自动控制原理期末考试试卷含答案
13自动控制原理期末试卷与答案
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( c )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( d )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 )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( d )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(c ) A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是(b ) 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(b )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 )A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大,其( d )A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 ( )A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12.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。
期末考试试题集自动控制原理含完整答案(供参考)
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.107. 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T1=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( )A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 ( )A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12.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。
自动控制原理期末考试卷与答案
自动控制原理期末考试卷与答案、填空题(每空 1 分,共20分)、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 。
、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。
、在经典控制理论中,可采用 劳斯判据(或:时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。
、控制系统的数学模型,取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。
、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg ()A ω(或:()L ω),横坐标为lg ω 。
、奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R ,其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数,Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数,R 指 奈氏曲线逆时方向包围 (-1, j0 )整圈数。
、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 调整时间 。
%σ是超调量 。
、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++,则其开环幅频特性为()A ω=,相频特性为01112)90()()tg T tg T ωωω--=---。
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。
、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+++。
、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。
、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
、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判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。
期末考试试题集-自动控制原理(含完整答案)
自动控制原理1一、单项选择题(每小题 1 分,共20 分)系统和输入已知,求输出并对动态特性进行研究,称为1. ()2. 惯性环节和积分环节的频率特性在()上相等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ω从0 变化到+ ∞时,延迟环节频率特性极坐标图为4. ()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10,则它的开环增益为(s(5s 2)期末考试- 复习重点7. A.1二阶系统的传递函数临界阻尼系若保持二阶系统B.2C.5D.10G ( s)2 sA. 提高上升时间和峰值时2s 5,则该系统是(过阻尼系 D. 零阻尼系减少上升时间和峰值时A. 系统综合B. 系统辨识C. 系统分析D. 系统设计A. 幅频特性的斜率 B. 最小幅值 C. 相位变化率 D. 穿越频率A. 圆B. 半圆 C. 椭圆 D. 双曲线5.6. 若系统的开环传递函数为C. 提高上升时间和调整时间1 T s ,当频率D. 减少上升时间和超调量1时,则相频特性G ( j )为()T9.(s)阶微分环节GA.45B. -45C.90D. -9010. 最小相位系统的开环增益越大,其(A. 振荡次数越多B. 大 稳定裕量越C. 相位变化越小D. 小 稳态误差越11. 设系统的特征方程为D s s 4D s s 8s 3 17s 20 ,则此系统16 s 5 (A. 稳定B. 临界稳定C. 不稳定D. 稳定性不确定。
12. 某单位反馈系统的开环传递函数为:k)时,闭环系统临界稳 ,当 k= ( 定。
s( s 1)( s 5)A.10B.20C.30D.4013. 设系统的特征方程为3s43210s 5s s2 0 ,则此系统中包含正实部特征的个数有(A.0B.1C.2D.314. 单位反馈系统开环传递函 数为A.2B.0.2G s s C.0.5,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为(sD.0.0515. 若已知某串联校正装置的传递函数为G c (s)A. 反馈校正B. 正s 1 ,则它是一种( 10s 1相位超前校 C. 相位滞后—超前校正D. 正 相位滞后校16. 稳态误差 ess 与误差信号 E( s) 的函数关系为()A. e ss lim E(s) s 0 C. e ss lim E(s) s limB. e ss sE(s)s 0 lim D. e sssE(s) 17. 在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定减小增益 超前校正 滞后校正 D. 滞后 - 超前18. 相位超前校正装置的奈氏曲线为(A. 圆B. 上半圆C. 下半圆D.45 °弧线K19. 开环传递函数为G(s)H( s)=3 s (s, 则实轴上的根轨迹为(C.(- ∞,A.(-3 ,∞ ) B.(0 ,∞ ) 3)20. 在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( A. 电压 B. 电流 C. 位移 D. 速度 二、填空题(每小题 1 分,共 10 分)21闭环控制系统又称 .为 系统。
自动控制原理期末考试卷含答案
自动控制原理期末考试卷与答案一、填空题〔每空 1 分,共20分〕1、对自动控制系统的根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。
3、在经典控制理论中,可采用 劳斯判据(或:时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型,取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg ()A ω(或:()L ω),横坐标为lg ω 。
6、奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R ,其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数,Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数,R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 调整时间 。
%σ是超调量 。
8、设系统的开环传递函数为12(1)(1)Ks T s T s ++,那么其开环幅频特性为2212()()1()1KA T T ωωωω=+⋅+,相频特性为01112()90()()tg T tg T ϕωωω--=---。
9、反应控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反应量的差值进行的。
10、假设某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105tt g t ee --=+,那么该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s+++。
11、自动控制系统有两种根本控制方式,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。
12、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
13、稳定是对控制系统最根本的要求,假设一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,那么该系统 稳定。
自动控制原理期末试卷及答案
自动控制原理期末试卷一、简答:(共30分,每小题10分)1、说明闭环控制系统的基本组成,并画出其典型结构方框图。
2、什么叫稳定裕量,在如下所示的图中标出相角稳定裕量和增益稳定裕量。
3、说明非线性控制系统中具有哪些运动特征(与线性控制系统相比较)。
二、已知系统结构图如图所示,试求出系统的传递函数。
(共10分)三、已知反馈系统的开环传递函数为)6)(3()1()(2+++=s s s s K s G 。
(共10分) (1)试确定使系统稳定的K 的取值范围。
(5分)(2)若要求系统对于输入r(t)= t 2作用下的静态误差e SS ≤0.5,试确定K 的取值范围。
(5分)四、已知最小相位系统开环对数幅頻特性图如图所示,写出相应的传递函数。
(共10分)五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 )1)(1()(21++=s T s T s Ks G 。
(共10分)(1)试概略画出G (s )对应的Nyquist 图。
(5分) (2)由Nyquist 稳定判据给出闭环系统稳定的条件。
(5分) 六、已知系统的开环传递函数为)1()3(2)(+++=s s s s K s G )(绘制负反馈的根轨迹图,并确定使系统处于欠阻尼的K 值范围。
(共15分) 七、某采样控制系统的结构如图所示,已知τ=1,求: (1)求系统的脉冲传递函数。
(10分) (2)求系统稳定的K 值范围。
(5分)答案一、 简答:(共30分,每小题10分)1、答案:闭环控制系统的基本组成:检测元件、比较元件、放大元件、执行元件、给定元件、校正元件及被控对象。
(共6分,除被控对象外,每一个元件给1分)典型结构方框图(4分,可以没有局部反馈)2、答案:稳定裕量是系统距离稳定 的边界所具有的余量(5分)。
相角稳定裕量(3分)。
增益稳定裕量(2分)。
3、答案:与线性控制系统相比非线性控制系统表现出如下的特征: (1)非线性控制系统的运动不满足态的迭加原理。
自动控制原理-期末试卷及答案
自动控制原理-期末试卷及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷) 考试时间 100分钟考生注意事项:1、本试卷共 2 页,试卷如有缺页或破损,请立即举手报告以便更换。
2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
3、答案请写在答题纸之密封线内和纸卷正面,否则不记分。
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 ( ) A 、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2=Z 。
自动控制原理考试试卷及答案
自动控制原理考试试卷及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项不是自动控制系统的基本组成部分?A. 控制器B. 被控对象C. 执行机构D. 操作人员答案:D2. 在自动控制系统中,下列哪项属于反馈环节?A. 控制器B. 执行机构C. 被控对象D. 反馈元件答案:D3. 下列哪种控制方式属于闭环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案:D4. 下列哪种控制方式属于开环控制?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分控制答案:A5. 在自动控制系统中,下列哪种控制规律不会产生稳态误差?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:B6. 下列哪种控制方式适用于一阶惯性环节?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制答案:A7. 在自动控制系统中,下列哪种环节不会产生相位滞后?A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案:A8. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的稳定性和快速性?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D9. 在自动控制系统中,下列哪种环节可以使系统具有较好的阻尼效果?A. 比例环节B. 积分环节C. 微分环节D. 比例-积分环节答案:C10. 下列哪种控制方式可以使系统具有较好的跟踪性能?A. 比例控制B. 积分控制C. 微分控制D. 比例-积分-微分控制答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 自动控制系统的基本组成部分有:控制器、被控对象、执行机构、________。
答案:反馈元件2. 在自动控制系统中,反馈环节的作用是________。
答案:减小系统的稳态误差3. 闭环控制系统的特点有:________、________、________。
答案:稳定性好、快速性好、准确性高4. 开环控制系统的缺点有:________、________、________。
自控期末考试题及答案
自控期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 自控系统的开环传递函数是G(s),闭环传递函数是H(s),则开环增益K的值是:A. G(s)B. H(s)C. K=1/(1+G(s)H(s))D. K=1/G(s)2. 在PID控制器中,P代表的是:A. 比例B. 积分C. 微分D. 优先级3. 以下哪个不是控制系统的稳定性判据:A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 奈特图4. 控制系统的稳态误差ess与输入信号的类型有关,以下哪种输入信号类型会导致ess不为零:A. 阶跃信号B. 斜坡信号C. 抛物线信号D. 正弦信号5. 系统的时间常数τ与系统的哪个参数有关:A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度6. 以下哪个是控制系统的频率特性:A. 传递函数B. 脉冲响应C. 伯德图D. 阶跃响应7. 一个二阶系统的阻尼比ζ=0.5,其特征方程为:A. s^2+2ζωns+ωn^2=0B. s^2+ωns+ωn^2=0C. s^2+2ζωn^2s+ωn^4=0D. s^2+2ζωn^2=08. 以下哪个是控制系统的超调量(overshoot):A. 稳态误差B. 最大偏差C. 初始偏差D. 瞬态误差9. 系统设计中,为了提高系统的稳定性,通常需要增加:A. 阻尼比B. 自然频率C. 增益D. 相位裕度10. 以下哪个不是控制系统的时域性能指标:A. 稳态误差B. 调整时间C. 延迟时间D. 峰值时间答案:1. C2. A3. C4. B5. B6. C7. A8. B9. A10. C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述PID控制器的工作原理及其各部分的作用。
答案:PID控制器是一种常见的反馈控制器,由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成。
比例部分根据误差的大小成比例地调整控制量,以减小误差;积分部分对误差进行积分,消除稳态误差;微分部分对误差的变化率进行控制,以抑制系统的过冲和振荡。
自动控制原理期末考试试卷六套+(答案详解)
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( c )C.系统分析2. 惯性环节和积分环节的频率特性在( d )上相等。
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( d )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 )A.圆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( d )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(c ) C.57. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是(b ) B.欠阻尼系统8. 若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn ,则可以(b )B.减少上升时间和峰值时间9. 一阶微分环节Ts s G +=1)(,当频率T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为( a ) A.45°10.最小相位系统的开环增益越大,其( d )D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 ( )A.稳定12.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。
C.3013.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ,则此系统中包含正实部特征的个数有( )C.214.单位反馈系统开环传递函数为()ss s s G ++=652,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为( )D.0.0515.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( ) D.相位滞后校正16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为( )B.)(lim 0s sE e s ss →=17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是( )A.减小增益18.相位超前校正装置的奈氏曲线为( )B.上半圆19.开环传递函数为G (s )H (s )=)3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为( ) C.(-∞,-3)20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( )反馈的传感器。
自动控制原理-期末试卷及答案
课程名称: 自动控制理论 (A/B 卷 闭卷) 考试时间 100分钟考生注意事项:1、本试卷共 2 页,试卷如有缺页或破损,请立即举手报告以便更换。
2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
3、答案请写在答题纸之密封线内和纸卷正面,否则不记分。
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 ( )A 、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2=Z 。
13自动控制原理期末试卷与答案
13⾃动控制原理期末试卷与答案⾃动控制原理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( c ) 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( d )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 ) 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( d )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 10s s ,则它的开环增益为(c )A.1B.2C.5D.107. ⼆阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是(b )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(b )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T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为( a )A.45°B.-45°C.90°D.-90° 10.最⼩相位系统的开环增益越⼤,其( d )A.振荡次数越多B.稳定裕量越⼤C.相位变化越⼩D.稳态误差越⼩11.设系统的特征⽅程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统() A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。
12.某单位反馈系统的开环传递函数为:())5)(1(++=s s s ks G ,当k =()时,闭环系统临界稳定。
大学期末考试自动控制原理题集附带答案
自动控制原理1一、 单项选择题〔每题1分,共20分〕1. 系统和输入,求输出并对动态特性进展研究,称为〔 C 〕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〔A 〕上相等。
A3. 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〔 C 〕 A.比较元件 B.给定元件 C.反响元件 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 〕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〔 B 〕A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6. 假设系统的开环传 递函数为2)(5 10+s s ,则它的开环增益为〔C 〕7. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是〔B 〕 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. 假设保持二阶系统的ζ不变,提高ωn ,则可以〔B 〕 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T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为〔A 〕 A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大,其〔 D 〕A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统 〔 A 〕 A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12.*单位反响系统的开环传递函数为:())5)(1(++=s s s ks G ,当k =〔 C 〕时,闭环系统临界稳定。
13.设系统的特征方程为()025103234=++++=s s s s s D ,则此系统中包含正实部特征的个数有〔C 〕()ss s s G ++=652,当输入为单位阶跃时,则其位置误差为〔 C 〕A.2B.0.2C.0.5 D 15.假设*串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ,则它是一种〔 D 〕A.反响校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正e ss 与误差信号E (s )的函数关系为〔 B 〕A.)(lim 0s E e s ss →= B.)(lim 0s sE e s ss →=C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞→=17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是〔A 〕 18.相位超前校正装置的奈氏曲线为〔B 〕 °弧线 19.开环传递函数为G (s )H (s )=)3(3+s s K,则实轴上的根轨迹为〔 C 〕A.(-3,∞)B.(0,∞)C.(-∞,-3)D.(-3,0) 20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作〔 B 〕反响的传感器。
自动控制原理期末考试6套
自动控制原理期末考试6套一、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(c)C.系统分析2.惯性环节和积分环节的频率特性在(d)上相等。
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(d)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)A.圆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(d)D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为C.57.二阶系统的传递函数G()10,则它的开环增益为(c)(52)5,则该系统是(b)225B.欠阻尼系统8.若保持二阶系统的ζ不变,提高ωn,则可以(b)B.减少上升时间和峰值时间9.一阶微分环节G()1T,当频率1时,则相频特性G(j)为(a)TA.45°10.最小相位系统的开环增益越大,其(d)D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为D4831721650,则此系统()A.稳定12.某单位反馈系统的开环传递函数为:G临界稳定。
C.3013.设系统的特征方程为D341035220,则此系统中包含正实部特征的个数有()C.214.单位反馈系统开环传递函数为G差为()D.0.05k,当k=()时,闭环系统(1)(5)5,当输入为单位阶跃时,则其位置误2615.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc()1,则它是一种()101D.相位滞后校正16.稳态误差e与误差信号E()的函数关系为()B.elimE()17.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是()A.减小增益18.相位超前校正装置的奈氏曲线为()B.上半圆19.开环传递函数为G()H()=K,则实轴上的根轨迹为()3(3)C.(-∞,-3)20.在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作()反馈的传感器。
B.电流二、填空题(每小题1分,共10分)21.闭环控制系统又称为反馈控制系统。
大学期末考试自动控制原理题集附带答案
大学期末考试自动控制原理题集附带答案自动控制原理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( C )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(A )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( C )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 )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( B )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(C ) A.1 B.2 C.5 D.107. 二阶系统的传递函数52 5)(2++=s s s G ,则该系统是(B ) 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(B )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T1=ω时,则相频特性)(ωj G ∠为(A )A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大,其( D )A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11.设系统的特征方程为()0516178234=++++=s s s s s D ,则此系统( A )A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。
12.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 =( C )时,闭环系统临界稳定。
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2、(7分)开环增益K与根轨迹增益Kr的关系:
得 (1分)
系统稳定时根轨迹增益Kr的取值范围: ,(2分)
系统稳定且为欠阻尼状态时根轨迹增益Kr的取值范围: ,(3分)
系统稳定且为欠阻尼状态时开环增益K的取值范围: (1分)
六、(共22分)某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线 如图5所示:
2015年自动控制原理期末考试卷与答案
一、填空题(每空 1 分,共20分)
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。
3、在经典控制理论中,可采用劳斯判据(或:时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法)等方法判断线性控制系统稳定性。
3、求此时系统的动态性能指标 ;(4分)
4、 时,求系统由 产生的稳态误差 ;(4分)
5、确定 ,使干扰 对系统输出 无影响。(4分)
解:1、(4分)
2、(4分)
3、(4分)
4、(4分)
5、(4分)令: 得:
四、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)
解:从开环伯德图可知,系统具有比例环节、两个积分环节、一个一阶微分环节和一个惯性环节。
由图可知: 处的纵坐标为40dB,则 ,得 (2分)
故原系统的开环传函为 (2分)
求原系统的相角裕度 :
由题知原系统的幅值穿越频率为
(1分)
(1分)
对最小相位系统 不稳定
2、从开环波特图可知,校正装置一个惯性环节、一个微分环节,为滞后校正装置。
故其开环传函应有以下形式 (5分)
3、校正后的开环传递函数 为
由图可知: 处的纵坐标为40dB,则 ,得 (2分)
(2分)
故系统的开环传函为 (2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:
开环频率特性 (1分)
开环幅频特性 (1分)
开环相频特性: (1分)
3、求系统的相角裕度 :
求幅值穿越频率,令 得 (3分)
(2分)
(2分)
对最小相位系统 临界稳定
(4分)
用劳思判据判断系统的稳定性
系统的闭环特征方程是
(2分)
构造劳斯表如下
首列均大于0,故校正后的系统稳定。 (4分)
画出校正后系统的开环对数幅频特性
起始斜率:-20dB/dec(一个积分环节)(1分)
转折频率: (惯性环节), (一阶微分环节),
(惯性环节), (惯性环节)(4分)
2、确定使系统满足 的开环增益 的取值范围。(7分)
1、绘制根轨迹(8分)
(1)系统有有3个开环极点(起点):0、-3、ห้องสมุดไป่ตู้3,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: (2分)
(4)分离点: 得: (2分)
(5)与虚轴交点:
(2分)
二、(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
解:1、建立电路的动态微分方程
根据KCL有 (2分)
即 (2分)
2、求传递函数
对微分方程进行拉氏变换得
(2分)
得传递函数 (2分)
三、(共20分)系统结构图如图4所示:
1、写出闭环传递函数 表达式;(4分)
2、要使系统满足条件: , ,试确定相应的参数 和 ;(4分)
故其开环传函应有以下形式 (8分)
由图可知: 处的纵坐标为40dB,则 ,得 (2分)
又由 的幅值分贝数分别为20和0,结合斜率定义,有
,解得 rad/s(2分)
同理可得 或 ,
得 rad/s(2分)
故所求系统开环传递函数为
(2分)
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为 :
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:渐近线、分离点、与虚轴的交点等);(8分)
4、控制系统的数学模型,取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。
5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为 (或: ),横坐标为 。
6、奈奎斯特稳定判据中,Z = P - R ,其中P是指开环传函中具有正实部的极点的个数,Z是指闭环传函中具有正实部的极点的个数,R指奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。
1、写出原系统的开环传递函数 ,并求其相角裕度 ,判断系统的稳定性;(10分)
2、写出校正装置的传递函数 ;(5分)
3、写出校正后的开环传递函数 ,画出校正后系统的开环对数幅频特性 ,并用劳斯判据判断系统的稳定性。(15分)
解:1、从开环波特图可知,原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式 (2分)
12、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。
13、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。
14、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快速性
4、(4分)可以采用以下措施提高系统的稳定裕度:增加串联超前校正装置;增加串联滞后校正装置;增加串联滞后-超前校正装置;增加开环零点;增加PI或PD或PID控制器;在积分环节外加单位负反馈。
六、已知最小相位系统的开环对数幅频特性 和串联校正装置的对数幅频特性 如下图所示,原系统的幅值穿越频率为 :(共30分)
7、在二阶系统的单位阶跃响应图中, 定义为调整时间。 是超调量。
8、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 。
9、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。
10、若某系统的单位脉冲响应为 ,则该系统的传递函数G(s)为 。
11、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。
1、写出该系统的开环传递函数 ;(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 。(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)
解:1、从开环伯德图可知,原系统具有比例环节、一个积分环节、两个惯性环节。
故其开环传函应有以下形式 (2分)