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最新《控制工程基础》习题集及答案

《控制工程基础》习题集及答案

第一部分:单选题

1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ] a.给定元件 b .检测元件 c .放大元件 d .执行元件

2. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ a ] a .比例环节 b .积分环节 c .惯性环节 d .微分环节

3. 如果系统不稳定,则系统 [ a ] a.不能工作 b .可以工作,但稳态误差很大 c .可以工作,但过渡过程时间很长 d .可以正常工作

4. 在转速、电流双闭环调速系统中,速度调节器通常采用[ B ]调节器。

a .比例

b .比例积分

c .比例微分

d .比例积分微分

5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]: a .S b. S

1 c.

21S

d. S 2

6. 在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是[ A ] A .比例环节 B .积分环节 C .惯性环节 D .微分环节

7.如果系统不稳定,则系统 [ A ]

A. 不能工作 B.可以工作,但稳态误差很大

C.可以工作,但过渡过程时间很长 D.可以正常工作

8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。试判断该环节的相位特性是[ A ]:

A.相位超前B.相位滞后

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[ B ]调节器。

A.比例 B.比例积分

C.比例微分 D.比例积分微分

10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示,试判定它是何种环

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A.相位超前 B. 相位滞后

C. 相位滞后-超前

D. 相位超前-滞后 12. 开环增益K 增加,系统的稳定性( c ):

A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 13. 开环传递函数的积分环节v 增加,系统的稳定性( ):

A .变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 14. 已知 f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]=( c ): A .S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C.

S S

1212

D. S 21

15.自动控制系统的反馈环节中必须具有( b ):

A.给定元件 B .检测元件 C .放大元件 D .执行元件

16.PD 调节器是一种( a )校正装置。

A .相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后-超前 D. 相位超前-滞后

17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示,试确定其开环增益K ( c )。

A 、0 ;

B 、5 ;

C 、10 ;

D 、12

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L(18.已知系统的特征方程为S 3+S 2+τS+5=0,则系统稳定的τ值范围为( c )。

τ>0; B. τ<0 ; C. τ>5 ; D. 0<τ<5

19.开环传递函数的积分环节v 增加,系统的稳态性能( ):

A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定

20. 在阶跃函数输入作用下,阻尼比( d )的二阶系统,其响应具

有减幅振荡特性。

A.ζ=0 B. ζ>1 C. ζ=1 D. 0<ζ<1

21. 振荡环节的传递函数为( a )。

A. ωn /(S2+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ;

B. ωn /(S2+2ξωn S+1) (ξ=1);

C. T2/(T2S2+2ξTS+1) (0<ξ<1) ;

D. 1/[S(TS+1)]

22.函数b + ce-at(t≥0)的拉氏变换是( c )。

A、bS + c/(S+1) ;

B、 bS – c/(S+a) ;

C、 b/S + c/(S+a) ;

D、 b/S + c/(S-a)

23. 反映控制系统稳态性能的指标为( b ):

A.σ B. t s C. t r D. e ss

24. 在阶跃函数输入作用下,阻尼比( a)的二阶系统,其响应具

有等幅振荡性。

A.ζ=0 B. ζ>1 C. ζ=1 D. 0<ζ<1

25.如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面,那么系统为( b )系统:

A.稳定 B. 不稳定

C. 稳定边界

D. 不确定

26.在右图所示的波特图中,其开环增益K = ( )。

A 、ωc 2/ω1;

B 、ωc 3/ω1ω2;

C 、ω2ωc /ω1;

D 、ω1ωc /ω2

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27.某机械平移系统如图所示,则其传递函数的极点数P 为( )。 A. 3 ; B. 4 ; C.5 ; D. 6

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28.典型二阶振荡系统的( )时间可由响应曲线的包络线近似求出。

A 、峰值 ;

B 、延时 ;

C 、调整 ;

D 、上升

29. cos2t 的拉普拉斯变换式是

〔 〕

A. S 1

B.

44

2

+S C.4

2+S S

D. 21S

30. 控制系统的稳态误差反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 动态性能

31. 对于典型二阶系统,在欠阻尼状态下,如果增加阻尼比ξ的数值,则其动态性能指标中的最大超调量将 〔 〕

A. 增加

B. 不变

C. 不一定

D. 减少

32. 开环增益K增加,系统的稳态性能():

A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定

33. 开环传递函数的积分环节v增加,系统的稳态性能():A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定

34.已知系统的开环传递函数为:

G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T1S+1)(T2S+1)(T2S2+2ζTS+1)],则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为()(单位均为dB/十倍频程)。

A、-20 ;

B、-40 ;

C、-60 ;

D、-80

35.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是()。

截止频率ωb; B、谐振频率ωr与谐振峰值M r;C、频带宽度; D、相位裕量г与幅值裕量Kg

36.开环增益K减小,系统的稳定性():

A.变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定

37.如果自控系统微分方程特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面,那么系统为()系统:

A.稳定 B. 不稳定

C. 稳定边界

D. 不确定

38. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为()

A.上升时间tr B.调整时间ts

C .幅值穿越频率ωc

D .相位穿越频率ωg 39. 已知 f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]=( ): A .S+0.5S 2 B. 0.5S 2 C.

S S

1212

D. S 21

40.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。 A. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度; B.中频段的斜率 ;

C.中频段的宽度 ;

D.高频段的斜率

41.对于典型二阶系统,当阻尼比不变时,如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值,则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。 A 、增加; B 、减少 ; C 、不变 ; D 、不定 42.对于典型二阶系统,当( )时,最大超调量σ为0。 A 、ζ= 0 ; B 、ζ= 1 ; C 、0<ζ<1 ; D 、ζ<0 43.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的为: ( )。

A. 5/(S 2+25);

B.5/(S 2+16);

C. 1/(S-2);

D.1/(S+2)

44.已知系统的频率特性为G (j ω)=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)],其相频特性∠G (j ω)为( )。 A 、 arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω B 、 -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω C 、

-arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω

D 、 arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω

45.根据下面的开环波德图,试判断闭环系统的稳定性( )。 A 、稳定 ; B 、不稳定 ; C 、条件稳定 ; D 、临界稳定

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46.函数b + ce -at (t ≥0)的拉氏变换是( )。

A 、 bS + c/(S+1) ;

B 、bS – c/(S+a) ;

C 、b/S + c/(S+a) ;

D 、b/S + c/(S-a)

47.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。 A 、 频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度;B.中频段的斜率 ;C.中频段的宽度 ;D.高频段的斜率

48.对于典型二阶系统,当阻尼比不变时,如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值,则其动态性能指标中的调整时间t s ( )。 A 、增加; B 、减少 ; C 、不变 ; D 、不定 49.振荡环节的传递函数为( )。

A.ωn /(S 2+2ξωn S+1) (0<ξ<1) ;

B.ωn /(S 2+2ξωn S+1)(ξ=1);

C. T 2/(T 2S 2+2ξTS+1) (0<ξ<1) ;

D.1/[S (TS+1)] 50.对于典型二阶系统,当( )时,最大超调量σ为0。 A 、ζ= 0 ; B 、ζ= 1 ; C 、0<ζ<1 ; D 、ζ<0 51.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的

ω

ω

为:( )。

A. 5/(S 2+25);

B. 5/(S 2+16);

C. 1/(S-2);

D.1/(S+2)

52. 典型二阶系统在无阻尼情况下的阻尼比ξ等于 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ< 0 C. 0<ξ< 1 D. ξ=1

53. 下列元件中属于线位移测量元件的有 〔 〕 A. 自整角机 B. 差动变压器 C. 热电偶 D. 交流测速发电机 54. 某环节的传递函数为

)

15()

12(2++S S S 则此系统的相频特性〔

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55. C.

56. 为“二阶最佳”系统 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ=0.707 C. ξ=1 D. ξ=0.5

57.已知某单位负反馈控制系统在单位加速度信号作用下,其稳态误

差等于不为0的常数,则此系统为( )系统 A. 0型 B. Ⅰ型 C. Ⅱ型 D. Ⅲ型

58. 2sin2t 的拉普拉斯变换式是 〔 〕

A. S 1

B.

44

2

+S C.4

2+S S

D. 21S

59. 如果增加相位稳定裕量γ,则动态性能指标中的最大超调量σ〔 〕

A. 增加

B. 减少

C. 可能增加也可能减少

D. 不变

60. 控制系统的调整时间t S 反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 准确性 61.某二阶系统的传递函数Φ(S)=1

5253

2++S S ,此系统的阻尼比ξ等

于〔 〕

A. 1

B. 0.5

C.

25

1

D. 5

1

62. 一般来说,如果开环系统增加积分环节,则其闭环系统稳定性 〔 〕

A. 变好

B. 变坏

C. 可能变好也可能变坏

D. 不变 63. 某系统的开环传递函数为

)

25()

32(2++S S S 则此系统的开环增益为〔

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64. C

=〔 C.

65. 特性的相位角为〔 〕

A. –270o

B. –180o

C. -90o

D. 90o

66. 设α是前向通道传递函数)(s G 的一个参数,则)(s G 对参数α的灵

敏度定义为G

S α,对于具有正反馈环节)(s H 的闭环系统的闭环传递函数对参数α的灵敏度为。 A 、

G S s H s G α)()(11+; B 、G

S s H s G α)()(11-;

C 、

G S s H s G s G α)()(1)(+ ; D 、G

S s H s G s G α)

()(1)(-;

67. 已知系统的传递函数为G (s )=10/(s 2+2s+10),系统输入

x(t)=2cos0.5t ,则该系统的稳态输出为( )。 A 、 1.54cos(0.5t-0.302) B 、 2.04cos(0.5t-0.102) C 、 1.04cos(0.5t-0.302) D 、 2.54cos(0.5t-0.202)

68. 下列说法哪些是对的( )。 A 、传递函数的概念不适合于非线性系统;

B 、传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等,完全取决于系统的结构参数。

C 、传递函数是在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换和引起该输出的输入量的拉氏变换之比。

D 、 控制系统的稳定性是指在去掉作用于系统上的外界扰动之后,系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态位置,它是由系统本身的结构所决定的而与输入信号的形式无关。 69. 4. 已知函数)

(1

)(a s s s s F ++=

, 则)(t f 的终值 =∞)(f A. 零 B. 无穷大 C. a D. 1/a 70. 5. 某系统的传递函数100

12100

)(2

++=

s s s G , 则n ω等于 A. 0.01rad/s B. 0.1rad/s C. 1rad/s D.10rad/s

71.设单位反馈系统开环传递函数为G(s),试求使系统的谐振峰值M r =1.5的剪切频率及K 值。

(1)G (s )=)2.0(s s s K

+ (2) G(s)=)

8.01)(5.01()51(2s s s s K +++

(3) G (s )=

)

01.002.01(2

s s s K ++ (4) G(s)=)51(s s K

+

第二部分:多选题

1. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。 A .G(S)= )1(100+S S B. G(S)= 2150

S C. G(S)=

)11.0()1(5002++S S S D. G(S)= )

1(500

2+S S

2. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。 A .G(S)= )1(40+S S B. G(S)= 250

S C. G(S)=

)11.0()1(5002++S S S D. G(S)= )

1(500

2

+S S 3.测量转速的元件有

A.测速发电机 B .光电增量编码盘 C.光电测速计 D .自整角机

4.在直流调速系统中,限制电流过大的保护环节,可以采用 A .电流截止负反馈 B ,电流正反馈 C .过电流继电器 D .电压负反馈 5.对开环传递函数)

1()(+=TS S K

s G 的典型二阶系统,当增大增益K 时,

将使系统的

A .量大超调量增加

B .快速性有所改善 C. 稳态性能改善 D .相位稳定裕量增大 6.改善反馈系统稳态性能的方法有 A. 在前向通道中增加积分环节

B.在前向通道中增加微分环节

C.在前向通道中增加增益K>1的比例环节

D.增加输出量的微分负反馈环节

7.改善随动系统性能可以采取的措施有

A.采用PID串联校正 B.增设转速负反馈

C. 增设给定顺馈补偿 D.增设转速微分负反馈

8.测量角位移的元件有

A. 伺服电位器

B. 自整角机

C. 测速发电机

D.光电编码盘

9. 比例积分(P1)校正装置(设x=1)对系统性能的影响是

A. 改善稳态性能

B.降低系统稳定性

C. 改善动态性能

D. 提高抗高频干扰能力

10. 位置跟随系统增设转速负反馈环节后,将使系统的

A.位置最大超调量减小

B.调整时间减小

C. 位置稳态误差为零

D.加速度恒为零

11.在直流调速系统中,可以使速度波动减小的环节有

A 电流截止负反馈

B .电流负反馈

C .电流正反馈

D 转速负反馈

12.对典型二阶系统,当增益K 增加时,则系统的

A. 上升时间t r 较长 B .稳定性较差 C. 稳态性能较好 D .最大超调量较大

13. 开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的。

A. )

1(40

)(+=S S S G

B. 250)(S

S G = C. )11.0()

1(500)(2

++=

S S S S G D. )

1(500

)(2+=

S S S G

14. 若某系统的输入为等加速信号22

1)(t t r =时,其稳态误差e ss =∞,则此系统可能为

A. 0型系统

B. Ⅰ型系统

C. Ⅱ型系统

D. Ⅲ型系统

15. 增大开环增益K 将对系统频率特性曲线的影响是

A.使对数幅频特性曲线向上平移

B.使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变

C.使相频特性曲线产生平移

D.对相频特性曲线不产生任何影响

16.当被测炉温为1000℃时,可选用()为测温元件。

A.钢电阻

B.镍铬—镍硅热电偶

C.热敏电阻

D.红外测温计

17.系统的传递函数与()有关。

A.输入量的大小

B.输入量的作用点

C.所选输出量

D.系统的结构和参数

18.减小位置跟随稳态误差的途径通常有()等。

A.在前向通路上增设含有积分环节的调节器

B。增大惯性环节时间常数

C,增大开环增益

D.减小开环增益

19.在典I系统中,适当增大开环增益K,将会使系统的A.稳定性变好

B.快速性变好

C .超调量减小

D .稳态误差变小

20.位置跟随系统如下图所示,调试时发现超调量过大,建议可选取

的改进方法有

最新《控制工程基础》习题集及答案

A .增大α B. 减少α C. 增大K1 D. 减少K1

21一个位置随动系统可能的扰动量有

A. 机械负载的变化

B. 电网电压的波动

C. 温度变化引起的系统参数变化

D. 输人信号的变化

E. 摩擦阻力的变化

22.单位负反馈系统的开环传递函数为)

12()

11(2

++S T S S T K ,且T1>T2,由此可知此闭环系统为 A. 三阶系统 B. 二阶无静差系统 C. 稳定系统 D .不稳定系统 E. 典型Ⅱ型系统

23.系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。

A. 低频渐近线的斜率

B. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度

C. 中频段的宽度

D.中频段的斜率

E. 高频段的斜率

24. 在转速,电流双闭环赶流调速系统中,若将速度调节器(比例积分调节器)中的反馈电容C f短接则对系统产生的影响为

A.变为转速有静差系统

B.相对稳定性改善

C.使电动机启动电流减少

D.超调量增加

E.使启动过程加快

25. 在调速系统中,转速与输入量之间的传递函数只与()有关

A.输入量大小

B.系统内部结构

C.系统参数

D.电压波动

E.负载变化

26. 在Nyquist图上,当ωc<ωg时,系统的

A.增益稳定裕量大于0分贝

B.增益稳定裕量小于0分贝

C.相位稳定裕量为正值

D. 相位稳定裕量为负值

E. 相位稳定裕量为0

27. 对典型二阶系统,当( )时,最大超调量б为零 A. ξ=0 B. 0<ξ<1 C. ξ=1 D. ξ<0 E. ξ>1

28. 如果在恒值输入情况下,某反馈控制系统的稳态误差不为零,若欲使其为零,则应选择( )串联校正。

A . P(比例)

B . D(微分)

C . PI(比例积分)

D . PD(比例微分)

E . PID(比例积分微分) 29. 系统的传递函数取决于

A 、系统结构

B 、固有参数

C 、输入量

D 、输出量

30. 巳知某控制系统微分方程为)()()

(t r t C dt

t dc T

=+则此系统满足 A 、当c(t)|t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)