自动控制原理试题四
自动控制原理试题库(含参考答案)
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)+G2(s)(用G1(s)与G2(s)表示)。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示,
ω,
则无阻尼自然频率=
n
7
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++
arctan 180arctan T τωω--。
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。
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。 是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面,即:稳定性、准确性和快速性,其中最基本的要求是稳定性。
自动控制原理考试试题及答案(整理版)
自动控制原理考试复习题整理
1.开环、闭环系统的最主要区别是()。
A.反馈 B.输入信号
C.被控对象 D.干扰
参考答案:A
2.下图所示系统属于()。
A.恒值控制系统 B.开环系统
C.程序控制系统 D.随动系统
参考答案:D
3.系统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
参考答案:D
4.直接对对象进行操作的元件称为()。
A.比较元件 B.给定元件
C.执行元件 D.放大元件
参考答案:C
5.如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫()。
A.恒值调节系统
B.随动系统
C.连续控制系统
D.数字控制系统参考答案:B
6.随动系统对()要求较高。
A.快速性
B.稳定性
C.准确性
D.振荡次数
参考答案:A
7.主要用于产生输入信号的元件称为()
A.比较元件
B.给定元件
C.反馈元件
D.放大元件
参考答案:B
8.自动控制系统的主要特征是()。
A.在结构上具有反馈装置并按负反馈组成系统,以求得偏差信号
B.由偏差产生控制作用以便纠正偏差
C.控制的目的是减少或消除偏差
D.系统开环
参考答案:ABC
9.自动控制系统按输入信号特征可分为()。
A.恒值控制系统 B.程序控制系统
C.线性系统 D.随动系统
参考答案:ABD
10.自动控制系统按描述元件的动态方程分()。
A.随动系统 B.恒值控制系统
C.线性系统 D.非线性系统
参考答案:CD
11.自动控制系统的基本要求()。
A.稳定性 B.快速性
自动控制原理试题库(含答案)
D、根轨迹方程(标准形式)为 G(s)H (s) 1。
6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( ) 。
A、超调 %
B、稳态误差 ess
C、调整时间 ts
7、已知开环幅频特性如图 2 所示, 则图中不稳定的系统是(
D、峰值时间 t p )。
系统①
系统②
பைடு நூலகம்
图2
A、系统①
B、系统②
C、系统③
图4
1、写出闭环传递函数 (s) C(s) 表达式;(4 分) R(s)
2、要使系统满足条件: 0.707 ,n 2 ,试确定相应的参数 K 和 ;(4 分)
3、求此时系统的动态性能指标
0 0
,
ts ;(4 分)
4、 r(t) 2t 时,求系统由 r(t) 产生的稳态误差 ess ;(4 分)
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 ( )。
A、不稳定; C、稳定;
B、只有当幅值裕度 kg 1 时才稳定;
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(
)。
100s 1
A、超前校正 B、滞后校正
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
自动控制原理试题与答案解析
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 ,
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 极点 ,终止于 零点或无穷远 。
7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--,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 ( )
自动控制原理试题库(含答案)
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 ϕωτωω--=--,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 ( )
自动控制原理考试试题
自动控制原理试题
2. (10分)已知某系统初始条件为零,其单位阶跃响应为)0(8.08.11)(94≥+-=--t e e t h t t ,试求系统的传递函数及单位脉冲响应。
3.(12分)当ω从0到+∞变化时的系统开环频率特性()()ωωj j H G 如题4图所示。K 表示开环增益。P 表示开环系统极点在右半平面上的数目。v 表示系统含有的积分环节的个数。试确定闭环系统稳定的K 值的范围。
4.(12分)已知系统结构图如下,试求系统的传递函数
)
(,
)(s E s C
1.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)
5(4
)(+=S S s G ,求该系统的单位脉
冲响应和单位阶跃响应。
3.(10分)系统闭环传递函数为2
22
2)(n
n n s s G ωξωω++=,若要使系统在欠阻尼情况下的单位阶跃响应的超调量小于16.3%,调节时间小于6s ,峰值时间小于6.28s ,试在S 平面上绘出满足要求的闭环极点可能位于的区域。(8分)
0,3==p v (a )
0,0==p v (b ) 2,0==p v (c ) 题4图 题2图
6. (15分)已知最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示(分段直线近似表示)
1、.(10分)已知某单位负反馈系统的开环传递函数为)
5(6
)(+=s s s G ,试求系统的单位脉
冲响应和单位阶跃响应。 3、(10分)已知系统的结构图如下,试求: (1)开环的对数幅频和相频特性曲线;
(2)单位阶跃响应的超调量σ%,调节时间ts ; (3)相位裕量γ,幅值裕量h 。
【自动控制原理经典考试题目整理】第三章-第四章
自动控制原理经典考试题目整理
第三章-第四章
第三章时域分析法
一、自测题
1.线性定常系统的响应曲线仅取决于输入信号的______________和系统的特性,与输入信号施加的时间无关。
2.一阶系统1/(TS+1)的单位阶跃响应为。
3.二阶系统两个重要参数是,系统的输出响应特性完全由这两个参数来描述。4.二阶系统的主要指标有超调量MP%、调节时间ts和稳态输出C(∞),其中MP%和ts是系统的指标,C(∞)是系统的指标。
5.在单位斜坡输入信号的作用下,0型系统的稳态误差ess=__________。
6.时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和__________。
7.线性系统稳定性是系统__________特性,与系统的__________无关。
8.时域性能指标中所定义的最大超调量Mp的数学表达式是__________。
9.系统输出响应的稳态值与___________之间的偏差称为稳态误差ess。
10.二阶系统的阻尼比ξ在______范围时,响应曲线为非周期过程。
11.在单位斜坡输入信号作用下,Ⅱ型系统的稳态误差ess=______。
12.响应曲线达到超调量的________所需的时间,称为峰值时间tp。
13.在单位斜坡输入信号作用下,I型系统的稳态误差ess=__________。
14.二阶闭环控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式的系数_____________。15.引入附加零点,可以改善系统的_____________性能。
16.如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数,则闭环系统的稳态精度将提高,相对稳定性将________________。
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( )
自动控制原理试题库(含答案)
自动控制原理试题库(含答案)
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 ϕωτωω--=--,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 ( )
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
2 ,
2
阻尼比 ,
0.707
该系统的特征方程为 s 2 2s 2 0 , 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 g (t ) 10e 0.2 t 5e 0.5t ,
则该系统的传递函数 G(s)为
10 5 。
0.2s
s 0.5s
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
( ) tg 1 ( ) 900 tg 1 (T ) ,则该系统的
K ( s 1)
开环传递函数为
s(Ts
1)
。
u(t)
K p [ e(t) 1 e(t) dt ]
8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是
T
,
K p [1
1 ]
稳态性 其相应的传递函数为
Ts
,由于积分环节的引入,可以改善系统的 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 。
自动控制原理试题库(含答案).
A、主反馈口符号为“-” ; B、除 外的其他参数变化时;
C、非单位反馈系统; D、根轨迹方程(标准形式)为 。
6、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( )。
A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间
7、已知开环幅频特性如图2所示,则图中不稳定的系统是( )。
A、 B、 C、 D、
7、关于P I 控制器作用,下列观点正确的有( )
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 ( )。
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G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为 ,则G(s)为(用G1(s)与G2(s)表示)。
系统①系统②系统③
图2
A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定
8、若某最小相位系统的相角裕度 ,则下列说法正确的是 ( )。
《自动控制原理与系统》试题库答案
(1) G(s) = 0.1 ;(2) G(s) =
100
2s + 1
s(s2 + 4s + 20)
二、
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试卷参考答案
在此电路中,晶闸管工作于开关状态。当 VT 被触发导通时,直流电源电压 U 加到电动 机上,当开关关断时,直流电流与电动机断开,电动机中的反电动势经二级管 VD 续流, 电机两端电压接近于 0。
试题八
一、 1、电动机在堵转时,转速急剧下降的特性即为调速成系统的“挖土机特性”。理想的“挖土 机特性”是指电动机在堵转时,转速突降至 0 即垂直下降。采用电流截止负反馈环节可以实 现较好的“挖土机特性”。 2、PWM为“脉冲宽度调制”控制,SPWM为正弦“脉冲宽度调制”控制。从原理上讲,它 们的控制思路是完全相同的。都是通过控制信号与载波信号比较后,产生一个能反映控制信 号的调制方脉冲列。从结构上讲,都可以分为单极性和双极性。但PWM是将一个直流控制信 号与一个锯齿波信号进行比较后,而产生PWM波的,SPWM则是以一个频率为fc的正弦波作 为基准调制波,与一个等腰三角波进行比较后,产生SPWM波的。 3、①先单元,后系统;②先控制回路,后主电路;③先检验保护环节,后投入运行;④通电 调试时,先用电阻负载代替电动机,待电路正常后,再换接电动机负载;⑤对调速系统和随 动系统,调试的关键是电动机投入运转。投入运行时,一般先加低给定电压开环起动,然后 逐渐加大反馈量(和给定量);⑥对多环系统,一般为先调内环,后调外环;⑦对加载实验, 一般应先轻载后重载;先低速成后高速。高低速都不可超过限制值。⑧系统调试时,应首先 使系统正常稳定运行,通常先将 PI 调节器的积分电容短接,待稳定后,再恢复 PI 调节器, 继续进行调节。⑨先调整稳态精度,后调整动态指标。⑩分析系统的动、稳态性能的数据和 波形记录,对系统的性能进行分析,找出系统参数配置中的问题,以作进一步的改进调试。 4、自动控制系统通常由给定元件、检测元件、比较环节、放大元件、执行元件、控制对象和 反馈环节等部件组成。其中,给定元件调节给定信号,以调节输出量的大小;检测元件检测 输出量的大小,并反馈到输入端;比较环节将反馈信号与给定信号进行比较得出偏差信号; 放大元件将偏差信号进行电压放大及功率放大,以驱动执行元件;执行元件是驱动被控对象 的环节;控制对象即被调对象;反馈环节将输出量送回输入端与给定量进行比较。 二、
自动控制原理试卷及答案
试题一答案 1、给定值
2、输入;扰动;
3、G 1(s)+G 2(s); 4
0.7072
=;2220s s ++=;衰减振荡 5、
105
0.20.5s s s s
+
++; 6、开环极点;开环零点 7、
(1)
(1)
K s s Ts τ++
8、1()[()()]p u t K e t e t dt T =+
⎰;1
[1]p K Ts
+; 稳态性能 1、D 2、A 3、C 4、A 5、D 6、A 7、B 8、C 9、B 10、B
解:1、建立电路的动态微分方程 根据KCL
有
2
00i 10i )
t (u )]t (u )t (d[u )t (u )t (u R dt C R =-+-
(2分)
即 )t (u )
t (du )t (u )()t (du i 2i 21021021R dt
C R R R R dt C R R +=++ (2分)
2、求传递函数
对微分方程进行拉氏变换得
)(U )(U )(U )()(U i 2i 21021021s R s Cs R R s R R s Cs R R +=++ (2分)
得传递函数 2
1212
21i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++==
(2分) 解:1、(4分) 2
2222
221)()()(n n n s s K s K s K s
K s K s K
s R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ 2、(4分) ⎩
⎨⎧=====2224222
n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK
3、(4分) 00100
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
ω,
阻尼比=ξ
,0.7072
= 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 ϕωτωω--=--,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。
自动控制原理四套经典试题及答案
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: 快速性 、稳定性 和 准确性 ,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 G (s ) 。
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 传递函数 、 结构图 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
12(1)(1)
K
s T s T s ++,则其开环幅频特性为
6、PID
控制器的输入-输出关系的时域表达式是
()
()()()t
p p p i
K de t m t K e t e t dt K T dt
τ
=+
+⎰
, 其
相
应
的
传
递
函
数
为
1
()(1)C p i G s K s T s
τ=+
+ 。 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221
()6100
s G s s s +=++,则该系统的闭环特征方程为
( B )。
A 、2
61000s s ++= B 、 2
自动控制原理试题库(含答案).
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,其中最基本的要求是。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为 ,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、等。
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;
系统①系统②系统③
图2
A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定
8、若某最小相位系统的相角裕度 ,则下列说法正确的是 ( )。
A、不稳定; B、只有当幅值裕度 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 ,则该校正装置属于( )。
A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断
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( )。
10、下列串联校正装置的传递函数中,能在 处提供最大相位超前角的是:
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**学院课程考试专用
**学院 **系 级 电子本科,1+3、 3+2(专升本) 学年 第1学期
《自动控制理论》试卷 B
一、选择题(每小题 2 分,共 20 分。请将答案填在下面的表格内)
1、伯德第一定理要求穿越频率ωc 附近线段 斜率应为( )DB/Dec 。 A 、―20, B 、―40, C 、+40, D 、+20。
2、临界稳定的过渡过程可用( )表示。
A 减幅振荡,
B 、等幅振荡,
C 、增幅振荡,
D 、单调函数
3、伯德第一定理要求穿越频率ωc 附近线段
斜率应为( )DB/Dec 。 A 、―20, B 、―40, C 、+40, D 、+20。
4、对于欠阻尼二阶系统,下列描述错误的是( ) A 、当ξ保持不变时,ωn 越大,系统的超调量σ越大。 B 、当ξ保持不变时,ωn 越大,系统的调整时间ts 越大。 C 、当ωn 不变时,阻尼比ξ越大,系统的调整时间ts 越大。 D 、当ωn 不变时,阻尼比ξ越大,系统的超调量σ越小。
5、系统的开环增益K 增大,则一般系统( )。
A 、稳定性改善,
B 、稳定性变差,
C 、稳态误差增大,
D 、稳态误差减小,
E 、快速性变差,
F 、快速性变好 6、将下列判断中正确者的编号填入题后括号( )。
A 、如果系统开环稳定,则闭环一定稳定;
B、如果系统闭环稳定,则开环一定稳定;
C、如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是闭环奈氏曲线不包围(-1,j0)点;
D、如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围(-1,j0)点。
7、惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为()dB/dec。
A、40;
B、-20;
C、-40;
D、0
8、在各种校正方式中,()是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。
A、并联校正;
B、串联校正;
C、局部反馈校正;
D、前馈校正。
9、LTI离散系统稳定的充要条件是闭环系统特征根位于( )。
A、复平面左侧。
B、复平面右侧。
C、单位圆以内。
D、单位圆以外。
10、系统的开环增益K增大,则一般系统()。
A、稳定性改善,
B、稳定性变差,
C、稳态误差增大,
E、快速性变差,
F、快速性变好
二、填空题(每空0.5分,共15分)
1、控制系统的分析和综合方法主要有时域法,(),()法等。
2、连续LTI系统的时域模型主要有三种:()、()和()。其主要性质有:()、()和()等。
3、自控系统的性能通常是指系统的稳定性、()和()。对系统性能的要求如用三个字描述便是稳、()、()。
4、常用反馈根据性质不同可分为两种:()和()。根据其在系统中的位置不同可分为()和()。主反馈性质一般是()反馈。要使系统稳定必须使用()。要使动态过程稳定可考虑使用()反馈。
5、系统稳定性概念包括两个方面:绝对稳定性和()。前者是指(),后者是指()。
6、控制系统的稳态误差一般要求在被控量稳定值的()或()以内。
7、闭环频率特性的性能指标有( )和频带宽度ωb。
8、若连续信号频率ω≤ω
m
,则要不失真地复现原信号,采样频率ω
S
应满足()。
9、系统的动态指标中,()用于描述平稳性,()用于描述
快速性。
10、系统稳态精度主要取决于( )和( )。
三、判断题(每题1分,共10分)(请将答案填在下面的表格内,正确者填“T ”,错误者填“F ”。 )
12、截止频率是在该频率处L(ω)=0dB 。
3、连续时间系统的特征方程为s 3-s 2+5s+10=0,则系统不稳定,因为方程中含有一个负系数。
4、对于典型二阶系统,无阻尼自然振荡频率ωn 变化时,输出的最大超调量不变。
5、增大无阻尼自然振荡频率ωn 通常会缩短阶跃响应的上升时间。
6、对于最小相位系统当相位裕量ν为负时,闭环系统总是不稳定的。
7、相位裕量在截止频率ωc 处测量。
8、频率为ω的正弦信号加入线性系统,该系统的稳态输出将也是同频率的。 9、单位反馈系统类型为I ,在阶跃输入或斜坡输入下系统稳态误差均为0。 L(ω)=20lgK dB 。
四、读图分析题((第1、3、4题各6分,第2题10分,共28分)
1、下列各图为各系统开环幅相曲线,P 为开环不稳定极点的个数,γ为积分环节个数。判定闭环稳定性,若闭环不稳定,请说明不稳定极点的个数。 (1) (2)
得分 阅卷人
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
得分 阅卷人
(3)
2、第(1)题求系统闭环传递函数,第(2)题求系统输出C(S)
(1)
(2)
3、已知最小相位系统对数幅频特性曲线如图所示。请写出系统开环传递函数,并求系统相位裕量。
4、控制系统如图所示.已知 r(t)=1(t),n(t)=0.1×1(t),确定系统的型,并求稳态误差。
五、作图、计算题(第1、2题各7分,第2题13 分,共27分)
1、已知某单位负反馈系统开环传递函数为)1()(2*
+=s s k s G ,请绘制系统的概
略根轨迹图,并说明零点、极点、实轴上根轨迹、分支数、渐近线等特征。说明系统稳定性。
得分 阅卷人