自动控制系统试题
自动控制原理试题集锦(5套)
试题一三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程，并求传递函数。
图3四、（共20分）系统结构图如图4所示：1、写出闭环传递函数()()()C s s R s Φ=表达式；（4分） 2、要使系统满足条件：707.0=ξ,2=n ω,试确定相应的参数K 和β；（4分） 3、求此时系统的动态性能指标s t ,00σ；（4分）4、t t r 2)(=时，求系统由()r t 产生的稳态误差ss e ；（4分）5、确定)(s G n ，使干扰)(t n 对系统输出)(t c 无影响。
（4分）五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为2()(3)rK G s s s =+:1、绘制该系统以根轨迹增益K r 为变量的根轨迹（求出：渐近线、分离点、与虚轴的交点等）；（8分）2、确定使系统满足10<<ξ的开环增益K 的取值范围。
（7分）六、（共22分）某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线0()L ω如图5所示：图41、写出该系统的开环传递函数)(0s G ；（8分）2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。
（3分）3、求系统的相角裕度γ。
（7分）4、若系统的稳定裕度不够大，可以采用什么措施提高系统的稳定裕度？（4分）试题一答案三、(8分)建立电路的动态微分方程，并求传递函数。
解：1、建立电路的动态微分方程 根据KCL有200i 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 dtC 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 2121221i 0)(U )(U )(R R Cs R R R Cs R R s s s G +++== (2分)四、(共20分)解：1、（4分） 22222221)()()(n n n s s K s K s K sK s K s Ks R s C s ωξωωββ++=++=++==Φ 2、（4分） ⎩⎨⎧=====2224222n n K K ξωβω ⎩⎨⎧==707.04βK3、（4分） 001032.42==--ξξπσe83.2244===ns t ξω4、（4分） )1(1)(1)(2+=+=+=s s K s s K sK s Ks G βββ ⎩⎨⎧==11v K K β 414.12===βKss K Ae 5、（4分）令：0)()(11)()()(＝s s G ss K s N s C s n n ∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛+==Φβ, 得：βK s s G n +=)(五、(共15分)1、绘制根轨迹 （8分）(1)系统有有3个开环极点（起点）：0、-3、-3，无开环零点（有限终点）；（1分） (2)实轴上的轨迹：（-∞，-3）及（-3，0）； （1分）(3) 3条渐近线： ⎪⎩⎪⎨⎧︒︒±-=--=180,602333a σ （2分） (4) 分离点：0321=++d d 得： 1-=d （2分） (模值条件) 432=+⋅=d d K r (5)与虚轴交点：096)(23=+++=r K s s s s D[][]⎩⎨⎧=+-==+-=06)(Re 09)(Im 23r K j D j D ωωωωω ⎩⎨⎧==543r K ω （2分） 绘制根轨迹如右图所示。
自动控制试题及答案
自动控制试题及答案一、选择题1. 自动控制系统的基本组成包括以下哪些部分？A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有以上选项答案：D2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别是什么？A. 闭环系统有反馈环节B. 开环系统有反馈环节C. 闭环系统没有传感器D. 两者没有区别答案：A二、填空题1. PID控制器中的P代表______，I代表______，D代表______。
答案：比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Derivative）2. 一个控制系统的开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为H(s)，则闭环系统的反馈增益为______。
答案：1+G(s)H(s)三、简答题1. 简述自动控制系统的稳定性条件。
答案：自动控制系统的稳定性条件通常包括：系统的所有闭环极点都位于s平面的左半部，即实部小于零；系统没有纯虚数的极点；系统没有不稳定的零点。
2. 说明什么是系统的时间响应，并给出常见的时间响应类型。
答案：系统的时间响应是指系统在输入信号作用下，输出信号随时间变化的过程。
常见的时间响应类型包括：阶跃响应、斜坡响应、抛物线响应等。
四、计算题1. 已知一个二阶系统的开环传递函数为G(s) = ωn^2 / (s^2 +2ζωn s + ωn^2)，其中ωn = 10 rad/s，ζ = 0.5。
求系统的单位阶跃响应。
答案：根据给定的开环传递函数，可以计算出系统的单位阶跃响应。
首先，确定系统的自然频率ωn和阻尼比ζ。
然后，利用标准二阶系统的时间响应公式，计算出系统的过冲、延迟时间、上升时间和稳态误差等性能指标。
五、论述题1. 论述PID控制器设计的基本步骤及其在实际工程中的应用。
答案：PID控制器设计的基本步骤包括：确定控制目标和性能指标、选择合适的控制规律、调整比例、积分和微分参数、进行仿真验证和实际调试。
在实际工程中，PID控制器广泛应用于温度控制、速度控制、位置控制等领域，因其结构简单、易于实现和调整而得到广泛应用。
自动控制原理试题(卷)(含答案解析)
1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试确定使系统产生持续振荡的 值，并求振荡频率 。（6分）
2、下图中，图（a）为某一系统的开环幅相频率特性曲线，图（b）为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线，PR为开环右极点数，试判断两个系统的闭环稳定性。（6分）
（a）（b）
燕山大学试卷密封线共8页第7页
六、（共9分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试求：
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。（4分）
2、输入为 时，闭环系统的稳态输出 。（5分）
七、（共11分）图（a）、（b）中，实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线，采用校正后，曲线由实线变为虚线，试问：
1、串联校正有哪几种形式？（3分）
2、K、无阻尼振荡角频率 、有阻尼振荡角频率 的值。（6分）
3、系统的开环传递函数 。（2分）
4、静态误差系数Kp，Kv和Ka。（3分）
5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差 ， ， 。（3分）
6、峰值时间 ，最大超调量 。（4分）
7、输入信号为 时，系统的稳态输出 、输出最大值 。（4分）
，即
所以， ，
2、（6分）
（a）N＋－N－＝0－2＝0，ZR＝PR－2N＝6，所以闭环不稳定。（3分）
（b）N＋－N－＝2－1＝1，ZR＝PR－2N＝0，所以闭环稳定。（3分）
六、（共9分）
1、（4分）
所以， ， ；
2、（5分）
闭环传函为 ，
频率特性为
， ，即：
，即：
；
系统稳态输出为：
七、（共11分）
2、图（a）、（b）应分别采取什么校正方法？（4分）
3、图（a）、（b）所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能？（4分）
自动控制原理典型习题(含答案)
自动控制原理习题一、(20分)试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数)()(s R s C 。
解：所以：32132213211)()(G G G G G G G G G G s R s C +++= 二．（10分）已知系统特征方程为06363234=++++s s s s ，判断该系统的稳定性，若闭环系统不稳定，四．（121m -=222K K-0=1K ⇒=，s = 所以当1K >时系统稳定，临界状态下的震荡频率为ω五．（20分）某最小相角系统的开环对数幅频特性如下图所示。
要求（1） 写出系统开环传递函数； （2） 利用相角裕度判断系统的稳定性；（3） 将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。
解（1）由题图可以写出系统开环传递函数如下：（2）系统的开环相频特性为截止频率1101.0=⨯=c ω相角裕度：︒=+︒=85.2)(180c ωϕγ故系统稳定。
（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数其截止频率10101==c c ωω而相角裕度︒=+︒=85.2)(18011c ωϕγγ= 故系统稳定性不变。
由时域指标估算公式可得)11(4.016.0-+=σoo=o o 1σ（1（2（2）121)(=s G 2函数。
1、的输出量不会对系统的控制量产生影响。
开环控制结构简单、成本较低、系统控制精度取决于系统元部件、抗干扰能力较差。
（２分）2、根轨迹简称为根迹，它是开环系统某一参数从零变到无穷时，闭环特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。
（３分）系统根轨迹起始于开环极点，终至于开环零点。
（２分）二、看图回答问题（每小题10分，共20分）1、解：结论：稳定（２分）理由：由题意知系统位于s 右半平面的开环极点数0=P ，且系统有一个积分环节，故补画半径为无穷大，圆心角为2122πππ-=⨯-=-v 的圆弧，则奈奎斯特曲线如图1示，（３分）由图可知系统奈奎斯特曲线包围(-1,j0)点的圈数为000=-=-=-+N N N ，（３分）由奈奎斯特稳定判据，则系统位于s 右半平面的闭环极点数02=-=N P Z ，（２分）故闭环系统稳定。
自动控制19套试题及答案详解
第1页一.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)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）第2页四．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值第 3 页)1001.0)(11.0()(++=s s s Ks G 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）（12分）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）s T 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）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),)4()1()(22++=s s Ks G第5页一、填空题：(每空1.5分，共15分)1.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。
自动化控制系统题库
自动化控制系统题库1. 简介自动化控制系统是指利用计算机技术和先进的控制算法，对各种生产、工程和服务过程进行自动化控制和管理的一种系统。
本题库旨在帮助学生巩固和提升自动化控制系统方面的知识和技能。
2. 题目类型本题库涵盖了自动化控制系统的各个方面，包括但不限于以下题型：- 选择题：从给定的选项中选择正确的答案。
- 填空题：补全给定的句子或表达。
- 计算题：根据具体情景进行计算，并给出准确的结果。
- 简答题：回答提出的问题，并给出合理的解释和分析。
- 应用题：根据真实情景进行系统设计、模拟和分析。
3. 题目示例以下是一些自动化控制系统题库的示例题目：3.1 选择题1) 自动控制系统的核心是什么？A. 传感器B. 调节器C. 控制器D. 执行器2) 下列哪个不属于闭环控制系统的组成部分？A. 传感器B. 比例控制器C. 人机界面D. 执行器3.2 填空题1) 传感器是自动控制系统中的__________。
2) 控制器根据传感器反馈的信息和设定值进行__________。
3.3 计算题1) 一个自动控制系统的输出信号为4-20mA，输入信号范围为0-100摄氏度，若当前输入信号为75摄氏度，则输出信号为多少mA？3.4 简答题1) 什么是闭环控制系统？请简要描述其工作原理。
3.5 应用题1) 设计一个温度控制系统，要求将一个水槽的温度控制在25摄氏度左右。
请画出该系统的框图，并说明每一个组成部分的作用和连接方式。
4. 使用建议为了充分利用本题库进行自动化控制系统的学习和练习，建议学生根据自己的学习目标和时间安排，合理划分欲解答的题目数量和时间，保证学习效果和进度的平衡。
可以单独解答每个题目，也可以模拟考试情景进行批量解答。
5. 结语自动化控制系统题库旨在为学生提供全面的自动化控制系统学习和练习资源，帮助他们夯实基础知识，提升解决问题和设计系统的能力。
通过有效地使用本题库，相信学生们能够在自动化控制系统领域取得更好的成绩和进步。
自动控制试题及答案
自动控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于（）。
A. 是否存在反馈B. 控制器的类型C. 系统的稳定性D. 系统的响应速度答案：A2. 在控制系统中，稳态误差是指（）。
A. 系统达到稳态时的输出值B. 系统达到稳态时的输入值C. 系统达到稳态时的输出与期望输出之间的差值D. 系统达到稳态时的输入与期望输入之间的差值答案：C3. PID控制器中的“P”代表（）。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A4. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s+1)，则该系统的类型是（）。
A. 零型B. 一型C. 二型D. 三型答案：B5. 在控制系统中，超调量是指（）。
A. 系统响应超过稳态值的最大值B. 系统响应超过稳态值的最小值C. 系统响应达到稳态值的时间D. 系统响应达到稳态值的速率答案：A6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s^2+2s+1)，则该系统的开环截止频率为（）。
A. 1B. 2C. √2D. √3答案：A7. 根据奈奎斯特判据，如果一个系统的奈奎斯特曲线围绕(-1,j0)点顺时针旋转（）圈，则系统是稳定的。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案：A8. 在控制系统中，如果一个系统对一个阶跃输入的响应是指数衰减的，则该系统是（）。
A. 稳定的B. 不稳定的C. 临界稳定的D. 临界不稳定的答案：A9. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s(s+2))，则该系统的零点为（）。
A. 0B. -2C. 0, -2D. 0, 2答案：C10. 在控制系统中，如果系统对一个单位阶跃输入的响应是单调的，则该系统（）。
A. 一定是稳定的B. 一定是不稳定的C. 可能是稳定的，也可能是不稳定的D. 无法判断答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响系统的稳定性（）。
A. 控制器的增益B. 系统的结构C. 反馈的类型D. 系统的初始条件答案：ABC2. 在控制系统中，下列哪些方法可以用来减少系统的超调量（）。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案一、选择题1. 在自动控制系统中，调节器的作用是：A. 检测被控对象的信息并传递给控制器B. 把控制器的输出信号转化为执行机构的动作C. 对系统进行建模和参数辨识D. 对系统的稳定性和性能进行分析和设计2. 控制系统中的“控制器”是指：A. 传感器B. 执行机构C. 调节器D. PID调节器3. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是：A. 改善系统的鲁棒性B. 提高系统动态性能C. 校正系统的静态误差D. 抑制系统的振荡4. 关于PID控制器的描述，以下哪个是正确的？A. 仅由比例项组成B. 仅由积分项组成C. 仅由微分项组成D. 由比例项、积分项和微分项组成5. 对于一阶惯性环节，其传递函数形式为：A. G(s) = K/(Ts + 1)B. G(s) = K/(sT + 1)C. G(s) = K/(s + T)D. G(s) = K/(s + 1)二、填空题1. 按照惯例，控制系统的输入信号通常表示为______，输出信号通常表示为______。
2. 控制系统的闭环传递函数由开环传递函数和______组成。
3. 控制系统的校正系数是指在单位______条件下，系统输出与输入的______比值。
4. 控制系统的性能指标包括超调量、上升时间、______时间和稳态误差等。
5. 自动控制理论包括频率域分析、______分析和状态空间分析等方法。
三、简答题1. 简述PID控制器的工作原理及基本调节方法。
2. 什么是系统的稳定性？常用的稳定性判据有哪些？3. 请解释闭环控制系统中的超调量、上升时间、峰值时间和调节时间的概念。
4. 什么是系统的校正系数？如何通过调节PID参数来改变系统的校正系数？5. 简述频率域分析法在控制系统分析中的应用，并说明如何绘制Bode图。
四、计算题1. 给定一个PID控制器的传递函数为：Gc(s) = Kp + Ki/s + Kds，试求其闭环传递函数表达式。
自动控制理论试题库
一、多选(共计25分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。
)正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】5、开环稳定的系统，其闭环（），开环不稳定的系统，其闭环（）A. 不一定稳定B. 不一定不稳定正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】正确:【A;B】10、开环稳定的系统，其闭环（），开环不稳定的系统，其闭环（）正确:【A;B】二、单选(共计75分,每题2.5分)11、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 ( )B.C.D.正确:【D】12、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是（）如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。
稳定性与闭环零点位置无关；B.如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的；C.超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关；D.如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。
正确:【A】13、若某负反馈控制系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为（）。
B.C.D.与是否为单位反馈系统有关正确:【B】14、关于P I 控制器作用，下列观点正确的有（）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。
正确:【A】15、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。
超调B.稳态误差C.调整时间D.峰值时间正确:【A】16、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。
超调B.稳态误差C.调整时间D.峰值时间正确:【A】17、系统特征方程为，则系统（）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。
(完整版)自动控制原理试题库(含答案)剖析
A、 型别 ； B、系统不稳定；
C、 输入幅值过大； D、闭环传递函数中有一个积分环节。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是(D)
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)。
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 对应时域性能指标调整时间 ，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。
2、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中， 定义为调整时间。 是超调。
8、PI控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达式是 。
9、设系统的开环传递函数为 ，则其开环幅频特性为 ，相频特性为 。1、对于自动控制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。
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 ，当输入信号是 时，系统的稳态误差是(D)
A、 0 ； B、 ∞ ； C、 10 ；D、 20
8、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是(A)
A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关；
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。
自动控制原理及系统练习题
<<自动控制原理及系统>>练习题一、选择题（以下小题中各项只有一个选项是正确的，请把正确答案写在括号中）1．经典控制理论研究的对象是 （ C ）A 多输入多输出系统B 非线性系统C 线性定常系统D 多输出的非线性系统2．单位脉冲信号的拉式变换为 （ C ） A 1SB 21SC 1D 2S 3．开环控制的特征是 ( C. )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4．自动跟踪系统按给定值的变化来划分，属于 （ B ）A 定值控制系统B 随动控制系统C 程序控制系统D 闭环控制系统5.对于自动控制系统的输出响应，我们总是希望系统为 （ B ）A 非周期响应B 衰减振荡响应C 等幅振荡响应D 发散振荡响应6. 典型二阶系统的单位阶跃响应和ζ有关，1<ζ属于 （ A ）A 过阻尼B 无阻尼C 临界阻尼D 欠阻尼7. 对于空调控温这个自动控制系统，请指出它的被控变量是哪个 （ B ）A 空调器B 房内温度C 房间D 房间里的人8. 描述控制系统可以用数学模型来表达，典型控制系统中最常用的为（ B ）A 微分方程B 传递函数C 系统结构图D 响应曲线9.Ⅱ型控制系统的对数幅频特性曲线中，低频段的斜率为 （ -40 ）A -20B -40C 20D 4010.在工程中，对于二阶系统的最佳性能所对应的阻尼比为 （ D ）A 0.5B 0.8C 0.3D 0.70711.在应用频率特性法设计自动控制系统时，通常希望其对数幅频特性L(ω)曲线在过零分贝线时的斜率为 ( A. )A.-20dB/decB.+20dB/decC.0dB/decD.-40dB/dec12.若系统的开环传递函数为2)s(5s 10+，则它的开环增益为 ( D )A.10B.2C.1D.513.某环节的传递函数为1Ts K+，它的对数幅频率特性L(ω)随K 值增加而 ( A. )A.上移B.下移C.左移D.右移14．一阶系统的单位阶跃响应为 （C ． ）A ．等幅振荡B ．水平直线C ．按指数规律单调上升曲线D ．斜率为1／T 的斜直线15.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对 ( A )进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。
自动控制系统试题
1自动控制（没有人直接参与），利用（外加的设备或装置），（机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数）自动地按照预定的规律运行。
控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）2在随动系统中，系统分析和设计的重点是研究被控量跟随的（快速性）和（准确性）。
3、人的一切活动现反馈控制的原理，负反馈控制原理（按偏差控制）的原理，闭环负反馈控制原理的精髓是（利用误差消除误差）。
4、经典控制理论常用的分析方法主要有（时域分析法）、（根轨迹分析法）、（频域分析法）三种。
5、自动控制系统基本控制方式有：（开环控制）、（闭环反馈控制）和（复合控制）。
6、按输入量变化规律来看，自动控制系统可分为（恒值控制系统）、（随动系统）和（程序控制系统）。
7、线性定常控制系统的传递函数是零初始条件下，（输出变量）与（输入变量）的拉氏变换之比。
8、组成控制系统结构图的四种基本单元主要包括（信号线）、（引出点）、（比较点）和（方框）。
11、在欠阻尼（10<<ξ）二阶系统中，阻尼比越小，超调量越（大）调节时间越（长） 12、已知某单位反馈系统的开环传递函数为)12)(11.0(50)(++=s s s s G ，则其静态位置误差系数p K =（∞）、静态速度误差系数v K =（50）、静态加速度误差系数a K =（0）。
13、改善二阶系统性能的方法主要有（比例—微分控制）和（测速反馈控制）。
14、组成控制系统结构图的四种基本单元主要包括（信号线）、（引出点）、（比较点）和（方框）。
15、一个线性定常控制系统稳定的充分必要条件是（闭环极点均严格位于s 左半平面）。
16、影响系统稳态误差的因素有：（系统型别）、（开环增益）和（输入信号的形式和幅值）。
17、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大；（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。
18、根轨迹起于系统开环（极点），终于系统开环（零点）。
19、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性） 20、已知系统开环传递函数为ss G 10)(=，当频率为2 rad/s 时，则该系统的频率特性为（905-∠）。
自动控制系统试题
⾃动控制系统试题⼀、选择题1. 带有⽐例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（A ）A、零；B、⼤于零的定值C、⼩于零的定值；D、保持原先的值不变1、⽆静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出（D ）。
A、为0B、正向逐渐增⼤C、负向逐渐增⼤D、保持恒定终值不变1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A、只⽤⽐例放⼤器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C、反馈控制系统的作⽤是：抵抗扰动、服从给定D、系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度3. ⽆静差调速系统的PI调节器中P部份的作⽤是（D ）A、消除稳态误差；B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差⼜加快动态响应；D、加快动态响应4．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采⽤的控制⽅式是( B ) A．PID B．PI C．P D．PD4、双闭环调速系统在稳定运⾏时，控制电压Uct的⼤⼩取决于（C ）。
A、IdlB、nC、n和IdlD、α和β4．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A )A. ASR饱和、ACR不饱和B. ACR饱和、ASR不饱和C. ASR和ACR都饱和D. ACR和ASR都不饱和B、电流上升阶段C、恒流升速阶段D、电流下降阶段4、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A、饱和⾮线性控制B、转速超调C、准时间最优控制D、饱和线性控制4、转速、电流双闭环调速系统起动时，转速调节器处于 B 。
A、调节状态B、饱和状态C、截⽌状态4、转速、电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，转速调节器处于 A 。
A、饱和状态B、调节状态C、截⽌状态6、调速系统的调速范围和静差率这两个指标 B 。
A、互不相关B、相互制约C、相互补充7．静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速⼀定时，特性越硬，则静差率( A ) A．越⼩B．越⼤C．不变 D．不确定7、采⽤⽐例积分调节器的闭环调速系统⼀定属于A、⽆静差调速系统B、有静差调速系统C、双闭环调速系统D、交流调速系统8、⽆静差调速系统的调节原理是 B 。
自动控制系统试题库
自动控制系统试题库(改)(总15页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、填空题1、直流调速的种类有：改变电枢电压、电枢串电阻、弱磁调速。
2、实现无静差调速，则需要在控制电路中包含有积分环节。
3、比例调节器的输出量完全取决输入量。
4、多环控制系统的校正步骤为：先校正环。
校正好后，并通过适当的等效变换、简化处理，再校正环。
5、典型Ⅰ型系统中，若以快速性为主，则宜取ζ= ，若以稳定性为主，则宜取ζ= 。
6、α=β配合控制的有环流可逆调速系统中存在的是环流。
7、两组晶闸管装置组成的可逆线路有两种接线方式为和。
8、直流电动机有两个独立的电路：电枢回路与励磁回路。
9、积分环节的输出量取决于积分环节的大小。
10、比例—积分调节器兼顾了系统的快速性和实现无静差的两个方面的要求，因此在自动控制系统中获得广泛的应用。
11、根据转速方向和它与电磁转矩间的关系，可分成四种工作状态：正向运行、正向制动、反向运行、反向制动。
12、双闭环调速系统的两个调节器一般采用调节器，实行联接。
13、采用比例调节器的调速系统，依靠系统的与的偏差进行工作，是一种有静差的调速系统。
14、自动调速指的是：由转速负反馈自动调节转速。
15、最大超调量是输出量与稳态值的最大偏差与稳态值之比。
17、有静差调速系统，其自动调节作用只能尽量减少系统的静差，而不能完全消除静差。
18、积分环节的输出量，取决于输入量对时间的累积过程。
19、反向运行的情况与正向运行相类似，只是由反组取代了正组。
电压、电流、转矩与正向运行相反。
20、反馈控制的一般规律是：要想维持某一被控量不变或少受内部和外部干扰的影响，只要引入该量的__反馈量__与__给定量__进行比较，用它们的___偏差__进行控制，组成__________即可。
21．直流电动机调压可获得调速，直流电动机调励磁可获得调速。
22．双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于。
自动化控制系统考核试卷
D.系统稳定性只与闭环零点有关
16.以下哪种控制方法适用于非线性系统？（）
A.线性控制
B.非线性控制
C.模糊控制
D. A和B
17.在自动化控制系统中，以下哪个环节可能导致系统产生振荡？（）
A.控制器增益过大
B.控制器增益过小
C.被控对象时间常数过大
D.被控对象时间常数过小
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. D
3. A
4. A
5. D
6. A
7. D
8. A
9. D
10. C
11. B
12. A
13. C
14. A
15. B
16. D
17. A
18. A
19. D
20. B
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABC
4. BD
5. AB
6. ABCD
7. AB
8. ABC
A.比例控制
系统中，反馈信号的作用是？（）
A.增强系统的稳定性
B.减弱系统的稳定性
C.提高系统的响应速度
D.降低系统的响应速度
4.以下哪种控制策略是无差控制的？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
5.自动控制系统设计的主要目标是？（）
A.提高控制器增益
B.降低控制器增益
C.使用低通滤波器
D.使用高通滤波器
11.以下哪种控制策略适用于滞后系统？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
12.在控制系统中，系统稳态误差是指？（）
自动控制原理试卷及答案20套
r _
e
u
1 s ( s 1)
c
G (s)
七． 设采样系统的方框图如图所示， 其中 求能使系统稳定的 K1 值范围。
K1 s ( s 4) ,
采样周期 T＝0.25s，
(15 分)
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
b r(t) + _ a
3 s (0.8s 1)( s 1)
c(t)
7．线性离散控制系统如下图所示，试确定使系统稳定的 K 值范围。
（15 分）
R(s) + T=1s _
1 e Ts s
K s( s 1)
c(s)
《自动控制原理》 试题（三）A 卷
一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填 入题干的括号中。 (本大题共 9 小题，总计 40 分)
第 5 页 共 42 页
QQ753326843
3．当输入为
1 2 2
考研直通车
r (t ) 1(t ) t * 1(t ) t * 1(t ) 时，求稳态误差 e ss 。
R(s)
E (s)
1 e sT s
K s2
C (s)
0.5s
七、判断下列三个非线性系统闭环稳定性。 （15 分）
R(s) + _
K s (0.1s 1)(0.25s 2)
C(s)
3、 设反馈控制系统中
G( s)
K* s 2 ( s 2)( s 5) ， H ( s ) 1
要求： （1）概略绘制系统根轨迹图，判断系统的稳定性。 （2）如果改变反馈通路传递函数使 H ( s ) 1 2 s ，试判断 H ( s ) 改变后系统 的稳定性，研究 H ( s ) 改变所产生的效应。
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一、选择题1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ）A、零；B、大于零的定值C、小于零的定值；D、保持原先的值不变1、无静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出（ D ）。
A、为0B、正向逐渐增大C、负向逐渐增大D、保持恒定终值不变1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A、只用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C、反馈控制系统的作用是：抵抗扰动、服从给定D、系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度3. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（ D ）A、消除稳态误差；B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应；D、加快动态响应4．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是 ( B ) A．PID B．PI C．P D．PD4、双闭环调速系统在稳定运行时，控制电压Uct的大小取决于（ C ）。
A、IdlB、nC、n和IdlD、α和β4．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A )A. ASR饱和、ACR不饱和B. ACR饱和、ASR不饱和C. ASR和ACR都饱和D. ACR和ASR都不饱和4、双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A、转速调节阶段B、电流上升阶段C、恒流升速阶段D、电流下降阶段4、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A、饱和非线性控制B、转速超调C、准时间最优控制D、饱和线性控制4、转速、电流双闭环调速系统起动时，转速调节器处于 B 。
A、调节状态B、饱和状态C、截止状态4、转速、电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，转速调节器处于 A 。
A、饱和状态B、调节状态C、截止状态6、调速系统的调速范围和静差率这两个指标 B 。
A、互不相关B、相互制约C、相互补充7．静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速一定时，特性越硬，则静差率( A ) A．越小B．越大C．不变 D．不确定7、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A、无静差调速系统B、有静差调速系统C、双闭环调速系统D、交流调速系统8、无静差调速系统的调节原理是 B 。
A、依靠偏差的积累B、依靠偏差对时间的积累C、依靠偏差对时间的记忆D、用偏差进行调节9、在交—直—交变频装置中，若采用不控整流，则PWN逆变器的作用是（ C ）。
A、调压B、调频C、调压调频D、调频与逆变10、可逆调速系统主电路中的环流是 A 负载的。
A、不流过B、流过C、反向流过10、普通逻辑无环流（既无推β又无准备）可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时，电动机处于（ B ）状态。
A、回馈制动B、反接制动C、能耗制动D、自由停车11.异步电动机变压变频调速时，采用（ B ）控制方式，可获得一线性机械特性。
A、U1／f1=常值；B、Eg/f1=常值；C、Es/f1=常值；D、Er/f1=常值11. 转差频率控制变频调速系统的基本思想是控制（ C ）。
A、电机的调速精度；B、电机的动态转矩；C、电机的气隙磁通；D、电机的定子电流11．下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是 ( D )A．降电压调速 B．串级调速C．变极调速 D．变压变频调速11、下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是（ C ）。
A、降电压调速B、变极对数调速C、变压变频调速D、转子串电阻调速11、下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是A、降电压调速B、变极对数调速C、变压变频调速D、转子串电阻调速11、在变频调速时，若保持恒压频比(U1／f1=常数)，可实现近似 C 。
A、恒功率调速B、恒效率调速C、恒转矩调速11、当电动机在额定转速以下变频调速时，要求 C ，属于恒转矩调速。
A、定子电源的频率f1可任意改变B、定子电压U1不变C、维持U1／f1=常数11、当电动机在额定转速以上变频调速时，要求 B ，属于恒功率调速。
A、定子电源的频率f1可任意改变B、定子电压U，为额定值C、维持U1／f1=常数12、下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是A、高阶B、低阶C、非线性D、强耦合12、下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的是A、高阶B、线性C、非线性D、强耦合12、异步电动机数学模型的组成不包括A、电压方程B、磁链方程C、转矩方程D、外部扰动二、判断题1、在自动调速系统中，电压负反馈主要补偿电源内阻上电压的损耗（√）。
1、调速系统中，电压微分负反馈和电流微分负反馈环节在系统动态及静态中都参与调节。
( Ⅹ )．1、调速系统中采用电流正反馈和电压负反馈都是为提高直流电动机硬度特性，扩大调速范围。
(√ )1、电压负反馈调速系统静特性优于同等放大倍数的转速负反馈调速系统。
( Ⅹ )1、电压负反馈调速系统对直流电动机电枢电阻、励磁电流变化带来的转速变化无法进行调节。
( √ )2、比例积分调节器，其比例调节作用，可以使得系统动态响应速度较快；而其积分调节作用，又使得系统基本上无静差。
( √ )2、调速系统中采用比例积分调节器，兼顾了实现无静差和快速性的要求，解决了静态和动态对放大倍数要求的矛盾。
( √ )3、比例控制直流调速系统能够减小稳态速降的实质是自动调节作用。
（√）4、在变频调速时，为了得到恒转矩的调速特性，应尽可能地使电动机的磁通Φm保持额定值不变。
(√ )4、变频调速时，若保持电动机定子供电电压不变，仅改变其频率进行变频调速，将引起磁通的变化，出现励磁不足或励磁过强的现象。
(√ )4、变频调速的基本控制方式是在额定频率以下的恒磁通变频调速，而额定频率以上的弱磁调速。
(√ )5、当积分调节器的输入电压△Ui=o时，其输出电压也为0。
( Ⅹ )三、简答题1、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
答：泵升电压产生的原因：采用二极管整流获得直流电源时，电机制动时不能回馈电能，只好对滤波电容充电，使电容两端电压升高，产生泵升电压。
泵升电压抑制措施：电容器吸收动能；镇流电阻消耗动能；并接逆变器。
1、有静差系统与无差系统的区别。
答：根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用，PI控制器可消除阶跃输入和阶跃扰动作用下的静差，称为无静差系统，P 控制器只能降低静差，却不能消除静差，故称有静差系统。
2、在转速、电流双闭环调速系统中，出现电网电压波动与负载扰动时，哪个调节器起主要调节作用答：电网电压波动时，ACR 起主要调节作用;负载扰动时，ASR 起主要抗扰调节作用。
2、双闭环直流调速系统的启动过程的特点和动态抗扰性能是什么答：a ）饱和非线性控制，b ）转速超调，c ）准时间最优控制抗扰性能：a ）抗负载扰动，b ）抗电网电压扰动3、双闭环直流调速系统的启动过程各个阶段的特点。
答：P633、双闭环直流调速系统的动态性能指标。
答：P663、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少为什么答：当两个调节器都不饱和时，它们的输入偏差电压和输出电压都是零，转速调节器 ASR 的输出限幅电压 Uim 决定了电流给定电压的最大值；电流调节器 ACR 的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm.4、单闭环调速系统的基本特征答：（1)具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差的；（2）闭环系统具有较强的抗干扰性能反馈闭环系统具有很好的抗扰性能，对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制；（3）闭环系统对给定信号和检测装置中的扰动无能为力。
5、简述恒压频比控制方式答：绕组中的感应电动势是难以直接控制的，当电动势值较高时，可以忽略定子绕组的漏磁 阻抗压降，而认为定子相电压 Us ≈ Eg ，则得1Us f =常值 这是恒压频比的控制方式。
但是，在低频时 Us 和 Eg 都较小，定子阻抗压降所占的份量就 比较显著，不再能忽略。
这时，需要人为地把电压 Us 抬高一些，以便近似地补偿定子压降。
5、转差频率控制系统的特点。
答：P1526、三相坐标变换的实质与原则。
答：P162五、计算题例子3-1、3-2、习题3-10 习题2-5、2-91、某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降△nN =115r/min，当要求静差率s≤30％时，允许多大的调速范围如果要求静差率s≤20％，试求最低运行速度及调速范围。
解：要求s≤30%时，调速范围为若要求s≤20%时，最低空载转速为最低运行转速为调速范围为2、某一调速系统，测得的最高转速特性为 n O max = 1500r / min ，最低转速特性为n O min = 150r / min ，带额定负载时的速度降落Δn N = 15r / min ，且在不同转速下额定速降Δn N 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大系统允许的静差率是多少解：思路一：系统能够达到的调速范围为：3. 在转速、电流双闭环系统中，两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。
已知参数：电动机：Pnom= ， Unom=220V ， Inom=20A ，nnom=1000r/min，电枢回路总电阻R=Ω，设Unm*= Uim*= Ucm=8V，电枢回路最大电流Idm=40A，电力电子变换器的放大系数Ks=40.试求：（1）电流反馈系数β和转速反馈系数α；（2）当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
解：（1）β= Uim*/Idm=8/40=α= Unm */ nnom=8/1000=（2）Ud0=IdmR=40×=60VUi= Uim*=8V（极性相反）Uc= Ud0/Ks=60/40=4. 已知某调速系统电动机数据为：PN=18KW ,UN=220V ,IN=94A ,nN=1000r/min ，Ra=Ω整流装置内阻Rrec = Ω触发整流环节的放大倍数 Ks=40.最大给定电压Unm* =15V, 当主电路电流达到最大值时，整定电流反馈电压 Uim =10V (p29)计算：（1）转速反馈系数a。
（2）调节器放大系数Kp 。
5、如图所示的系统，要求σ≤5%，试设计调节器。
解：根据题意，该系统可以校正为典型Ⅰ型系统，也可以校正为典型Ⅱ型系统后加给定滤波器。
校正成典型Ⅱ型系统时，若取h=5，则T1=，hT1=5×=，T1＞hT2。
因此可以把大惯性环节1/（+1）近似处理为积分环节1/（），故系统控制对象的传递函数为采用PI调节器校正，则开环传递函数为按Mpmin准则故调节器参数这时超调量σ=%，为了减小超调量，输入通道加一给定滤波器取滤波时间常数T0=τ=，超调量σ=%＜5%，满足要求。