自动控制原理选择填空(含答案)
更新时间:2023-08-26 02:03:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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
2、复合控制有两种基本形式:即按控制。
3、自动控制:自动装置代替手动,系统组成:被控对象和控制装置。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(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 G1(s)与G2(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阻尼比 0.707 , 2,
该系统的单位阶跃响应曲线为 衰减振荡 。
6、根轨迹起始于
7、设某最小相位系统的相频特性为 ( ) tg 1( ) 900 tg 1(T ),则该系统的开环传递函数为 K( s 1) s(Ts 1
二、选择题(每题 2 分,共20分)
1、采用负反馈形式连接后,则 ( D )
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 )。
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 D(s) s3 2s2 3s 6 0,则系统 ( C )
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Z 2。
4、系统在r(t) t2作用下的稳态误差ess ,说明 ( A )
A、 型别v 2; B、系统不稳定;
C、 输入幅值过大; D、闭环传递函数中有一个积分环节。
6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( A ) 。
A、超调 % B、稳态误差ess C、调整时间ts D、峰值时间tp
7、已知开环幅频特性如图2所示, 则图中不稳定的系统是( B )。
1
系统① 系统② 系统③
图2
A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定
8、若某最小相位系统的相角裕度 0,则下列说法正确的是 ( C )。
A、不稳定; B、只有当幅值裕度kg 1时才稳定;
C、稳定; D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。
9、若某串联校正装置的传递函数为10s 1,则该校正装置属于( B )。 100s 1
A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断
10、下列串联校正装置的传递函数中,能在 c 1处提供最大相位超前角的是:B
A、
试题二 10s 110s 12s 10.1s 1 B、 C、 D、 s 10.1s 10.5s 110s 1
一、填空题(每空 1 分,共15分)
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为
2、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 开环控制系统 ;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 闭环控制系统 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 闭环控制系统 。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统定 。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用 劳斯判据 ;在频域分析中采用 奈奎斯特判据 。
4、传递函数是指在与 输入拉式变换 之比。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率 c对应时域性能指标 调整时间ts ,它们反映了系统动态过程的 快速性 。
二、选择题(每题 2 分,共20分)
2
1、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。
2、下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( C )。
A、增加积分环节 B、提高系统的开环增益K
C、增加微分环节 D、引入扰动补偿
3、高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的 ( D ) 。
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
504、已知系统的开环传递函数为,则该系统的开环增益为 ( C )。 (2s 1)(s 5)
A、 50 B、25 C、10 D、5
6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( A ) 。
A、超调 % B、稳态误差ess C、调整时间ts D、峰值时间tp
7、已知某些系统的开环传递函数如下,属于最小相位系统的是( B )
A、 KK(1 s)K(2 s)K(s 1) B 、 C 、2 D、 s(s-s 1)s(2 s)s(s 1)s(s 5)
8、若系统增加合适的开环零点,则下列说法不正确的是 ( B )。
A、可改善系统的快速性及平稳性; B、会增加系统的信噪比;
C、会使系统的根轨迹向s平面的左方弯曲或移动;
D、可增加系统的稳定裕度。
9、开环对数幅频特性的低频段决定了系统的( A )。
A、稳态精度 B、稳定裕度 C、抗干扰性能 D、快速性
10、下列系统中属于不稳定的系统是( D )。
A、闭环极点为s1,2 1 j2的系统 B、闭环特征方程为s2 2s 1 0的系统
C、阶跃响应为c(t) 20(1 e 0.4t)的系统 D、脉冲响应为h(t) 8e0.4t的系统
试题三
一、填空题(每空 1 分,共20分)
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面,即: 稳定性 、快速性和 准确性 。
2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 G(s)
2 n 。 G(s) 22s 2 ns n1 ,二阶系统传函标准形式是 Ts 1
3
3、在经典控制理论中,可采用 时域分析法 、根轨迹法或 频域分析法 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型,取决于系统 结构 和 参数 , 与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为 L(w) ,横坐标为 lgw 。
6、奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R ,其中P是指 右半S平面的开环极点个数 ,Z是指 右半S平面的闭环极点个数 ,R指 不稳定的根的个数) 。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,ts定义为 调整时间 。 %是 超调 。
8、PI控制规律的时域表达式是 Kpe(t) Kit e(t)dt 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 0
Kp Ki Kds 。 s
二、判断选择题(每题2分,共 16分)
1、关于线性系统稳态误差,正确的说法是:( C )
A、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ;
s2R(s)B、 稳态误差计算的通用公式是ess lim; s 01 G(s)H(s)
C、 增大系统开环增益K可以减小稳态误差;
D、 增加积分环节可以消除稳态误差,而且不会影响系统稳定性。
2、适合应用传递函数描述的系统是 ( A )。
A、单输入,单输出的线性定常系统;
B、单输入,单输出的线性时变系统;
C、单输入,单输出的定常系统;
D、非线性系统。
3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为5,则该系统的闭环特征方程为 ( B )。 s(s 1)
A、s(s 1) 0 B、 s(s 1) 5 0
C、s(s 1) 1 0 D、与是否为单位反馈系统有关
4、非单位负反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为 ( D )
A、 E(S) R(S) G(S) B 、E(S) R(S) G(S) H(S)
C 、E(S) R(S) G(S) H(S) D、E(S) R(S) G(S)H(S)
6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:D
A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段
7、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)
是( D )
4 10(2s 1)2,当输入信号是时,系统的稳态误差r(t) 2 2t t22s(s 6s 100)
A、 0 ; B、 ∞ ; C、 10 ; D、 20
8、关于系统零极点位置对系统性能的影响,下列观点中正确的是( A )
A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面,则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关;
B、 如果闭环系统无零点,且闭环极点均为负实数极点,则时间响应一定是衰减振荡的;
C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率,与其它零极点位置无关;
D、 如果系统有开环极点处于S右半平面,则系统不稳定。
试题四
一、填空题(每空 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:、 和速性 ,其中最基本的要求是 稳定性 。
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 微分方程 、 传递函数 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用 劳斯判据 、 根轨迹 、
奈奎斯特判据 等方法。
5、设系统的开环传递函数为K,则其开环幅频特性为
s(T1s 1)(T2s 1)
相频特性为
6、PID ( ) 900 tg 1(T1 ) tg 1(T2 ) 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 m(t) Kpe(t) Kp
Ti t0e(t)dt Kp de(t) , dt
1 s)。 Tis其相应的传递函数为 GC(s) Kp(1
7、最小相位系统是指 S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点
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 )
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G(s)
22s 1,则该系统的闭环特征方程为 ( B )。 s2 6s 1002A、s 6s 100 0 B、 (s 6s 100) (2s 1) 0
C、s 6s 100 1 0 D、与是否为单位反馈系统有关
5 2
3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,则 ( D ) 。
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,则该系统的开环增益为 ( C )。 (0.1s 1)(s 5)
A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定
6、下列串联校正装置的传递函数中,能在 c 1处提供最大相位超前角的是 ( B )。
A、 10s 110s 12s 10.1s 1 B、 C、 D、 s 10.1s 10.5s 110s 1
7、关于P I 控制器作用,下列观点正确的有( A)
A、 可使系统开环传函的型别提高,消除或减小稳态误差;
B、 积分部分主要是用来改善系统动态性能的;
C、 比例系数无论正负、大小如何变化,都不会影响系统稳定性;
D、 只要应用P I控制规律,系统的稳态误差就为零。
8、关于线性系统稳定性的判定,下列观点正确的是 ( C )。
A、 线性系统稳定的充分必要条件是:系统闭环特征方程的各项系数都为正数;
B、 无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面,系统不稳定;
C、 如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数,系统不稳定;
D、 当系统的相角裕度大于零,幅值裕度大于1时,系统不稳定。
9、关于系统频域校正,下列观点错误的是( C )
A、 一个设计良好的系统,相角裕度应为45度左右;
B、 开环频率特性,在中频段对数幅频特性斜率应为 20dB/dec;
C、 低频段,系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定;
D、 利用超前网络进行串联校正,是利用超前网络的相角超前特性。
10、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s) 10(2s 1)2,当输入信号是时,系统的稳态误r(t) 2 2t t22s(s 6s 100)
差是( D )
A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20
6
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