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自东控制原理题库

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1. 已知单位反馈系统的开环传递函数,试绘制参数b从0→∞的根轨迹,并写出b=2时系统的闭环传递函数。

(1)

(2)

答案:[提示] 求等效开环传递函数,画根轨迹。(1)分离点坐标:d1=-8.472,d2=0.472(舍),出射角θp=153.4°;(2)两支根轨迹,分离点的坐标-20

2. 已知系统的开环传递函数为

(1)确定实轴上的分离点及K*的值;

(2)确定使系统稳定的K*值范围。

答案:(1)实轴上的分离点d1=-1,d2=-1/3,对应的K*1=0,K2*=22/27;(2)稳定范围0<K*<6

3. 设单位负反馈系统的开环传递函数如下:

(1)绘制系统准确的根轨迹图;

(2)确定使系统临界稳定的开环增益K c的值;

(3)确定与系统临界阻尼比相应的开环增益K。

答案:(1)分离点坐标:d1=-79(舍),d2=-21;(2)K c=150;(3)K=9.6

4. 设单位负反馈控制系统开环传递函数已知,要求:

(1)确定产生纯虚根的开环增益K;

(2)确定产生纯虚根为±j1的z值和K*值。

答案:(1)用劳斯判据求临界稳定点得K*=110,化成开环增益K=11

(2)将±j1任一点代入闭环特征方程得K*=30,z=199/30

5. 反馈系统的开环传递函数为

试用根轨迹法确定出阶跃响应有衰减的振荡分量和无振荡分量时的开环增益K值范围。

答案:[提示] 特征根全为负实数时无振荡分量,为复数时有振荡分量

6. 已知系统的特征方程为

(1)s3+9s2+K*s+K*=0 (2)(s+1)(s+1.5)(s+2)+K*=0

(3)(s+1)(s+3)+K*s+K*=0

试绘制以K*为参数的根轨迹图。

答案:[提示] 将带K*项合并,方程两端同除不带K*项的多项式,求出等效的开环传函

7. 已知单位反馈系统的开环传递函数为

试绘制闭环系统的根轨迹图。

答案:[提示] 开环极点分布图分离点有3个,不要画错。分离点的坐标为d1=-2,

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=ZF97MiwzfT0tMlxwbWpcc3FydHs2 fQ%3D%3D,与虚轴的交点坐标为

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=c197MSwyfT1ccG1qXHNxcnR7MTB9,此时K*=260

8. 已知单位反馈系统的开环传递函数为

(1)画出系统的根轨迹草图(其中根轨迹在实轴上的分离点,根轨迹与虚轴的交点要精确算出);

(2)用根轨迹法确定使系统的阶跃响应不出现超调时K的取值范围;

(3)为使系统的根轨迹通过-1±j1两点,拟加入串联微分校正装置(τs+1),试确定τ的取值。

答案:[提示] (1)要变为根迹增益的形式画轨迹;(2)当特征根全为负实数时,不超调,范围0<K<0.1924 (3)将通过的2个点任意一个代入加入校正环节的闭环特征方程,可求τ=1,K=1

9. 系统结构如下图所示。试画出闭环系统根轨迹,并分析K值变化对系统在单位阶跃扰动作用下响应c(t)的影响。

答案:[提示] (1)注意求出射角和终止角,出射角θp=±60°,180°,终止角θz=135°;

(2)当0≤K≤1时,系统不稳定,当K>1时,闭环系统稳定,随着K的增加,闭环极点左移,阶跃响应加快

10. 系统结构图如下图所示。

(1)绘制以τ为变量的根轨迹;

(2)求系统在欠阻尼状态下的τ值范围。

答案:[提示] 将2个反馈环节看成并联,求等效的开环传递函数,画根轨迹,0<τ<5/9

11. 设单位负反馈系统的开环传递函数为

试画出系统根轨迹图,并求出系统具有最小阻尼比时的闭环极点和对应的增益K。

答案:相应的闭环极点s1,2=-2±j2,K=2

12. 设系统的结构如下图所示。

(1)绘制T从0→∞变化时的根轨迹图;

(2)确定系统在欠阻尼状态下T的取值范围;

(3)求闭环极点出现重根时的闭环传递函数。

答案:[提示] (1)画参变量的根轨迹;(2)0<T<1;(3)

13. 设系统开环传递函数为

试证明K从0→∞时,根轨迹的复数部为圆弧。并求系统无振荡分量的K值范围。

答案:(α+1)2+β2=1,无振荡分量时K≥3

14. 设系统结构图如下图所示。为使闭环极点位于

shttp://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=cz0tMVxwbWpcc3FydHszfQ%3D%3 D,试确定增益K和速度反馈系数K h的值,并以计算得到的K及K h值为基准值,画出以K h为变量的根轨迹。

答案:K=4,K h=0.5

15. 试求下列函数的z变换:

(1)

(2)e(t)=t2e-3t

(3)

(4)

(5)

答案:(1)

(2)

由移位定理得

(3)

(4)

(5)将原函数表达式变换为

由定义z=e sT知,式中即为,,对各部分查表,可得

[提示] 根据z变换的定义以及z变换的性质,可以用多种方法求出z变换。16. 试分别用部分分式法、幂级数法和反变换公式法求下列函数的z反变换:

(1)

(2)

答案:(1)

①部分分式法:

e(nT)=-10+10×2n=10(2n-1)

②幂级数法:用长除法可得

e*(t)=10δ(t-T)+30δ(t-2T)+70δ(t-3T)+…

③反变换公式法:

e(nT)=-10×1+10×2n=10(2n-1)

(2)

①部分分式法:

②幂级数法:用长除法可得

e*(t)=-3δ(t)-58(t-T)-7δ(t-2T)-9δ(t-3T)+…

③反变换公式法:

[提示] 熟悉z反变换的基本技能,解决同一问题的方法可以有多种,但结果是相同的。注意在利用部分分式

法时,需要对进行部分分式展开,然后再进行反变换。

17. 用z变换法求解差分方程。

(1)c(k+2)-6c(k+1)+8c(k)=r(k)

r(k)=1(k) c(k)=0 (k≤0)

(2)c(k+2)+2c(k+1)+c(k)=r(k)

c(0)=c(T)=0 r(n)=n (n=0,1,2,…,∞)

答案:(1)令t=-T,代入原方程可得c(T)=0。对差分方程两端取z变换,整理得

(2)对差分方程两端取z变换,整理得

[提示] 利用z变换的实平移定理,对差分方程等式两端驭z变换,需要考虑到初始条件的影响。目的是训练如何根据差分方程和初始条件求出输出序列。

18. 设开环离散系统分别如图7-2(a)、(b)、(c)所示,试求开环脉冲传递函数G(z)。

答案:图7-2(a)

图7-2(b)

图7-2(c)

[提示] 当两个连续环节之间有采样开关时[图7-2(a)],开环脉冲传递函数G(z)等于两个连续环节的分别z 变换后相乘;当两个连续环节之间无采样开关时[图7-2(b)],开环脉冲传递函数G(z)等于两个连续环节相乘之后再取z变换;当连续环节前有零阶保持器时,开环脉冲传递函数为

19. 求下图所示采样系统的脉冲传递函数和输出z变换表达式。

答案:E(z)=R(z)-C(z)H2(z)

而 D(z)=E(z)G1H1(z)-D(z)G1H1(z)

所以

整理得输出的z变换表达式为

系统的脉冲传递函数为

[提示] 求解复杂离散系统的脉冲传递函数时,由于采样开关在不同位置时,即使各动态环节的传递函数不变,所求的脉冲传递函数也不同,有时,采样开关没置的位置,有可能求不出脉冲传递函数,而只能求出输出的z 变换表达式。

20. 下图所示的离散系统,试求其单位阶跃响应(采样周期T=1s)。

答案:系统的开环脉冲传递函数为

闭环系统的脉冲传递函数为

=0.368z-1+z-2+1.34z-3+1.34z-4+1.147z-5+0.894z-6+…

对C(z)进行反变换,就可以得到各采样时刻的输出值:

c(0)=0 c(1T)=0.368 c(2T)=1.000 c(3T)=1.340

c(4T)=1.340 c(5T)=1.147 c(6T)=0.894

[提示] 求出开环脉冲传递函数G(z);由得出C(z),再利用长除法,得到幂级数形式。

21. 利用劳斯判据分析下图所示二阶离散系统,在改变K和采样周期T时,对系统稳定性的影响。

答案:开环脉冲传递函数为

闭环特征方程为

即 z2+[K(1-e-T)-(1+e-T)]z+e-T=0

令,进行w变换,化简整理后得

[2(1+e-t)-K(1-e-T)]w2+2(1-e-T)w+K(1-e-T)=0

可得如下劳斯表:

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=XGxlZnRce1xiZWdpbnthcnJheX17 Y2NjfXdeezJ9JjIoMStlXnstVH0pLUsoMS1lXnstVH0pJkso%0D%0AMS1lXnstVH0pXFwgd157MX0mM igxLWVeey1UfSkmIFxcIHdeezB9JksoMS1lXnstVH0pJiBcZW5k%0D%0Ae2FycmF5fQ%3D%3D

得系统稳定的条件,劳斯表的第一列元素全都大于零,得

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=XGxlZnRce1xiZWdpbnthcnJheX17 Y30yKDErZV57LVR9KS1LKDEtZV57LVR9Ke%2B8njBcXCBLKDEt%0D%0AZV57LVR9Ke%2B8njBcXCBL7 7yeMFxlbmR7YXJyYXl9

解得

[提示] 求出开环脉冲传递函数G(z);将双线性变换代入闭环特征方程1+G(z)=0;在w平面利用劳斯判据得出K和T的对应关系。

22. 下图所示的采样系统,周期T=1s,e2(k)=e2(k-1)+e1(k),试确定系统稳定时的K值范围。

答案:由于

e2(k)=e2(k-1)+e1(k)

E2(z)=z-1E2(z)+E1(z)

广义对象脉冲传递函数为

开环脉冲传递函数为

闭环特征方程为

1+D(z)G(z)=z2+(0.632K-1.368)z+0.368=0

令,进行w变换,化简后得

(2.736-0.632)w2+1.264w+0.632K=0

列出劳斯表如下:

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=XGxlZnRce1xiZWdpbnthcnJheX17 Y2NjfXdeezJ9JiAyLjczNi0wLjYzMksgJjAuNjMySyBcXCB3%0D%0AXnsxfSYgMS4yNjQgJjAgXFwgd 157MH0mIDAuNjMySyAmIFxlbmR7YXJyYXl9

若系统稳定,必须满足2.736-0.632K>0,K>0,即

0<K<4.329

[提示] 由图知,,需要将e2(k)=e2(k-1)+e1(k)两边取z变换(利用后向差分的位移定理);依次求出带有零阶保持器的开环传递函数和闭环特征方程,引入双线性变换,利用劳斯判据列劳斯表即得。

23. 下图所示的采样控制系统,要求在r(t)=t作用下的稳态误差e ss=0.25T,试确定放大系数K及系统稳定时T的取值范围。

答案:

因为

所以

由上式求得K=4。

该系统的特征方程为

1+G(z)=(z-1)(z-e-T)+4z(1-e-T)=0

即 z2+(3-5e-T)z+e-T=0

令代入上式得

4(1-e-T)w2+2(1-e-T)w+6e-T-2=0

列出劳斯表如下:

http://221.174.24.96:6088/Latex/latex.action?latex=XGxlZnRce1xiZWdpbnthcnJheX17 Y2NjfXdeezJ9JiA0KDEtZV57LVR9KSAmNmVeey1UfS0yIFxc%0D%0AIHdeezF9JiAyKDEtZV57LVR9K SAmMCBcXCB3XnswfSYgNmVeey1UfS0yICYgXGVuZHthcnJheX0%3D

系统若要稳定,则劳斯表得第一列系数必须全部为正值,即有

1-e-T>0,T>0

6e-T-2>0,T<ln3

由此得出0<T<ln3时,该系统是稳定的。

[提示] 求出开环脉冲传递函数G(z);由稳态误差e ss=0.25T,利用终值定理(或误差系数)得到K值;将双线性变换代入闭环特征方程1+G(z)=0,进而得T的对应关系。

24. 下图所示的采样控制系统,K=10,T=0.2s,。求系统的稳态误差。

答案:系统的开环脉冲传递函数为

将T=0.2s代入得

闭环特征方程为

D(z)=z2-0.8z+0.2

求得特征根为

z1,2=0.4±j0.2

由于|z1,2|<1,故系统稳定。

方法1:由开环传递函数可知,系统为Ⅱ型系统,可以求出如下系数。

位置误差系数

速度误差系数

加速度误差系数

所以系统的稳态误差为

方法2:误差脉冲传递函数为

求得系统稳态误差为

[提示] 由图知,在求开环脉冲传递函数G(z)时,应将两个反馈通路等效变换。求稳态误差前,要先判断系统稳定性。关键是求出闭环系统的开环脉冲传递函数。

25. 所示的某单位负反馈离散控制系统如下图所示,采样周期T=1s,输入r(t)=1(t),试求:

(1)输出z变换C(z);

(2)采样瞬时的输出响应c*(t);

(3)输出响应的终值c(∞)。

答案:(1)开环脉冲传递函数:

闭环脉冲传递函数为

因,故

(2)将C(z)展开成幂级数形式,可得

C(z)=0.16z-1+0.49z-2+0.94z-3+1.42z-4+…

对上式取z反变换,得

c*(t)=1.16δ(t-T)+0.49δ(t-2T)+0.94δ(t-3T)+1.42δ(t-4T)+…

(3)先判断系统的稳定性。闭环系统特征方程为

z3=1.8464z2+1.0518z-0.0067=0

求得特征值为

z1,2=0.9167±j0.4331,z3=0.0066

由于|z1,2|=1.0138>1,所以闭环系统不稳定,无法求出输出响应的终值c(∞)。

[提示] 由连续传递函数得到开环脉冲传递函数,采用适当的方法求得输出脉冲序列和应用终值定理求得输出终值。

自动控制原理选择题

自动控制原理选择题(48学时) 1.开环控制方式是按 进行控制的,反馈控制方式是按 进行控制的。 (A )偏差;给定量 (B )给定量;偏差 (C )给定量;扰动 (D )扰动;给定量 ( ) 2.自动控制系统的 是系统正常工作的先决条件。 (A )稳定性 (B )动态特性 (C )稳态特性 (D )精确度 ( ) 3.系统的微分方程为 222 )()(5)(dt t r d t t r t c ++=,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 4.系统的微分方程为)()(8)(6)(3)(2233t r t c dt t dc dt t c d dt t c d =+++,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 5.系统的微分方程为()()()()3dc t dr t t c t r t dt dt +=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 6.系统的微分方程为()()cos 5c t r t t ω=+,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 7.系统的微分方程为 ττd r dt t dr t r t c t ?∞-++=)(5)(6 )(3)(,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 8.系统的微分方程为 )()(2t r t c =,则系统属于 。 (A )离散系统 (B )线性定常系统 (C )线性时变系统 (D )非线性系统 ( ) 9. 设某系统的传递函数为:,1 2186)()()(2+++==s s s s R s C s G 则单位阶跃响应的模态有: (A )t t e e 2,-- (B )t t te e --,

《自动控制原理》典型考试试题

《 自动控制原理 》典型考试试题 (时间120分钟) 院/系 专业 姓名 学号 第二章:主要是化简系统结构图求系统的传递函数,可以用化简,也可以用梅逊公式来求 一、(共15分)已知系统的结构图如图所示。请写出系统在输入r(t)和扰动n(t)同时作用下的输出C(s)的表达式。 G4 H1G3 G1 G 2 N(s)C(s) R(s) - -+ + + 二 、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试求传递函数 )()(s R s C ,) () (s N s C 。 三、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) - + 四、(共15分)系统结构图如图所示,求X(s)的表达式

G4(s)G6(s) G5(s)G1(s) G2(s) N(s) C(s) R(s) -- G3(s) X(s) 五、(共15分)已知系统的结构图如图所示。 试确定系统的闭环传递函数C(s)/R(s)和C(s)/D(s)。 G1 G2 R(s) - + + C(s) -+ D(s) G3G4 六、(共15分)系统的结构图如图所示,试求该系统的闭环传递函数 ) () (s R s C 。 七、(15分)试用结构图等效化简求题图所示各系统的传递函数 ) () (s R s C

一、(共15分)某控制系统的方框图如图所示,欲保证阻尼比ξ=0.7和响应单位斜坡函数的稳态误差为ss e =0.25,试确定系统参数K 、τ。 二、(共10分)设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。试确定系统参数,1K 2K 和a 。 三、(共15分)已知系统结构图如下所示。求系统在输入r(t)=t 和扰动信号d(t)=1(t)作用下的稳态误差和稳态输出)(∞C 2/(1+0.1s) R(s) - C(s) 4/s(s+2) E(s) D(s) 四、(共10分)已知单位负反馈系统的开环传递函数为: 2()(2)(4)(625) K G s s s s s = ++++ 试确定引起闭环系统等幅振荡时的K 值和相应的振荡频率ω 五、(15分)设单位反馈系统的开环传递函数为 1 2 ) 1()(23++++=s s s s K s G α 若系统以2rad/s 频率持续振荡,试确定相应的K 和α值 第三章:主要包括稳、准、快3个方面 稳定性有2题,绝对稳定性判断,主要是用劳斯判据,特别是临界稳定中出现全零行问题。 相对稳定性判断,主要是稳定度问题,就是要求所有极点均在s=-a 垂线左测问题,就是将s=w-a 代入D(s)=0中,再判断稳定 快速性主要是要记住二阶系统在0<ξ<1时的单位阶跃响应公式以及指标求取的公式。 准确性主要是稳态误差的公式以及动态误差级数两方面

大学期末考试自动控制原理题集(附带答案)

5 自动控制原理1 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( 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 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( C ) A.比较元件 B.给定元件 C.反馈元件 D.放大元件 4. 3从0变化到+8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(B ) 统临界稳定。 有(C ) 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 s(5s 10 2 —,则它的开环增益为 2) 7. 8. 9. A.1 二阶系统的传递函数 B.2 G(s) A.临界阻尼系统 若保持二阶系统的 A.提高上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 2 s B.欠阻尼系统 Z 不变,提高 C.5 5 D.10 3n , 一阶微分环节G (s ) 1 Ts ,当频率 A.45 ° B.-45 ° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( A.振荡次数越多 ,则该系统是( 2s 5 C. 过阻尼系统 则可以(B ) B. 减少上升时间和峰值时间 D. 减少上升时间和超调量 1 . T 时,则相频特性 G ( j )为(A ) C. 90 ° D ) B.稳定裕量越大 D.稳态误差越小 D.零阻尼系统 D.-90 ° 11.设系统的特征方程为 D s s 4 8s 3 17s 2 16s 则此系统 (A ) 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: s(s 1)(s 5),当k =( C )时, 闭环系 A.10 B.20 C.30 D.40 4 13.设系统的特征方程为 Ds 3s 3 10s 5s 2 0,则此系统中包含正实部特征的个数 A.0 B.1 C.2 D.3 14.单位反馈系统开环传递函数为 2 ,当输入为单位阶跃时,则其位置误 s 6s s 差为(C )

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、 填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_, 极点为_-2__, 增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。 4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=,则该系统的传递函数为 。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各 点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=,则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是: A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃 响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统

自动控制原理试卷有参考答案

一、填空题(每空1分,共15分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(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G 1(s)+G 2(s)(用G 1(s)与G 2(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 ω 1.414, 阻尼比=ξ0.707, 该系统的特征方程为2220s s ++=, 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为 (1) (1) K s s Ts τ++。 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。 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,则该系统稳定。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 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换与 输入拉氏变换之比。 5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++,则其开环幅频特性为222221 1 K T τωωω++; 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或:2 180arctan 1T T τωω τω---+)。 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 ω对应时域性能指标调整时间s t ,它们反映了系统动态过程的快速性 .

自动控制原理选择题库

自动控制原理1 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( ) 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( )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( ) 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.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( ) } 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( ) .2 C 7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++= s s s G ,则该系统是( ) 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( ) 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( ) ° ° ° ° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( ) > 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。 .20 C 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( ) .1 C

自动控制原理-期末考试试题卷

洛阳理工学院 2010/2011 学年第二学期自动控制原理期末考试试题卷(B) 适用班级:B 考试日期时间:适用班级: 一、判断题。正确的打√,错误的打×。(每小题1分,共10分) 1.传递函数是线性定常系统的一种内部描述模型。() 2.劳斯判据是判断线性定常系统稳定性的一种代数判据。() 3.频域分析法是根据闭环系统的频率特性研究闭环系统性能的一种图解方法。( ) 4.频率响应是系统在正弦输入信号下的全部响应。() 5.绘制系统Bode图时,低频段曲线由系统中的比例环节(放大环节)和微积分环节决定( ) 6.对于线性定常系统,若开环传递函数不包括积分和微分环节,则当0 ω=时,开环幅相特性曲线(Nyquist图)从正虚轴开始。() 7.开环控制系统的控制器和控制对象之间只有正向作用,系统输出量不会对控制器产生任何影响。() 8.Ⅰ型系统,当过渡过程结束后,系统对斜坡输入信号的跟踪误差为零。() 9.控制系统分析方法中,经典控制理论的分析方法有频域分析法、根轨迹分析法、时域分析法。() 10.已知某校正网络传递函数为 1 () 1 s G s as + = + ,当满足a>1条件时,则该校正网络为滞后校正网络。() 二、单选题(每小题2分,共20分) 1.下述()属于对闭环控制系统的基本要求。 (A)稳定性(B)准确性(C)快速性(D)前面三个都是 2.分析线性控制系统动态性能时,最常用的典型输入信号是()。 (A)单位脉冲函数(B)单位阶跃函数 (C)单位斜坡函数(D)单位加速度函数 3.典型二阶系统阻尼比等于1时,称该系统处于()状态。 (A)无阻尼(B)欠阻尼(C)临界阻尼(D)系统不稳定或临界稳定 4.稳定最小相位系统的Nyquist图,其增益(幅值)裕度()。 (A)0 hdB<(B)0 hdB>(C)1 hdB<(D)1 hdB> 5.单位反馈控制系统的开环传递函数为 4 () (5) G s s s = + ,则系统在()2 r t t =输入作用下,其稳态误差为()。 (A)10 4 (B) 5 4 (C) 4 5 (D)0 6.一个线性系统的稳定性取决于()。 (A)系统的输入(B)系统本身的结构和参数

自动控制原理试题库(含答案)

一、填空题(每空 1 分,共15分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(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)+G2(s)(用G 1(s)与G 2(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 ω2, 阻尼比=ξ,20.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= , 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t dt T =+?, 其相应的传递函数为1[1]p K Ts +,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。 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,则该系统稳定。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、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉

自动控制原理期末考试题A卷

A 卷 一、填空题(每空 1 分,共10分) 1、 在水箱水温控制系统中,受控对象为 ,被控量为 。 2、 对自动控制的性能要求可归纳为___________、快速性和准确性三个方面, 在阶跃响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的______________,而稳态误差体现的是______________。 3、 闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ,终止于开环传递函数的 或无穷远。 4、 PID 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 。 5、 香农采样定理指出:如采样器的输入信号e(t)具有有限宽带,且有直到ωh 的频率分量,则使信号e(t) 完满地从采样信号e*(t) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件:________________。 二、选择题(每题 2 分,共10分) 1、 设系统的传递函数为G (S )=1 52512++s s ,则系统的阻尼比为( )。 A .21 B .1 C .51 D .25 1 2、 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 ( ) 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 =- 3、 伯德图中的低频段反映了系统的( )。 A .稳态性能 B .动态性能 C .抗高频干扰能力 D ..以上都不是 4、 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( )。 A 、 (2)(1)K s s s -+ B 、(1)(5K s s s +-+) C 、2(1)K s s s +- D 、(1)(2) K s s s -- 5、 已知系统的开环传递函数为 100(0.11)(5)s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 100 B 、1000 C 、20 D 、不能确定

自动控制原理试题及答案解析

自动控制原理 一、简答题:(合计20分, 共4个小题,每题5分) 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小,请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现?并解释原因。 2. 大多数情况下,为保证系统的稳定性,通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少?为什么? 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明,对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示,其中质量为m 公斤,弹簧系数为k 牛顿/米,阻尼器系数为μ牛顿秒/米,当物体受F = 10牛顿的恒力作用时,其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下,(合计20分, 共2个小题,每题10分) 1) 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标:超调量%σ,调 节时间s t 和峰值时间p t ; 2) 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时,求系统的稳态误差。

四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示,c ω位于两个交接频率的几何中心。 1) 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2) 计算超调量%σ和调节时间s t 。(合计20分, 共2个小题,每题10分) [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示,()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ,输出位置的容许误差小于2,求: 1) 确定满足上述指标的最小K 值,计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量; 2) 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+,试计算相位裕量。 (合计20分, 共2个小题,每题10分) (rad/s)

自动控制原理选择题(整理版)

1-10:CDAAA CBCDC; 11-20:BDAAA BCDBA; 21-30:AACCB CBCBA; 31-40:ACADC DAXXB; 41-50:ACCBC AADBB; 51-60:BADDB CCBBX; 61-70:DDBDA AACDB; 71-80:ADBCA DCCAD; 81-90:CAADC ABDCC; 91-100:BCDCA BCAAB; 101-112:CDBDA CCDCD CA 《自动控制原理》考试说明 (一)选择题 1单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的下列哪个环节的个数有关?( ) A .微分环节 B .惯性环节 C .积分环节 D .振荡环节 2 设二阶微分环节G(s)=s 2+2s+4,则其对数幅频特性的高频段渐近线斜率为( ) A .-40dB /dec B .-20dB /dec C .20dB /dec D .40dB /dec 3设开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1) s(s+2)(s+3) ,其根轨迹( ) A .有分离点有会合点 B .有分离点无会合点 C .无分离点有会合点 D .无分离点无会合点 4 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差e ss 为无穷大,则此系统为( ) A .0型系统 B .I 型系统 C .Ⅱ型系统 D .Ⅲ型系统 5 信号流图中,信号传递的方向为( ) A .支路的箭头方向 B .支路逆箭头方向 C .任意方向 D .源点向陷点的方向 6 描述RLC 电路的线性常系数微分方程的阶次是( )

A.零阶 B.一阶 C.二阶 D.三阶 7 方框图的转换,所遵循的原则为( ) A.结构不变 B.等效 C.环节个数不变 D.每个环节的输入输出变量不变 8 阶跃输入函数r (t )的定义是( ) A.r (t )=l(t ) B.r (t )=x 0 C.r (t )=x 0·1(t ) D.r (t )=x 0.δ(t ) 9 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)= () () B s A s ,则系统的特征方程为( ) A.G 0(s)=0 B.A(s)=0 C.B(s)=0 D.A(s)+B(s)=0 10 改善系统在参考输入作用下的稳态性能的方法是增加( ) A.振荡环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节 11当输入信号为阶跃、斜坡函数的组合时,为了满足稳态误差为某值或等于零,系统开环传递函数中的积分环节数N 至少应为( ) A.N≥0 B.N≥1 C.N≥2 D.N≥3 12 设开环系统的传递函数为G(s)=1 (0.21)(0.81) s s s ++,则其频率特性极坐标图与实轴交 点的幅值|G (jω)|=( ) A.2.0 B.1.0 C.0.8 D.0.16 13设某开环系统的传递函数为G (s )=210 (0.251)(0.250.41) s s s +++,则其相频特性 θ(ω)=( ) A.1 1 2 4tg 0.25tg 10.25ω ωω----- B.11 2 0.4tg 0.25tg 10.25ωωω---+- C.11 2 0.4tg 0.25tg 10.25ωωω---++ D.11 2 0.4tg 0.25tg 10.25ωωω----+ 14设某校正环节频率特性G c (j ω)=101 1 j j ωω++,则其对数幅频特性渐近线高频段斜率为 ( )

自动控制原理期末考试题

《 自动控制原理B 》 试题A 卷答案 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s +,则该系统的闭环特征方程为 ( D )。 A .(1)0s s += B. (1)50s s ++= C.(1)10s s ++= D.与是否为单位反馈系统有关 2.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 3.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。 4.一阶系统的阶跃响应( C )。 A .当时间常数较大时有超调 B .有超调 C .无超调 D .当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为( A ) A . 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___稳定性、快速性、__准确性___。 2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 数学模型 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 开环控制 和 闭环控制 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统 的开环传递函数为()()G s H s ,系统的闭环传递函数为 () 1()() G s G s H s + 。 5 开环传递函数为2(2)(1) ()()(4)(22) K s s G s H s s s s s ++= +++,其根轨迹的起点为0,4,1j --±。 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 增大 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 积 。 三、简答题(本题10分) 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的?系统的被控对象和控制装置各是什么?

自动控制原理试题库套和答案详细讲解

可编辑word,供参考版! 一、填空(每空1分,共18分) 1.自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共4种。 2.连续控制系统稳定的充分必要条件是 。 离散控制系统稳定的充分必要条件是 。 3.某统控制系统的微分方程为: dt t dc ) (+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。 4.某单位反馈系统G(s)= ) 402.0)(21.0() 5(1002 +++s s s s ,则该系统是 阶 型系统;其开环放大系数K= 。 5.已知自动控制系统L(ω)曲线为: 则该系统开环传递函数G(s)= ; ωC = 。 6.相位滞后校正装置又称为 调节器,其校正作用是 。 7.采样器的作用是 ,某离散控制系统 ) ()1() 1()(10210T T e Z Z e Z G -----= (单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。 二. 1. 求:) () (S R S C (10分) R(s)

2.求图示系统输出C(Z)的表达式。(4分) 四.反馈校正系统如图所示(12分) 求:(1)K f=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss. (2)若使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=? 可编辑word,供参考版!

五.已知某系统L(ω)曲线,(12分) (1)写出系统开环传递函数G(s) (2)求其相位裕度γ (3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax=? 六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。 (1)(2)(3)

自动控制原理选择题(整理版)讲课教案

自动控制原理选择题 (整理版)

1-10:CDAAA CBCDC; 11-20:BDAAA BCDBA; 21-30:AACCB CBCBA; 31-40:ACADC DAXXB; 41-50:ACCBC AADBB; 51-60:BADDB CCBBX; 61-70:DDBDA AACDB; 71-80:ADBCA DCCAD; 81-90:CAADC ABDCC; 91-100:BCDCA BCAAB; 101-112:CDBDA CCDCD CA 《自动控制原理》考试说明 (一)选择题 1单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的下列哪个环节的个数有关?( ) A.微分环节B.惯性环节 C.积分环节D.振荡环节 2 设二阶微分环节G(s)=s2+2s+4,则其对数幅频特性的高 频段渐近线斜率为( ) A.-40dB/dec B.-20dB/dec C.20dB/dec D.40dB/dec

3设开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1) ,其根轨迹 s(s+2)(s+3) ( ) A.有分离点有会合点B.有分离点无会合点C.无分离点有会合点D.无分离点无会合点 4 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差e ss为 无穷大,则此系统为( ) A.0型系统B.I型系统 C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统 5 信号流图中,信号传递的方向为( ) A.支路的箭头方向B.支路逆箭头方向 C.任意方向D.源点向陷点的方向 6 描述RLC电路的线性常系数微分方程的阶次是( ) A.零阶 B.一阶 C.二阶 D.三阶 7 方框图的转换,所遵循的原则为( ) A.结构不变 B.等效 C.环节个数不变 D.每个环节的输入输出变量不变 8 阶跃输入函数r(t)的定义是( ) A.r(t)=l(t) B.r(t)=x0 C.r(t)=x0·1(t) D.r(t)=x0.δ(t)

自动控制原理试题及答案 (5)

课程教学 大纲编号: 100102 课程名称: 自动控制原理 学分 4.5 试卷编号:100102021 考试方式: 闭卷考试 考试时间: 120 分钟 满分分值: 100 组卷年月: 2000/5 组卷教师: 向峥嵘 审定教师; 陈庆伟 一.(10分)是非题: 1. 闭环控制系统是自动控制系统,开环控制系统不是自动控制系统( )。 2.闭环控制系统的稳定性,与构成他的开环传递函数无关( ),与闭环传递函数有关( );以及与输入信号有关( )。 3.控制系统的稳态误差与系统的阶数有关( );与系统的类型有关;( ) 与系统的输入信号有关;( ),以及与系统的放大倍数有关。( ) 4.前向通道传递函数为)k (s k 02>的单位负反馈系统能无差的跟踪斜波信号 ( )。 5.最小相位系统是稳定的控制系统( )。 二.(10分)填空题 图示系统的开环放大倍数为 ,静态位置误差为 ,静态速度误差为 ,误差传递函数) s (R )s (E 为 ,当输入信号4=)t (r 时,系统的稳态误差ss e 。 三.(10分)填空题 在频率校正法中,串联超前校正是利用串联矫正装置在系统的 频区产生相角 ,以提高系统的 ,且使幅值穿越频率c ω ,从而系统的响应速度 。串联滞后校正是利用校正装

在 频区产生的特性,以使c ω ,达到提高 的目的,校正后的系统响应速度 。 四.(10分)计算作图题 化简如图所示的结构图,并求闭环传递函数) s (R )s (C 。 五.(10分) 一个开环传递函数为 ) s (s k )s (G 1+= τ的单位负反馈系统,其单位阶跃响应曲线如图所示,试确定参数k 及τ。 六.(8分) 设单位负反馈系统的开环传递函数为) s .(s )s (G 110100+= ,试计算系统的响应控制信号t sin )t (r 5=时的稳态误差。 七.(10分) 设某系统的开环传递函数为)Ts (s k )s (H )s (G 1+=,现希望系统特征方程的所有根都 在a s -=这条线的左边区域内,试确定满足此要求k 的值和T 值的范围)a (0>。

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答:1开环系统 (1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。 (2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?试举例说 明之。 解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非 线性,定常,时变)? (1)22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ (2)()2()y t u t =+ (3)()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ (4)() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= (5)22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= (6)2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理选择题版

1-10:C D A A A C B C D C; 11-20:BDAAA BCDBA; 21-30:AACCB CBCBA; 31-40:ACADC DAXXB; 41-50:ACCBC AADBB; 51-60:BADDB CCBBX; 61-70:DDBDA AACDB; 71-80:ADBCA DCCAD; 81-90:CAADC ABDCC; 91-100:BCDCA BCAAB; 101-112:CDBDA CCDCD CA 《自动控制原理》考试说明 (一)选择题 1单位反馈控制系统由输入信号引起的稳态误差与系统开环传递函数中的下列哪个环节的个数有关?( ) A.微分环节B.惯性环节

C.积分环节D.振荡环节 2 设二阶微分环节G(s)=s2+2s+4,则其对数幅频特性的高频段渐近线斜率为 ( ) A.-40dB/dec B.-20dB/dec C.20dB/dec D.40dB/dec 3设开环传递函数为G(s)H(s)=K(s+1) ,其根轨迹( ) s(s+2)(s+3) A.有分离点有会合点B.有分离点无会合点 C.无分离点有会合点D.无分离点无会合点 4 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差e 为无穷大,则此系统为 ss ( ) A.0型系统B.I型系统 C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统 5 信号流图中,信号传递的方向为( ) A.支路的箭头方向B.支路逆箭头方向 C.任意方向D.源点向陷点的方向 6 描述RLC电路的线性常系数微分方程的阶次是( )

A.零阶 B.一阶 C.二阶 D.三阶 7 方框图的转换,所遵循的原则为( ) A.结构不变 B.等效 C.环节个数不变 D.每个环节的输入输出变量不变 8 阶跃输入函数r(t)的定义是( ) A.r(t)=l(t) B.r(t)=x0 C.r(t)=x0·1(t) D.r(t)=x0.δ(t) 9 设单位负反馈控制系统的开环传递函数为G 0(s)= () () B s A s ,则系统的特征方程为 ( ) A.G (s)=0 B.A(s)=0 C.B(s)=0 D.A(s)+B(s)=0 10 改善系统在参考输入作用下的稳态性能的方法是增加( ) A.振荡环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节 11当输入信号为阶跃、斜坡函数的组合时,为了满足稳态误差为某值或等于零,

自动控制原理考试试题库(DOC)

自 动 控 制 理 论 2011年7月23日星期六

课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷) 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G 1(s)与G 2(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G 1(s)与G 2(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 ω , 阻尼比=ξ , 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0.20.5()105t t g t e e --=+, 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101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,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; 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 、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 0632)(23=+++=s s s s D ,则系统 ( ) 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2=Z 。

期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)

期末考试-复习重点 自动控制原理1 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( ) 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( )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( ) 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.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( ) 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( ) 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( ) 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( ) 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.45° B.-45° C.90° D.-90° 10.最小相位系统的开环增益越大,其( ) 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,则其位置误差为( ) A.2 B.0.2 C.0.5 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( )

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