控制工程基础概念题

一．控制工程基础练习题
一、单项选择题
1.图示系统的阶次是（ ）
A 1阶；
B 2阶；
C 3阶；
D 4阶。

2. 控制系统能够正常工作的首要条件是（ ）
A 稳定；
B 精度高；
C 响应快；
D 抗干扰能力强。

3. 在图中，K 1、K 2满足什么条件，回路是负反馈？（ ）
A K 1>0，K 2>0
B K 1<0，K 2<0
C K 1>0，K 2<0
D K 1<0，K 2=0
4. 通过直接观察，下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是（ ）
A
； B
；
C ；
D 。

5. 已知系统开环传递函数为
，其高频段的相位角为 （ ）
A 0°；
B －90°；
C －180°；
D －270°。

6. 在控制系统下列性能指标中，表示快速性的一个是 （ ） A 振荡次数； B 延迟时间； C 超调量； D 相位裕量。

7. 某典型环节的输入输出关系曲线是一条经过坐标原点的直线，那么它是 （ ）
A 比例环节；
B 振荡环节；
C 微分环节；
D 积分环节。

8. 控制系统的超调量与下列哪个因素有关？ （ ）
A 稳态误差；
B 稳定性；
C 系统阻尼；
D 开环增益。

9. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为8Hz ，阻尼比为0.5，允许误差为2%，那么，该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间接近为 （ ）
A 0.5s ；
B 1s ；
C 2.5s ；
D 5s 。

10. 从线性系统的频率特性来看，下列说法正确的是 （ ）
A 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都没有变化；
B 相对于输入信号而言，输出信号的幅值增大相位滞后；
C 相对于输入信号而言，输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结构和参数；
D 相对于输入信号而言，输出信号的幅值改变但相位不变。

11. 在下列各项中，能描述系统动态特性的是 （ ）
A 精度；
B 稳态误差；
C 开环截止频率；
D 稳定裕量。

12. 如图所示系统的阶次是 （ ）
A 一阶；
B 二阶；
C 三阶；
D 四阶。

13. 有一种典型环节，其输出信号在相位上比输入信号超前90˚，这种典型环节是 （ ）
A 微分环节；
B 比例环节；
C 积分环节；
D 惯性环节。

s s s s s +-+=
Φ234)
5(10)()4)(1(1
)(2
-++=
Φs s s s 34)
5(10)(3
+++=Φs s s s )1()3(10
)(2
++=Φs s s )2)(1(1
)(++=
s s s s G 题1图
－K 1
－K 2 －
－
题3图
题12图
K 1 －K 2
＋
－
14. 如图所示的回路是负反馈回路的条件是（）
A K1>0，K2>0；
B K1>0，K2<0；
C K1<0，K2<0；
D K1>0，K2=0。

15. 通过直接观察，下列闭环传递函数所表示的系统稳定的一个是（）
A ；
B ；
C ；
D 。

16. 在控制系统下列性能指标中，描述系统平稳性的一个是( )
A 幅值裕量；
B 谐振频率；
C 稳态误差；D振荡次数。

17. 如果二阶系统的无阻尼固有频率为12Hz，阻尼比为0.5，允许误差为5%，那么，该系统对单位阶跃输入的响应具有的过渡过程时间接近为（）
A 0.5s；
B 1s；
C 2s；
D 3s。

18. 关于线性系统的本质，下列说法正确的是（）
A 线性系统的输入与输出成线性关系；
B 可以用传递函数描述；
C 满足叠加原理；
D 各项系数均与时间无关。

19. 二阶系统的阻尼比位0.75，受到单位阶跃输入作用，那么下列说法正确的是（）
A 两个极点都位于虚轴上，且响应是等幅振荡的；
B 两个极点都位于原点，且响应迅速衰减到0；
C 两个极点都位于s平面右半面，且响应是发散的；
D 两个极点都位于s平面左半面，且响应几乎没有超调量。

20.下列关于频率特性的说法中，正确的是（）
A 是系统对频率的响应；
B 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换；
C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系；
D 频率特性并不反映系统的运动特性。

21. 下列表达式描述线性定常系统的是（）
A ；
B ;
C D 。

22. 关于传递函数，正确的说法是（）
A 传递函数可以用于描述线性时变系统；
B不同属性的物理系统的传递函数形式也不同；
C 传递函数可以描述动态系统的内部特性；
D 传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换。

23.
2
>0，哪个回路是负反馈回路？（）
B
D
题23图
)3
)(
2
)(
1
(
)5
(
10
)
(
+
+
+
+
=
Φ
s
s
s
s
s
2
1
)
(
2+
=
Φ
s
s
)4
)(
1
(
3
)
(
-
+
+
=
Φ
s
s
s
s
1
3
10
)
(
2
3+
+
-
+
=
Φ
s
s
s
s
s
2
)(
)(t
t
tc
t
c=
+
)(
)(
4
)(
2t
r t
t
c
t
c
=
+
;
,
,
),
(
)(
)(
)(为常数
其中c
b
a
t r c
t
bc
t c a
t
c
=
+
+)(
)(2t
r
t
c=
24. 直接观察判断下列系统的稳定性，稳定的一个是 （ ）
A
； B ； C ； D 。

25. 如果一阶系统的时间常数为0.02s ，允许误差为2%，那么，该系统对单位脉冲输入的响
应具有的过渡过程时间为 ( )
A 0.06s ；
B 0.08s ；
C 0.1s ；
D 0.12s 。

26. 在控制系统下列性能指标中，可以描述系统快速性的一个是 ( ) A 振荡次数； B 最大超调量； C 增益裕量； D 开环截止频率。

27. 关于惯性环节，正确的描述是 ( )
A 输出信号与输入信号形状完全相同且没有滞后；
B 输出信号无限接近输入信号的形状且有滞后；
C 输出信号与输入信号形状不同且有滞后；
D 输出信号与输入信号形状相同且有滞后。

28. 关于开环放大系数K ，下列说法正确的是 ( )
A K 越大，稳态误差越小；
B K 越大，闭环稳定性越好；
C K 越大，系统响应越慢；
D K 越大，系统响应越平稳。

( )
题29图
A P 校正装置；
B PID 校正装置；
C P
D 校正装置； D PI 校正装置。

30. 从系统的频率特性来看，反映系统复现输入信号能力的是 ( )
A 零频值；
B 低频段；
C 中频段；
D 高频段。

二、多项选择题
31. 关于线性系统，下列说法正确的有 （ ）
A 线性系统的本质特征是满足叠加原理；
B 线性系统的输入与输出成线性关系；
C 描述线性系统的微分方程中，各项系数均与系统的输入输出信号及其导数无关；
D 描述线性系统的微分方程中，各项系数均与时间无关；
E 线性系统都可以用传递函数描述。

32. 关于传递函数，下列说法正确的有 （ ）
A 它是输出信号与输入信号之比；
B 它是以复变数s 为自变量的有理真分式；
C 它不仅与系统的结构和参数有关，还与输入作用的形式有关；
D 它可以有系统的微分方程转换得到；
E 它是系统动态特性的内部描述。

)4)(1(1)(2
+++=
Φs s s s s s s s s +++=Φ234)
5(10)(34)5(10)(3+++=Φs s s s 1210
)(23
++-=Φs s s s
33. 关于二阶系统对单位阶跃信号的响应，下列说法正确有 （ ）
A 二阶系统的时间响应都是二次函数；
B 当两个极点都在s 平面的负实轴上时，没有超调量；
C 当两个极点都在s 平面的虚轴上时，没有超调量；
D 当两个极点都在s 平面的第二、三象限时，响应是等幅振荡；
E 当阻尼比在（0，1）内时，响应是有振幅衰减的振荡。

34. 对于频率特性，下列说法正确的有 （ ）
A 是系统单位脉冲响应函数的富利叶变换；
B 是系统对频率的响应；
C 是系统输出的稳态分量对输入的正弦信号的频率的关系；
D 频率特性并不反映系统的运动特性；
E 频率特性取决于系统的结构和参数。

35. 对于图所示的系统，以下传递函数正确的有
A ；
B ；
C 112221212()()1Y s G G H R s G G H H -=-；
D 22
21212()()1Y s G R s G G H H =
-； E 。

36. 下列关于传递函数的说法，正确的有 （ ）
A 传递函数是在零初始条件下定义的；
B 传递函数不仅与系统结构和参数有关，而且与输入信号有关；
C 传递函数总是具有s 的有理真分式形式；
D 传递函数是系统单位脉冲响应函数的拉氏变换；
E 传递函数的量纲取决于输入信号和输出信号的量纲。

37. 根据如图所示的二阶系统对单位阶跃输入的响应曲线，下列结论正确的有（ ）
A 超调量为18%；
B 稳态响应为2.00；
C 上升时间0.8s ；
D 超调量为0.09 ；
E 延迟时间0.8s 。

38. 下列典型环节中，有相位滞后的有 （ ）
A 微分环节 ；
B 积分环节；
C 惯性环节；
D 比例环节；
E 延迟环节。

212111
11)()(H H G G G s R s Y +=21212
1121)()(H H G G G G s R s Y +=
21212
11
21)()(H H G G G G s R s R -=
G 1 G 2 R 1(s) － H 1 H 2 ＋
－ R 2(s) Y 2(s) Y 1(s) 题35图 ＋ 题37图
39. 根据开环对数频率特性，下列说法正确的有
A 开环增益K 和系统型号γ决定系统的低频特性；
B 中频段斜率为-20dB/dec 且穿越频率ωc 高，则系统响应速度快；
C 高频段的对数幅频值越小，则系统抗高频干扰的能力越强；
D 根据对数频率特性图可以判断控制系统的稳定性；
E 三频段的特性是控制系统设计的依据。

40. 对于最小相位系统，下列说法正确的有 （ ）
A 最小相位系统的对数幅频特性图与相频特性图有唯一的对应关系；
B 最小相位系统是稳定的；
C 最小相位系统具有最小的相位角；
D 最小相位系统具有最小的稳态误差；
E 最小相位系统在s 平面的右半面没有极点但可以有零点。

41. 在控制系统的性能中，表示相对稳定性的有 ( )
A 超调量；
B 增益裕量；
C 相位裕量；
D 峰值时间；
E 开环截止频率。

42. 关于反馈，下列说法正确的有 ( )
A 加入反馈后，必须校验系统的稳定性；
B 加入反馈后，可提高系统的相对稳定性；
C 加入反馈后，可提高系统的控制精度；
D 加入反馈后，可抑制干扰信号引起的误差；
E 加入反馈后，可提高系统响应的快速性。

43. 不会引起系统输出信号相位滞后的典型环节有 （ ）
A 惯性环节；
B 振荡环节；
C 积分环节；
D 微分环节；
E 比例环节。

44. 在如图所示的系统中，下列传递函数正确的有 ( )
题44图
A ； B
；
C
； D
；
E 。

45. 下列各项中，能作为系统数学模型使用的有 ( )
A 微分方程
B 方框图；
C 稳态误差；
D 传递函数；
E 频率特性。

控制工程基础练习题答案
一、单项选择题
)
()()()()
(21s H s G s G s E s B =)()()(1)()()()(21210s H s G s G s G s G s X s X i -=
）。