自动控制测试题附复习资料要点
自动控制原理基本知识测试题
第一章自动控制的一般概念一、填空题1.(稳定性)、(快速性)和(快速性)是对自动控制系统性能的基本要求。
2.线性控制系统的特点是可以使用(叠加)原理,而非线性控制系统则不能。
3.根据系统给定值信号特点,控制系统可分为(定值)控制系统、(随动)控制系统和(程序)控制系统。
4.自动控制的基本方式有(开环)控制、(闭环)控制和(复合)控制。
5.一个简单自动控制系统主要由(被控对象)、(执行器)、(控制器)和(测量变送器)四个基本环节组成。
6.自动控制系统过度过程有(单调)过程、(衰减振荡)过程、(等幅振荡)过程和(发散振荡)过程。
二、单项选择题1.下列系统中属于开环控制的为( C )。
A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车C.普通车床D.家用空调器2.下列系统属于闭环控制系统的为( D )。
A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.家用电冰箱3.下列系统属于定值控制系统的为( C )。
A.自动化流水线B.自动跟踪雷达C.家用电冰箱D.家用微波炉4.下列系统属于随动控制系统的为( B )。
A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.家用电冰箱5.下列系统属于程序控制系统的为( B )。
A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.火炮自动跟踪系统6.( C )为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是( B )。
A.稳定性B.复现性C.快速性D.准确性8.下列不是自动控制系统基本方式的是( C )。
A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是( B )。
A.被控对象B.被控变量C.控制器D.测量变送器10.自动控制系统不稳定的过度过程是( A )。
A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是第二章自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述系统(输入)、(输出)变量以及系统内部各变量之间(动态关系)的数学表达式。
自控期末考试试题及答案
自控期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统中,开环系统是指:A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中,根轨迹法的基本原理是:A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中,P代表:A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标:A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中,状态变量的选取原则是:A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中,超调量是指:A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是:A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中,奈奎斯特判据的主要用途是:A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型:A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中,最小相位系统是指:A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释什么是系统的时间响应,并列举至少三种常见的时间响应类型。
2. 描述PID控制器的设计过程,并解释各部分的作用。
3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 给定一个二阶系统,其传递函数为:G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。
计算该系统的单位阶跃响应,并画出其响应曲线。
自动控制19套试题及答案详解
一.填空题。
(10分)1.传递函数分母多项式的根,称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。
6.比例环节的频率特性为。
7. 微分环节的相角为。
8.二阶系统的谐振峰值与有关。
9.高阶系统的超调量跟有关。
10.在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比,称该系统的传递函数。
二.试求下图的传第函数(7分)精品资料三.设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统(如下图所示),设外作用力F(t)为输入量,位移为y(t)输出量,列写机械位移系统的微分方程(10分)四.系统结构如图所示,其中K=8,T=0.25。
(15分)(1)输入信号x i(t)=1(t),求系统的响应;(2)计算系统的性能指标t r、t p、t s(5%)、бp;(3)若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707,应如何改变K值精品资料五.在系统的特征式为A(s)=6s+25s+84s+123s+202s+16s+16=0,试判断系统的稳定性(8分)精品资料)1001.0)(11.0()(++=s s s Ks G七.某控制系统的结构如图,其中要求设计串联校正装置,使系统具有K ≥1000及υ≥45。
的性能指标。
(13分)精品资料sT s s s G 25.0,)4(1)(=+=.八.设采样控制系统饿结构如图所示,其中 试判断系统的稳定性。
(10分)精品资料九. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为: 试绘制K由0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K 值范围。
(15分)一、填空题:(每空1.5分,共15分),)4()1()(22++=s s Ks G1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时,有重新恢复平衡的能力则该系统具有。
2.控制方式由改变输入直接控制输出,而输出对系统的控制过程没有直接影响,叫。
3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的之比,称该系统的传递函数。
自动控制原理
《自动控制原理》综合复习资料一、简答题1、常见的建立数学模型的方法有哪几种?各有什么特点?2、自动控制原理中,对线性控制系统进行分析的方法有哪些?3、给出梅逊公式,及其中各参数意义。
4、举例说明什么是闭环系统?它具有什么特点?5、系统的性能指标有哪些?6、幅值裕度,相位裕度各是如何定义的?7、画出自动控制系统基本组成方框结构图?8、减小稳态误差的措施主要有?9、闭环控制系统由哪几个基本单元组成? 10、增加开环零、极点对根轨迹有什么影响?二、计算题1、已知系统输入为i u ,输出为o u ,求出传递函数)(/)()(s U s U s G i o =。
2、试简化下图所示系统方框图求其传递函数:3、已知某二阶系统的单位阶跃响应为()t te et c 10602.12.01---+=,试求:(1)系统传递函数()()s R s C (5分)(2)确定系统阻尼比ξ、无阻尼振荡频率n ω。
4、设某系统的特征方程式为0161620128223456=++++++s s s s s s判断闭环系统的稳定性,若不稳定求其不稳定特征根个数。
(利用劳斯判据)5、RC 无源网络电路图如下图所示,试列写该系统的微分方程,并求传递函数Uc(s)/Ui(s)。
6、试简化下图所示系统方框图求其传递函数:7、已知系统的结构图如所示:当0=f K 、10=a K 时,试确定系统的阻尼比ξ、固有频率n ω和单位斜坡输 入时系统的稳态误差;8、已知系统如下图所示,求系统的单位阶跃响应,并判断系统的稳定性。
9、RC 无源网络电路图如下图所示,试列写该系统的微分方程,并求传递函数Uc(s)/Uc(s)。
i uc u 1C1R2R2CX rX c10S(S+1)0.5S+1G 1G 2 G 3 H 1H 210、系统方框图如图示,试用方框图变换求取传递函数)(/)(s X s Y ;11、已知单位反馈系统的开环传递函数)3s(s 2G (s)+=且初始条件为c(0)=-1,•)0(c =0。
《自动控制系统》总复习资料整理总结及练习题库
• 8.正弦函数的拉氏变换是( )
• A G(s) 1 B
s
G(s) 1
s2 2
•
C
G(s)
s2
2
D
G(s)
s2
s
2
• 9. 一般为使系统有较好的稳定性,希望相角 裕度γ为( )
• A.0~15° B.15°~30° C.30°~ 60° D.60°~90°
• 10. 终值定理的数学表达式为(
• 解析:极点为-2和-5,在负实轴上,根据根 轨迹法,为B。
• 5, 某环节的传递函数是 G(s) 5s 3 2 ,则该 环节可看成由( )环节串联而组成s。
• A.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分 C.比例、微分、滞后 D.比例、积分、微分
• 6. 二阶系统的传递函数 尼比ζ是( )
A、
B、
C、
D、与是否为单位反馈系统有关
,则该系统的闭环特征方程为
23、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的:
A、低频段
B、开环增益
C、高频段
D、中频段
24.已知单位反馈系统的开环传递函数为 时,系统的稳态误差是( )
A、 0 ; B、 ∞ ; C、 10 ; D、 20
,当输入信号是
25.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。
R(s)
_
G1
G4
G2
G3
H1
C(s)
R(s)
自动控制复习题附答案
1.自动控制是在人不直接参与的情况下,利用外部装置使被控对象的某个参数(被控量)按指定的要求变化。
2.由被控制对象和自动控制对象按一定的方式连接起来,完成一定的自动控制任务,并具有预定性能的动力学系统,称为自动控制系统。
3.闭环控制系统的特点是:在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用,而且还有反馈控制作用。
此种系统精确度高,但稳定性较差。
4.开环控制系统的特点是:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用,没有反馈控制作用。
此种系统精确度低,但稳定性较高。
5.在经典控制理论中,广泛使用的分析方法有_时域分析_和_频域分析_。
6.温度控制系统是一种恒值控制系统,一般对系统的温度指标要求比较严格。
7.对于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、快速性和__准确性__。
8.火炮跟踪系统是一种恒值控制系统,一般对系统的精确度指标要求较高。
9.反馈控制系统是根据给定值和__被控量__的偏差进行调节的控制系统。
1.数学模型的形式很多,常用的有微分方程、_传递函数_和状态方程等。
2.线性定常系统的传递函数,是在_零初始_条件下,系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。
3.传递函数只取决于系统的结构参数,与外作用无关。
4.根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则,可以示出sinωt的拉氏变换为_w/﹙s²+w²_﹚_。
cosωt函数的拉氏变换为s/﹙s²+w²_﹚5.根据拉普拉斯变换的定义,单位斜坡函数t的拉普拉斯变换为1/s²,指数函数e(-at)的拉普拉斯变换为1/(s+a)。
6.二阶振荡环节的标准传递函数是。
7.多个环节的并联连接,其等效传递函数等于各环节传递函数的代数和。
8.正弦函数sinωt的拉氏变换为_w/﹙s²+w²_﹚。
余弦cosωt函数的拉氏变换为s/﹙s²+w²_﹚。
9.利用_梅逊_公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。
《自动控制原理》开卷考试期末复习题
自动控制原理复习资料一、选择题1、如果系统输入的信号大多具有突变性质时,应选用( A )作为实验信号。
A.阶跃函数 B.斜坡函数C.抛物线函数 D.脉冲函数2、上升时间是指响应曲线从稳态值10%上升到( C )所需要的时间。
A.50% B.60%C.90% D.100%3、等加速度函数指的是( C )。
A.阶跃函数 B.斜坡函数C.抛物线函数 D.脉冲函数4、( D )是单位阶跃信号对时间的一阶导数。
A.开环传递函数的极点B.开环传递函数的零点C.闭环传递函数的极点D.闭环传递函数的零点5、对于高阶系统,系统的( D )决定了系统瞬态响应曲线的形状。
A.零点 B.极点C.零点或极点 D.零点和极点6、非线性元件的描述函数类似于线性元件的( D )。
A.幅值特性 B.幅频特性C.斜率特性 D.频率特性7、与负反馈系统的根轨迹方程相比,正反馈根轨迹的幅值条件( B ),辐角条件()。
A.相同,相同 B.相同,不同C.不同,相同 D.不同,不同8、定值控制系统也叫( A )。
A.恒值控制系统 B.随动控制系统C.复合控制系统 D.伺服控制系统9、( B )反映系统响应的快速性。
A.峰值时间 B.调节时间C.延滞时间 D.上升时间10、对于二阶系统,调节时间只取决于特征根的( A )。
A.实部 B.虚部C.实部和虚部 D.不能确定11、相平面图的对称性可以从( C )来判断。
A.相轨迹 B.相轨迹的频率C.相轨迹的斜率 D.相轨迹的幅值12、信号流图中不含有( B )A.节点 B.方框C.支路 D.增益13、某系统开环传递函数为10()(1)G ss s=+,则当输入为2()43r t t=+时,系统的稳态误差为(D)。
A.10 B.0.1C.2.5 D.∞14、根轨迹的分支数等于特征方程的阶次,即( C )。
A.开环零点数mB.开环极点数nC.开环零点数m和开环极点数n中的较大者D.开环零点数m和开环极点数n中的较小者15、典型环节中,( A )的幅频特性和相频特性都是常量。
《自动控制原理》章节试题及答案(大学期末复习资料)
第一章 自动控制的一般概念习题及答案1-1 根据题1-15图所示的电动机速度控制系统工作原理图,完成:(1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态;(2) 画出系统方框图。
解 (1)负反馈连接方式为:d a ↔,c b ↔;(2)系统方框图如图解1-1 所示。
1-2 题1-16图是仓库大门自动控制系统原理示意图。
试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理,并画出系统方框图。
图1-16 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。
与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。
反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。
系统方框图如图解1-2所示。
1-3 图1-17为工业炉温自动控制系统的工作原理图。
分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。
图1-17 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流电动机驱动。
炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。
f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。
在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。
此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。
这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。
自动控制原理总复习资料(完美)要点
第一章的概念1、典型的反馈控制系统基本组成框图:复合控制方式3、基本要求的提法:可以归结为稳定性(长期稳定性) 第二章要求:1、 掌握运用拉氏变换解微分方程的方法;2、 牢固掌握传递函数的概念、定义和性质;3、 明确传递函数与微分方程之间的关系;4、 能熟练地进行结构图等效变换;5、 明确结构图与信号流图之间的关系;6、 熟练运用梅逊公式求系统的传递函数;例1某一个控制系统动态结构图如下,试分别求系统的传递函数总复习、准确性(精度)和快速性(相对稳定性) C i (s ) C 2(s ) C 2(s ) G(S )复合控制方C i (s) _ G,s)C 2(s)R i (s)1 - G 1G 2G 3G 4 R i (s)-G 1G 2G 31 - G 1G 2G 3G 4C(s) C(s) E(s) E(S) R(s),N(s),R(s),N(s)例3: 例2某一个控制系统动态结构图如下,试分别求系统的传递函数:EG.7)► * kG 1(S )G2(S )C(s) _R(s) 1 G 1(s)G 2(s)H(s) C(s)-G 2 (s) N(s) 一 1 G,S )G 2(S )H(S )r(t) - u 1 (t) i (t) m「1(t ) R 115(t) = J 川dt)-i 2(t)]dtMy)J(t)R 2C(t)二 1 i 2(t)dtC2将上图汇总得到:R(s) +l i (s) +U i (s)l 2(s)U 1(s )*l 2(s)C(s)1 C 1sC(s)I i (s)U i (s)I2G)(b)例5如图RLC 电路,试列写网络传递函数U c (s)/U r (s).例6某一个控制系统的单位阶跃响应为:C(t) =1 -2e't • e ,,试求系统的传递函数、微分方程和脉冲响应。
解:传递函数:2〜、3s +2 八厶八、计 d c(t)丄小dc(t )丄小/八 cdr(t)丄“、 G(s),微分万程: 2 3 2c(t)=3 2r(t)(s + 2)(s+1)dt 2 dt dt脉冲响应:c(t)二-e‘ 4e'2tk =1例4、一个控制系统动态结构图如下,试求系统的传递函数。
自动控制原理基本知识测试题
ξ )和(自然振荡角频率 n )。
0 、 0< < 1、 1 和 > 1 称为( 无 )阻尼、( 欠 )阻尼、
( 临界 )阻尼和( 过 )阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为( 10. 超调量仅由( ξ 值 )决定,其值越小,超调量( 越大 )。
欠 )阻尼过程。
11. 调节时间由( ξ )和(
n )决定,其值越大,调节时间(
第一章 自动控制的一般概念
一、填空题
1. ( 稳定性 )、(快速性 )和( 快速性 )是对自动控制系统性能的基本要求。
2. 线性控制系统的特点是可以使用(
叠加 )原理,而非线性制系统可分为(
定值 )控制系统、 ( 随动 )控制系统和( 程序 )控制系统。
动态关系 )的数学表达式。
2. 常用的数学模型有( 微分方程 )、( 传递函数 )以及状态空间表达式等。
3. ( 结构图 )和( 信号流图 ),是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4. 线性定常系统的传递函数定义:在(零初始)条件下,系统的(输出)量的拉氏变换与(输入)量拉氏变换之比。
5. 系统的传递函数完全由系统的(
D. 系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类
2. 以下关于传递函数的描述,错误的是(
B)
A. 传递函数是复变量 s 的有理真分式函数
B. 传递函数取决于系统和元件的结构和参数,并与外作用及初始条件有关
C. 传递函数是一种动态数学模型
D. 一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应
1
3. 以下关于传递函数局限性的描述,错误的是(
B )。
A. 被控对象 B. 被控变量 C. 控制器 D. 测量变送器
10. 自动控制系统不稳定的过度过程是(
《自动控制系统及应用》复习资料
复习一、填空题1、如图,埸效应管VT5的作用是零速封锁即在给定为零且反馈为零使调节器输出为零,以防止由于PI中由于积分作用输出不为零,使得移相控制角可能处于最小,出现全压启动导致过电流故障。
电位器RP1可调整输出正限幅值,RP2可调整输出负限幅。
C11是积分电容,C5和R9接入速度反馈构成微分调节器。
C6、C7是输入滤波电容。
2、电流断续时KZ—D系统的机械特性变软,相当于电枢回路的电阻值增大。
3、脉宽调速系统中,开关频率越高,电流脉动越小,转速波动越小,动态开关损耗越大。
4、采用转速—电流双闭环系统能使电动机按允许的最大加速度起动,缩短起动时间。
5、典型I型系统的超调量比典型II型系统小,抗扰动性能比典型II型系统差。
6、下图为单闭环转速控制系统。
(1)图中V是;(2)图中Ld是,它的作用是;(3)图中采用的是调节器,它的主要作用是;(4)此系统主电路由相交流电供电;(5)此系统具有负反馈环节;(6)改变转速,应调节___________电位器;(7)整定额定转速1500转/分,对应8V,应调节___________电位器;(8)系统的输出量(或被控制量)是___________。
解:(1)图中V是晶闸管整流器;(2)图中Ld是平波电抗器,它的作用是抑制电流脉动和保证最小续流电流;(3)图中采用的是PI 即比例积分调节器,它的主要作用是 保证动静态性能满足系统要求; (4)此系统主电路由 三 相交流电供电; (5)此系统具有 转速(速度) 负反馈环节; (6)改变转速,应调节___RP1__电位器;(7)整定额定转速1500转/分,对应8V ,应调节_RP2_电位器; (8)系统的输出量(或被控制量)是_转速_。
7、下图为异步电动机矢量控制原理结构图,A ,B ,C ,D 分别为坐标变换模块,请指出A 是 矢量旋转逆变换 1-VR,B 是二相静止坐标变成三相静止坐标变换,C 是三相静止坐标系变成二相静止坐标变换,D 矢量旋转变换,上述等效变换的原则是旋转磁场等效或磁动势等效。
自动控制原理习题 (2)
自动控制原理基本知识测试题第一章自动控制的一般概念二、单项选择题1.下列系统中属于开环控制的为()。
A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车C.普通车床D.家用空调器2.下列系统属于闭环控制系统的为()。
A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.家用电冰箱3.下列系统属于定值控制系统的为()。
A.自动化流水线B.自动跟踪雷达C.家用电冰箱D.家用微波炉4.下列系统属于随动控制系统的为()。
A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.家用电冰箱5.下列系统属于程序控制系统的为()。
A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.火炮自动跟踪系统6.()为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是()。
A.稳定性B.复现性C.快速性D.准确性8.下列不是自动控制系统基本方式的是()。
A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是()。
A.被控对象B.被控变量C.控制器D.测量变送器10.自动控制系统不稳定的过度过程是()。
A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是二、单项选择题1.C2.D3.C4.B5.B6.C7.B8.C9.B 10.A第二章自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述系统()、()变量以及系统内部各变量之间()的数学表达式。
2.常用的数学模型有()、()以及状态空间表达式等。
3.()和(),是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4.线性定常系统的传递函数定义为,在()条件下,系统的()量的拉氏变换与()量拉氏变换之比。
5.系统的传递函数完全由系统的()决定,与()的形式无关。
6.传递函数的拉氏变换为该系统的()函数。
7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零,则可得到系统的()点。
8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的()点。
《自动控制原理》复习资料 (2)
1. 闭环控制系统又称为反馈控制系统。
2.对控制系统的首要要求是系统具有稳定性。
3. 若要全面地评价系统的相对稳定性,需要同时根据相位裕量和幅值裕量来做出判断。
4. 系统主反馈回路中最常见的校正形式是串联校正和反馈校正。
5. 某典型环节的传递函数是G(s)=1/(s+2),则系统的时间常数是 0.5。
6. 若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越远越好。
7. 在扰动作用点与偏差信号之间加上积分环节能使静态误差降为0。
8.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s 2+2s+4),其固有频率ωn =2。
9. 远离虚轴的闭环极点对瞬态响应的影响很小。
10.为满足机电系统的高动态特性,机械传动的各个分系统的谐振频率应远高于机电系统的设计截止频率。
11.当奈奎斯特图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为正穿越。
12.对于最小相位系统一般只要知道系统的 开环幅频特性就可以判断其稳定性。
13.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。
14.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10/(s+0.2)+5/(s+0.5)。
1. 根据采用的信号处理技术的不同,控制系统分为模拟控制系统和数字控制系统。
2. 若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点,则该系统称作最小相位系统。
3. 输入相同时,系统型次越高,稳态误差越小。
4. 延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使相频特性发生变化。
5. PID 调节中的“P”指的是比例控制器。
6. 用频率法研究控制系统时,采用的图示法分为极坐标图示法和对数坐标图示法。
7. 一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态性能。
8. 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。
9. 奈奎斯特图中当ω等于截止频率时,相频特性距-π线的相位差叫相位裕量。
自动控制原理复习题
超前校正。可以提高系统的快速性,改善稳定性
64、幅值裕度,相位裕度各是如何定义的?
,
65、典型的非线性特性有哪些?
饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性
66、举例说明什么是闭环系统?它具有什么特点?
既有前项通道,又有反馈通道,输出信号对输入信号有影响,存在系统稳定性问题。
16、若一系统的特征方程式为(s+1)2(s-2)2+3=0,则此系统是( )
A、稳定的B、临界稳定的C、不稳定的D、条件稳定的
17、下列性能指标中的( )为系统的稳态指标。
A、σPB、tsC、ND、ess
18、下列系统中属于开环控制的为:( )
A、自动跟踪雷达B、数控加工中心C、普通车床D、家用空调器
A、该系统是闭环系统B、被控量是电阻丝
C、该系统采用偏差控制 D、系统是稳定的
43、关于系统的输出误差,以下正确的是()
A、和系统的结构和参数有关 B、和输入信号的形式和大小有关
C、扰动引起的输出是误差 D、和输入作用于系统的位置有关
44、对于下面的描述是正确的为( )
A、系统的特征方程为 则该系统稳定
A、根轨迹左移,改善系统动态性能B、根轨迹左移,改善系统稳态性能
C、根轨迹右移,改善系统动态性能D、系统的稳定性和快速性得到改善
三.名词解释
47、传递函数:传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的拉式变换与系统输入量的拉式变换之比。
48、系统校正:为了使系统达到我们的要求,给系统加入特定的环节,使系统达到我们的要求,这个过程叫系统校正。
71、自动控制系统的数学模型有哪些?
自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
自动控制原理复习资料
⾃动控制原理复习资料∑??=i i i s s Q s H )()(1)(第⼀章:1 闭环系统(或反馈系统)的特征:采⽤负反馈,系统的被控变量对控制作⽤有直接影响,即被控变量对⾃⼰有控制作⽤。
2 典型闭环系统的功能框图。
⾃动控制在没有⼈直接参与的情况下,通过控制器使被控对象或过程按照预定的规律运⾏。
⾃动控制系统由控制器和被控对象组成,能够实现⾃动控制任务的系统。
被控制量在控制系统中.按规定的任务需要加以控制的物理量。
控制量作为被控制量的控制指令⽽加给系统的输⼊星.也称控制输⼊。
扰动量⼲扰或破坏系统按预定规律运⾏的输⼊量,也称扰动输⼊或⼲扰掐⼊。
反馈通过测量变换装置将系统或元件的输出量反送到输⼊端,与输⼊信号相⽐较。
反送到输⼊端的信号称为反馈信号。
负反馈反馈信号与输⼈信号相减,其差为偏差信号。
负反馈控制原理检测偏差⽤以消除偏差。
将系统的输出信号引回插⼊端,与输⼊信号相减,形成偏差信号。
然后根据偏差信号产⽣相应的控制作⽤,⼒图消除或减少偏差的过程。
开环控制系统系统的输⼊和输出之间不存在反馈回路,输出量对系统的控制作⽤没有影响,这样的系统称为开环控制系统。
开环控制⼜分为⽆扰动补偿和有扰动补偿两种。
闭环控制系统凡是系统输出端与输⼊端存在反馈回路,即输出量对控制作⽤有直接影响的系统,叫作闭环控制系统。
⾃动控制原理课程中所讨论的主要是闭环负反馈控制系统。
复合控制系统复合控制系统是⼀种将开环控制和闭环控制结合在⼀起的控制系统。
它在闭环控制的基础上,⽤开环⽅式提供⼀个控制输⼊信号或扰动输⼊信号的顺馈通道,⽤以提⾼系统的精度。
⾃动控制系统组成闭环负反馈控制系统的典型结构如图1.2所⽰。
组成⼀个⾃动控制系统通常包括以下基本元件1.给定元件给出与被控制量希望位相对应的控制输⼊信号(给定信号),这个控制输⼊信号的量纲要与主反馈信号的量纲相同。
给定元件通常不在闭环回路中。
2.测量元件测量元件也叫传感器,⽤于测量被控制量,产⽣与被控制量有⼀定函数关系的信号。
自动控制原理期末考试复习资料
《自动控制原理》课程综合复习资料一、单选题1.关于自动控制系统的组成,下列说法正确的是()。
A.自动控制系统包括比较环节、控制器、执行器、被控对象和传感器五部分。
B.自动控制系统包括控制器、被控对象和传感器三部分。
C.自动控制系统包括控制器、执行器、被控对象和传感器四部分。
D.自动控制系统包括控制系统的输入、控制器、执行器、被控对象和传感器和控制系统输出等。
答案:C2.关于传递函数,下面说法正确的是()。
A.传递函数与微分方程的相互转化可以不用满足零初始条件。
B.传递函数能反映系统的物理结构。
C.系统传递函数分母的阶次n与分子的阶次m满足关系m>n。
D.传递函数只适合单输入单输出系统,不适合多输入多输出系统。
答案:D3.对复杂的结构图或信号流通图,系统的传递函数可以采用()直接求出。
A.终值定理B.初值定理C.方框图变换D.梅森增益公式答案:D4.一阶系统的单位阶跃响应曲线中,误差带选2%时,调节时间为()。
A.TB.2TC.3TD.4T答案:D5.一阶微分环节属于()类型的校正环节。
A.超前校正B.滞后校正C.先超前后滞后D.先滞后后超前 答案:A6.图中有几条回路()。
A.2条B.3条C.4条D.5条 答案:B7.信号流图特征式的计算公式为()。
A. B.C. D.答案:D8.图中有几条前向通道()。
A.2条B.3条C.4条D.5条 答案:C9.已知系统的闭环特征方程为32310330+++=s s s ,则系统实部为正的特征根个数有()。
A.0个1a b c d e f a bc defΔL L L L L L =---+∑∑∑1+a b c d e f abc defΔL L L L L L =++∑∑∑1+a b c d e f abcdefΔL L L L L L =-++∑∑∑1a b c d e f abc defΔL L L L L L =-+-+∑∑∑B.1个C.2个D.3个 答案:C10.已知系统的开环传递函数为()(1)(2)=++KG s s s s ,则闭环系统稳定的参数取值范围是()。
自动控制原理考试复习资料
一、单选题1.控制系统的稳态误差反映了系统的()A、稳态控制精度B、相对稳定性C、快速性D、平稳性答案: A2.一阶系统的单位阶跃响应曲线随时间的推移()。
A、上升B、下降C、不变D、无规律变化答案: A3.信号流图中,()的支路称为阱节点。
A、只有信号输入B、只有信号输出C、既有信号输入又有信号输出D、任意答案: B4.小型开关电源中的变压器中传递的交流电流,其频率一般为()A、几十HzB、几百HzC、几千HzD、几万Hz答案: D5.设惯性环节的频率特性为G(jω)=10/(jω+1),当频率ω从0变化至∞时,其幅相频率特性曲线是一个半圆,位于极坐标平面的()A、第一象限B、第二象限C、第三象限D、第四象限答案: D6.适合于应用传递函数描述的系统是()。
A、线性定常系统B、线性时变系统C、非线性时变系统D、非线性定常系统答案: A7.奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R,其中R是指()A、对-1+j0点顺时针包围的次数B、对-1+j0点逆时针包围的次数C、对1+j0点顺时针包围的次数D、对1+j0点逆时针包围的次数答案: B8.单相交流调压电路,电源为220V/50Hz正弦交流电,控制角为90°时,输出交流电压有效值为()A、110VB、220VC、156VD、314V答案: C9.系统特征方程式的所有根均在复平面的左半部分是系统稳定的()A、充分条件B、必要条件C、充分必要条件D、以上都不是答案: C10.有一个IGBT,当施加栅极电压时,得到以下结果:UGS=2V时ID=0;UGS=2V时ID=0;UGS=4.5V时ID=2A;UGS=5V时ID=8A。
可以判断其开启电压为()A、>4.5VB、<4.5VC、=2VD、=5V答案: B11.传递函数的零初始条件是指t<0时系统的()。
A、输入为零B、输入、输出及各阶导数为零C、输入、输出为零D、输出及各阶导数为零答案: B12.适合应用传递函数描述的系统是()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、非线性系统答案: A13.若二阶系统的单位阶跃响应为非周期的趋于稳定,则系统的阻尼比应为()。
自动控制测试题附答案要点
1.输入已知,确立系统,使输出尽可能复合给定的最正确要求,称为()A.滤波与展望B.最优控制C.最优设计D.系统剖析2.开环控制的特色是()A.系统无履行环节B.系统无给定环节C.系统无反应环节D.系统无放大环节3.对于代表两个或两个以上输入信号进行()的元件又称比较器。
A.微分B.相乘C.加减D.相除4.直接对控制对象进行操作的元件称为()A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.履行元件5.在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与()指标亲密有关。
A.同意的峰值时间B.同意的超调量C.同意的上涨时间D.同意的稳态偏差6.已知系统的微分方程为()6x0t2x0t2x i t,则系统的传达函数是A.1B.2C.1D.23s13s16s23s27.已知系统的微分方程为3x0t6x0t2x0t2x i t,则系统的传达函数是()A.C.23s26s222s26s3B.D.13s26s212s26s38.引出点前移超出一个方块图单元时,应在引出线支路上( )A.并联超出的方块图单元B.并联超出的方块图单元的倒数C.串连超出的方块图单元D.并联超出的方块图单元的倒数9.采纳负反应连结时,如前向通道的传达函数为 G (s),反向通道的传达函数为H (s),则其等效传达函数为( )A. G(S)B.1C.G(S)D.G(S)1G(S) 1G(S)H(S)1 G(S)H(S)1—G(S)H(S)10.某环节的传达函数是 Gs3s 71,则该环节可当作由( )s5环节串连而构成。
比率、积分、滞后C .比率、微分、滞后211.某环节的传达函数是Gs 5s 3s节串连而构成。
B.比率、惯性、微分D.比率、积分、微分,则该环节可当作由( )环A.比率、积分、滞后B.比率、惯性、微分C.比率、微分、滞后D.比率、积分、微分12.梅逊公式主要用来( )A.判断稳固性B.计算输入偏差C.求系统的传达函数D.求系统的根轨迹13.二阶欠阻尼系统的性能指标只与阻尼比有关的是( )A.上涨时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量14.若系统的开环传达函数为10 ,则它的开环增益为()s(5s2)15.二阶系统的传达函数Gs1,其阻尼比ζ是()4s22s116.经过丈量输出量,产生一个与输出信号存在确立函数比率关系值的元件称为()A.比较元件B.给定元件C.反应元件D.放大元件17.为了保证系统稳固,则闭环极点都一定在()上。
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1.输入已知,确定系统,使输出尽可能复合给定的最佳要求,称为( )A.滤波与预测B. 最优控制C.最优设计D.系统分析2.开环控制的特征是( )A.系统无执行环节B.系统无给定环节C.系统无反馈环节D.系统无放大环节3. 对于代表两个或两个以上输入信号进行( )的元件又称比较器。
A.微分B.相乘C.加减D.相除4. 直接对控制对象进行操作的元件称为( )A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件5. 在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与( )指标密切相关。
A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差6. 已知系统的微分方程为()()()t x t x t x i 22600=+&,则系统的传递函数是( ) A.131+s B.132+s C.261+s D.232+s7. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t x i 2263000=++&&&,则系统的传递函数是( ) A.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s8.引出点前移越过一个方块图单元时,应在引出线支路上( )A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.并联越过的方块图单元的倒数9.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G (s),反向通道的传递函数为H (s),则其等效传递函数为( ) A.)(1)(S G S G + B.)()(11S H S G + C.)()(1)(S H S G S G + D.)()(1)(S H S G S G — 10.某环节的传递函数是()5173+++=s s s G ,则该环节可看成由( )环节串联而组成。
A.比例、积分、滞后B.比例、惯性、微分C.比例、微分、滞后D.比例、积分、微分11.某环节的传递函数是()ss s G 235++=,则该环节可看成由( )环节串联而组成。
A.比例、积分、滞后B.比例、惯性、微分C.比例、微分、滞后D.比例、积分、微分12.梅逊公式主要用来( )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13.二阶欠阻尼系统的性能指标只与阻尼比有关的是( )A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量14. 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.10 B.2 C.1 D.515.二阶系统的传递函数()12412++=s s s G ,其阻尼比ζ是( ) A.0.5 B.1 C.2 D.416.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17.为了保证系统稳定,则闭环极点都必须在( )上。
A.s 左半平面B.s 右半平面C.s 上半平面D.s 下半平面18.设单位负反馈控制系统的开环传递函数)()(a s s K s G +=,其中K >0,a >0,则闭环控制系统的稳定性与( )A.K 值的大小有关B.a 值的大小有关C.a 和K 值的大小无关D.a 和K 值的大小有关19.与15题一样20.二阶系统的传递函数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21.如果二阶震荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值,则阻尼比的值为( )A. 0 ≤ ζ ≤ 0.707B. 0 < ζ < 1C. ζ > 0.707D. ζ > 122.一闭环系统的开环传递函数为4(3)()(23)(4)s G s s s s +=++,则该系统( ) A.0型系统,开环放大系数K 为2 B.I 型系统,开环放大系数K 为2C.I 型系统,开环放大系数K 为1D.0型系统,开环放大系数K 为123.系统的传递函数())4)(1(52++=s s s s G ,其系统的增益和型次为 ( )A.5,2B.5/4,2C.5,4D.5/4,424.下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据( )A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法25.主导极点的特点是( )A.距离虚轴很近B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离实轴很远26. 以下关于系统稳态误差的概念正确的是( C )A.它只决定于系统的结构和参数B.它只决定于系统的输入和干扰C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关D.它始终为027.设一阶系统的传递函数是()12+=s s G ,且容许误差为5%,则其调整时间为( )A.1B.2C.3D.428..设一阶系统的传递函数是()23+=s s G ,且容许误差为2%,则其调整时间为( )A.1B.1.5C.2D.329.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.4030. 比例环节的频率特性相位移()=ωϕ( )A.0°B.-90°C.90°D.-180°31. 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32.设开环系统频率特性G (j ω)=3)1(4ωj +,当ω=1rad/s 时,其频率特性幅值A (1)=( ) A.24 B.24 C.2 D.2233.一阶惯性系统21)(+=s s G 的转角频率指=ω( )A.2B.1C.0.5D.034.若已知某串联校正装置的传递函数为s s G c 2)(=,则它是一种( )A.相位滞后校正B.相位超前校正C.微分调节器D.积分调节器35.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=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36.某校正环节传递函数1101100)(++=s s s G c ,则其频率特性的奈氏图终点坐标为( )A.(10,j0)B.(1,j 0)C.(1,j 1)D.(10,j1)37.某串联校正装置的传递函数为TSTS KS G ++=11)(α, ɑ < 0,该校正装置为( )A.滞后校正装置B.超前校正装置C.滞后-超前校正装置D.超前-滞后校正装置选择题答案1.C2.C3.C4.D5.D6.A7.A8.C9.C 10.B 11.D 12.D 13.D 14.D 15.A16.A 17.A 18.C 19.A 20.B 21.A 22.C 23.B 24.C 25.A 26.C 27.C 28.C29.C 30.A 31.A 32.D 33.A 34.C 35.D 36.B 37.B一.填空1、在单位斜坡输入信号作用下,I型系统的稳态误差e ss=1/k2、闭环控制机系统的特点是,在控制器和被控制对象之间不仅有正向控制的作用,而且还有___反向_控制作用,这种系统精度高,但稳定性较差。
3、反馈控制系统是根据给定值和__反馈值/测量值__的偏置进行调节的控制系统。
4、闭环控制系统中,真正对输出信号起控制作用的是偏差信号。
5、对控制系统的首要要求是系统具有稳定性。
6一线性系统,当输入是单位脉冲函数时,其输出象函数与传递函数相同。
-7、传递函数反映了系统内在的固有特性,与输入量/驱动函数无关。
8、输入信号和反馈信号之间的比较结果称为偏差信号。
9、延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使相频特性发生变化。
10、利用梅森公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。
11、对于最小相位系统一般只要知道系统的开环幅频特性就可以判断其稳定性。
12、一阶系统的传递函数为G(S)=7/(s+2).其阶跃信号相应曲线在T=0的处切线斜率为713、二阶振荡环节标准传递函数是 w w s w n n s s R C 222n2)()s (++=ξ14、某典型环节的传递函数是G(s)=1/s+2,,则系统的时间常数是0.515、若减少二阶欠阻尼系统超调量,可采取的措施是 增大阻尼比 。
16、当输入为正弦函数时,频率特性G (jw )与传递函数G(s)的关系为 S=Jw17、一般讲系统的位置误差指输入是 阶跃信号 所引起的输出位置上的误差18、线性系统稳定性是系统 固有 特性,与系统的 输入 无关。
19、在找动作用点与偏差信号之间加上 积分环节 ,能使静态误差降为0.20、当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时成为 正穿越21、二阶系统对加速度响应信号的稳态误差为1/K 及不能跟踪加速度信号。
22、利用终值定理可以在复频域中的到系统在时间域中的 稳态误差23、系统输出的响应的稳态值与 反馈值/给定值 之间的偏差称为稳态偏差。
24、在单位斜坡输入型号的作用下,II 型系统的稳态误差e= 025、积分环节的福相频率特性图为 负虚轴 ,而微分环节的福相频率特性图为 正虚轴26、0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为 0 ,高度为201GK27、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为 -2028、PID 调节种的P 指的是 比例控制器29、从相位考虑,PD 调节器是一种 相位超前 ,校正装置。
30、就相角而言,PI 调节器是一种 相位滞后 ,校正装置。
31、已知超前校正装置的传递函数为G (s )=(2s+1)/(0.32s+1),其最大超前角所对应的频率W= 12532、若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴 越远越好33、微分控制器是针对被控制量的 变化速率 来进行调节34、超前校正主要适用于改善稳定性和 快速性 。
35、二阶系统的的阻尼比在 大于等于1 范围是响应曲线为非周期过程。
36、在驱动力矩一定的条件下,机电系统的转动惯量越小,其 动态性能 越好。
37、描述系统的微分方程)()(2)(3)(t x t x dtt dx dt t dx =++ ,则频率特性G (jw )= S38、开环控制系统的特点是:在控制器与被控对象之间只有 正向 作用,没有反馈控制。
39、闭环控制系统又称为 反馈 系统。
40、若系统的传递函数在右半S 平面上没有 极点 ,则该系统被称为最小相位系统。
41、二阶系统当共轭复数极点位于+45度线上时,对应的阻尼比为0.70742、输入相同时,系统型次越高稳态误差越小43、超前校正装置的主要作用是在中频段产生足够大的超前相位,以补偿原系统过大的滞后相角。
二、判断题1、直接对控制对象进行操作的元件称为放大元件。
(×)2、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,电动机可看作一个积分环节。