离点的分离角恒为（ ）

A.±45?

B.±60?

C.±90?

D.±120?

20.在电压—位置随动系统的前向通道中加入（ ）校正，使系统成为II 型系统，可以消除常值干扰力矩带来的静态误差。

A.比例微分

B.比例积分

C.积分微分

D.微分积分

21.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的

数字控制系统 22.偏差信号 23.偏移程度 24.ω

ωj 3212+- 25.稳态 26.2 27.相同 28.比例 29.0.707 30.重视大的误差，忽略小的误差 。

22.系统的传递函数的 分布决定系统的动态特性。

23.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s 2+2s+4) ，其固有频率ωn ＝ 。

24.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_____ __图示法。

25.描述系统的微分方程为()()()()t x t x dt t dx dt

t x d i =++230202，则频率特性 =)(ωj G 。

26.乃氏图中当ω等于剪切频率时，相频特性距-π线的相位差叫 。

27. 系统的稳态误差和稳态偏差相同。

28.滞后校正是利用校正后的 作用使系统稳定的。

29.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为 。

30.远离虚轴的闭环极点对 的影响很小。

31.延迟时间

32.比例环节

33.稳态响应

34.闭环截止频率

35.位置误差

36.对于受控机械对象，为得到良好的闭环机电性能，应该注意哪些方面？

37.评价控制系统的优劣的时域性能指标常用的有哪些？每个指标的含义和作用是什么？

38.写出画伯德图的步骤。

39.系统的误差大小和系统中的积分环节多少有何关系？举例说明。

40.为什么串联滞后校正可以适当提高开环增益，而串联超前校正则不能?

41.一反馈控制系统如图所示，求：当ξ=0.7时，a=?

16

42.

43.某单位反馈开环系统的传递函数为)20)(2(2000

)(++=s s s s G ，

(1)画出系统开环幅频Bode 图。

(2)计算相位裕量。

44.求出下列系统的跟随稳态误差e ssr 和扰动稳态误差e ssd 。

自动控制原理6

1 .系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ D ）

A.系统辨识

B.系统分析

C.最优设计

D.最优控制

2 .系统的数学模型是指（ C ）的数学表达式。

A.输入信号

B.输出信号

C.系统的动态特性

D.系统的特征方程 3 .主要用于产生输入信号的元件称为（ B ）

A.比较元件

B.给定元件

C.反馈元件

D.放大元件

17 4 .某典型环节的传递函数是()1

51+=s s G ，则该环节是（ C ） A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节

5 .已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t x

i 2263000=++ ，则系统的传递函数是（ A ） A.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.3

6212++s s 6 .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（ ）来求得输出信号的幅值。

A.相位

B.频率

C.稳定裕量

D.时间常数

7 .设一阶系统的传递函数是()1

2+=s s G ，且容许误差为5%，则其调整时间为（ C ） A.1 B.2 C.3 D.4

8 .若二阶系统的调整时间短，则说明（A ）

A.系统响应快

B.系统响应慢

C.系统的稳定性差

D.系统的精度差

9 .以下说法正确的是（C ）

A.时间响应只能分析系统的瞬态响应

B.频率特性只能分析系统的稳态响应

C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性

D.频率特性没有量纲

10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ ）

A.最大相位频率

B.固有频率

C.谐振频率

D.截止频率

11.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 ）

12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为：()1

2-=s k s G ，当k =（B ）时，闭环系统临界稳定。

A.0.5

B.1

C.1.5

D.2

13.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（ C ）

A.充分条件

B.必要条件

C.充分必要条件

D.以上都不是

14.某一系统的速度误差为零，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 + 15.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于I 型系统其稳态误差e ss =（B ）

A.0.1/k

B.1/k

C.0

D.∞

16.若已知某串联校正装置的传递函数为1

1.01)(++=s s s G c ，则它是一种（ ） A.相位超前校正 B.相位滞后校正

C.相位滞后—超前校正

D.反馈校正

17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（ ）

A.PDI

B.PDI

C.IPD

D.PID

18 18.主导极点的特点是（ ）

A 距离虚轴很近 B.距离实轴很近

C.距离虚轴很远

D.距离实轴很远

19.系统的开环传递函数为2)

1)((++s s s K ，则实轴上的根轨迹为（ ） A.（-2，-1）和（0，∞） B.（-∞，-2）和（-1，0）

C.（0，1）和（2，∞） D .（-∞，0）和（1，2）

20.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

21.自动控制系统最基本的控制方式是 反馈控制 。

22.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度 越高 。

23.传递函数反映了系统内在的固有特性，与 输入

25.ω

ωj 3212+- 8.闭环特征方程的阶数29.谐振频率 30.零点和极点态误差越 小

26.输入相同时，系统型次越高，稳。

27.系统闭环极点之和为 。

28.根轨迹在平面上的分支数等于 。

29.为满足机电系统的高动态特性，机械传动的各个分系统的 应远高于机电系统的设计截止频率。

30.若系统的传递函数在右半S 平面上没有 ，则该系统称作最小相位系统。

31.随动系统

32.死区

33.振荡次数

34.快速性

35.根轨迹的分离点

36. 如何求取系统的频率特性函数？举例说明。

37.为什么二阶振荡环节的阻尼比取ξ=0.707较好，请说明理由。

38.设开环传递函数10)

1)((10)(++=s s s G ，试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。

39.串联校正中，超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性？

40.绘制根轨迹的基本法则有哪些?

41.求如下方块图的传递函数。

19

Δ

42.

43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=12+as s

，绘制奈奎斯特曲线，判别系统的稳定性；并用劳斯判据验证其正确性。

44.设控制系统的开环传递函数为G(s)=K s s s ()()

++24 试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统稳定的K 值范围。

自动控制原理7

1. 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

2. 开环控制的特征是（ C ）

A.系统无执行环节

B.系统无给定环节

C.系统无反馈环节

D.系统无放大环节

3. 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

4. 若系统的开环传递函数为2)

(5 10+s s ，则它的开环增益为（ ）

20 A.10 B.2 C.1 D.5

5. 在信号流图中，只有（ D ）不用节点表示。

A.输入

B.输出

C.比较点

D.方块图单元

6. 二阶系统的传递函数()1

2412++=s s s G ，其阻尼比ζ是（ A ） A.0.5 B.1 C.2 D.4

7. 若二阶系统的调整时间长，则说明（ B ）

A.系统响应快

B.系统响应慢

C.系统的稳定性差

D.系统的精度差

8. 比例环节的频率特性相位移()=ω?（ ）

A.0°

B.-90°

C.90°

D.-180°

9. 已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的幅频变化范围为（ ）

A.0→45°

B.0→-45°

C.0→90°

D.0→-90°

10.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在（ A ）上。

A.s 左半平面

B.s 右半平面

C.s 上半平面

D.s 下半平面

11.系统的特征方程()033524=++=s s s D ，可以判断系统为（B ）

A.稳定

B.不稳定

C.临界稳定

D.稳定性不确定

12.下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（ ）

A.劳斯判据

B.赫尔维茨判据

C.奈奎斯特判据

D.根轨迹法

13.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（ C ）

A.充分条件

B.必要条件

C.充分必要条件

D.以上都不是

14.系统型次越高，稳态误差越（ A ）

A.越小

B.越大

C.不变

D.无法确定

15.若已知某串联校正装置的传递函数为1

101)(++=

s s s G c ，则它是一种（ ）

A.反馈校正

B.相位超前校正

C.相位滞后—超前校正

D.相位滞后校正 16.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率c

ω'的关系相比，通常是（ ）

A.c ω=c

ω' B.c ω>c ω' C.c ω

17.超前校正装置的频率特性为)1(1122>++βωωβj

T j T ，其最大超前相位角m ?为（ ） A.11arcsin +-ββ B.1

1arcsin 22+-T T

C.1

1arcsin 22+-T T ββ D.11arcsin 22+-ωβωβT T 18.开环传递函数为5)

2)(s (s )()(++=K s H s G ，则实轴上的根轨迹为（ ） A.（-2，∞） B.（-5，2） C.（-∞，-5） D.（2，∞）

19.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（ ）

A.减小增益

B.超前校正

C.滞后校正

D.滞后-超前

20.PWM 功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是（ ）

A.脉冲宽度调制

B.幅度调制

C.脉冲频率调制

D.直流调制

21.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与 传递函数 相同。

22.输入信号和反馈信号之间的比较结果称为 偏差 。

23.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。

24.设一阶系统的传递G(s)=7/(s+2)，其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 。

25.当输入为正弦函数时，频率特性G(jω)与传递函数G(s)的关系为 。

26.机械结构动柔度的倒数称为 。

27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为 。

28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为1/K 。即不能跟踪加速度信号。

29.根轨迹法是通过 直接寻找闭环根轨迹。

30.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越 越好。29.开环传递函数30.远

31.奇点

32.比较元件

33.上升时间

34.负反馈

35.加速度误差

36.时域分析的性能指标，哪些反映快速性，哪些反映相对稳定性？

上升时间、峰值时间、调整时间、延迟时间反映快速性(2.5分)。最大超调量、振荡次数反映相对稳定性

37.作乃氏图时，考虑传递函数的型次对作图有何帮助？

38.试证明?型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。

39.什么是校正？根据校正环节在系统中的联结方式，校正可分为几类?

40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类？

41.求如下方块图的传递函数。

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