自动控制原理填空选择题库

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

1.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 2.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 3.若系统的开环传 递函数为

10，则它的开环增益K为（C）

s(5s?2)A.1 B.2 C.5 D.10

54.二阶系统的传递函数G(s)?2，则该系统是（B）

s?2s?5A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 5.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

16.一阶微分环节G(s)?1?Ts，当频率??时，则相频特性?G(j?)为（A）

TA.45° B.-45° C.90° D.-90° 7.最小相位系

试卷一

一、填空题（每空 1 分，共15分）

1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过值进行的。

2、复合控制有两种基本形式：即按前馈复合控制。

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 （用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 ，

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g(t) 10e 0.2t 5e 0.5t， 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 ( ) tg 1( ) 900 tg 1(T )，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；

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 （用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?? ，

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g(t)?10e?0.2t?5e?0.5t， 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

?(?)?tg?1(??)?900?tg?1(T?)，则该系统的开环传递函数

为

《自动控制原理》题库

一、解释下面基本概念

1、控制系统的基本控制方式有哪些？ 2、什么是开环控制系统？ 3、什么是自动控制？

4、控制系统的基本任务是什么？ 5、什么是反馈控制原理？ 6、什么是线性定常控制系统？ 7、什么是线性时变控制系统？ 8、什么是离散控制系统？ 9、什么是闭环控制系统？

10、将组成系统的元件按职能分类，反馈控制系统由哪些基本元件组成？ 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种？ 12、典型控制环节有哪几个？ 13、典型控制信号有哪几种？

14、控制系统的动态性能指标通常是指？ 15、对控制系统的基本要求是哪几项？

16、在典型信号作用下，控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程？ 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程？ 19、控制系统的动态性能指标有哪几个？ 20、控制系统的稳态性能指标是什么？ 21、什么是控制系统的数学模型？ 22、控制系统的数学模型有： 23、建立数学模型的方法有?

24、经典控制理论中，控制系统的数学模型有?

25、系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么? 26、控制系统的分析法有哪些？ 27、系统信号流图是由哪二个元素构成？ 28、系统结构

第一章第二章

一、单项选择题

1、适合应用传递函数描述的系统是 ( ) 。 （分数：1分） 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

正确答案：A

2、

采用负反馈形式连接后，则 ( )。

（分数：1分）

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

正确答案：D

3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方

程为 ( ) 。 （分数：1分）

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

正确答案：B

4、关于传递函数，错误的说法是 ( ) 。 （分数：1分） 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

正确答案：B

5、

非单位负反馈系统，

自动控制原理课程设计

本课程设计的目的着重于自动控制基本原理与设计方法的综合实际应用。主要内容包括：古典自动控制理论（PID）设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB仿真。通过本课程设计的实践，掌握自动控制理论工程设计的基本方法和工具。

1 内容

某生产过程设备如图1所示，由液容为C1和C2的两个液箱组成，图中Q为稳态液体流量(m3/s)，?Qi为液箱A输入水流量对稳态值的微小变化(m3/s)，

?Q1为液箱A到液箱B流量对稳态值的微小变化(m3/s)，?Q2为液箱B输出水流量对稳态值的微小变化(m3/s)，h1为液箱A的液位稳态值(m)，?h1为液箱A液面高度对其稳态值的微小变化(m)，h2为液箱B的液位稳态值(m)，?h2为液箱B液面高度对其稳态值的微小变化(m)，R1,R2分别为A，B两液槽的出水管液阻

(m/(m3/s))。设u为调节阀开度(m2)。

已知液箱A液位不可直接测量但可观，液箱B液位可直接测量。

Qi+△Qih10+△h1AQ10+△Q1h20+△h2BQ20+△Q2

图1 某生产过程示意图

要求

1. 建立上述系统的数学模型；

2. 对模型特性进行分析，时域指标计算，绘出bode,乃示图，阶跃反应曲线 3

自动控制理论复习资料

自控期考试卷

一、计算题

1、已知二阶控制系统，其闭环传递函数为??s??25，求其自然振荡角频率?n和阻尼比?，并求

s2?6s?25上升时间tr、峰值时间tp、回复时间ts，超调量Mp(%)。（6分）

2wn解： 二阶控制系统的标准形式为??s??2(1分) 2s?2wn?s?wn对比??s?????0.625?2wn??6得：，解得：（1分） ??2w?5s2?6s?25?n?wn?25所以自然振荡角频率为5 rad/s,阻尼比为0.6.

?1??2??arctg????上升时间tr?wn1??2峰值时间tp?回复时间ts???1?0.62???arctg???0.6???51?0.622?????0.5495(s)（1分）

?wn1??2??51?0.6?0.785(s)（1分）

3344??1(s),??0.05；ts???1.333(s),??0.02（1分） ?wn0.6?5?wn0.6?5???ctg?超调量Mp(%)?e?100%?e???ctg0.3??100%?9.43%（1分）

2、简化下列自动控制系统结构方框图，并写出简化后的传递函数。（10分）

解：

- 1 -

因此，其传递函数为： G(s

1. 发电机并列操作

把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。

2. 并列运行

将两台或多台发电机经变压器连接在同一母线上

3. 同期装置

在电力系统运行过程中执行并网时使用的指示、监视、控制装置。用以对发电机电压进行调节使其符合同期的条件，以将发电机并入电网。

4. 脉动电压

Ud=Ug-Us＝2Usin(wd*t/2)与时间具有正弦整数函数关系的

整步电压，反应发电机和系统间电压矢量的相位差，是断路器两端电压的幅值包络线。

5. 滑差频率

并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fd表示。

6. 脉动周期

并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。

7. 恒定越前时间

在Ug和Us两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号，这个时间称为恒定越前时间。

8. 恒定越前相角

在Ug和Us两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号，这个相角称为恒定越前相角。

11.励磁顶值电压

励磁顶值电压,在规定条件下励磁系统能提供的最大直流输出电压。

14. 励磁电压响应比

由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压增长率与额定励磁电压的比值

15. 无刷励

自动控制原理

一、设控制系统如图０分）

R(s) 1 + 2 + _ S _ S (S+3) K 图1

C(s) 1所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的K值（１

22s(s?3)21题 令 G1(s)===

22s(s?3)?2Ks?3s?2K1?Ks(s?3)121?G1(s)ss2?3s?2K2C(s)s则 ===

32121R(s)s?3s?2Ks?21?G1(s)1??2ss?3s?2Ks控制系统的特征方程为 s劳斯表为

3

s 1 2

s 3 s s

01

3?3s2?2Ks?2=0

2K 2

6K?2 32

?2K?0?K?01????? 稳定的充要条件是?6K-21?K?

3?0 K? ??3?3?即，使系统稳定的K值为K?1 3

二、已知一控制系统如图2所示。

R(s) +

8