自控复习题(答案)
自控复习题(答案)
复习题一、 填空题1、典型二阶振荡环节,当0<ξ<0.707时,谐振频率m ω与自然频率n ω 的关系是 ;2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;3、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ;4、负反馈根轨迹起始于 ;5、当开环增益一定时,采样周期越 ,采样系统稳定性越 ;6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;7、理想继电特性的描述函数是 ;9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB /dec 的直线,则系统存在 个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
11、对1800根轨迹,始于 。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越 ; 13、传递函数的定义是 。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在 附近。
16、比例微分环节G(s)=1+T s 的相频特性为)(ωA =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ; 18、比例微分环节G(s)=1+T s 的幅频特性为)(ωA =_______________。
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB /dec 的直线,则系统有 个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ;28、零阶保持器的传递函数是29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关; 31、对自动控制系统的基本要求是 、 、 ; 32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较 ;33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ;34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ; 35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关 37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ;38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ 则超调量 。
自动控制原理填空题复习(答案仅供参考)
自动1. 对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面: 稳定性 、 快速性 、 准确性 。
2. 反馈控制系统的工作原理是按 偏差 进行控制,控制作用使 偏差 消除或减小,保证系统的输出量按给定输入的要求变化。
3. 系统的传递函数只与系统 本身 有关,而与系统的输入无关。
4. 自动控制系统按控制方式分,基本控制方式有:开环控制系统 、 闭环控制系统 、混合控制系统 三种。
5. 传递函数G(S)的拉氏反变换是系统的单位 阶跃 响应。
6. 线性连续系统的数学模型有 电机转速自动控制系统。
7. ★系统开环频率特性的低频段,主要是由 惯性 环节和 一阶微分 环节来确定。
8. 稳定系统的开环幅相频率特性靠近(-1,j0)点的程度表征了系统的相对稳定性,它距离(-1,j0)点越 远 ,闭环系统相对稳定性就越高。
9. 频域的相对稳定性常用 相角裕度 和 幅值裕度 表示,工程上常用这里两个量来估算系统的时域性能指标。
10. 某单位反馈系统的开环传递函数2()(5)G S s s =+,则其开环频率特性是2-2.0tan -)(1πωωϕ-= ,开环幅频特性是424252)(A ωωω+=,开环对数频率特性曲线的转折频率为 。
11. 单位负反馈系统开环传递函数为2()(5)G S s s =+,在输入信号r(t)=sint 作用下,,系统的稳态输出c ss (t)= , 系统的稳态误差e ss (t)= .12. 开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。
开环系统的低频段表征闭环系统的 稳定性 ;开环系统的中频段表征闭环系统的 动态性能 ;开环系统的高频段表征闭环系统的 抗干扰能力 。
自动控制原理填空题复习(二)1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 输入量 与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按 参考输入 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)。
《自控理论》期末考试复习题及答案
N(S)
R(S)
1/S
-
1/(S+1)
C(S)
1
G(S) 10
十二已知开环传递函数为
S(S 4) , 若 输 入 信 号 为
求稳态误差。
十三 简述开环控制和闭环控制的含义,并分别说出其特点。
十四 已知控制系统结构图如下图所示,试求系统传递函数C(S) 。 R(S)
r(t)=4+6t+3t2,
H1(S)
R(S)
-
G1(S)
G2(S)
C(S)
G3(S)
十五 已知系统的闭环特征方程为 3S4+10S3+5S2+S+2=0,试用劳斯判据分析系统的稳定性。
若系统不稳定,指出不稳定根的个数。
十六 求出下图所示系统的开环和闭环传递函数。
R(s)
C(S)
K
1
-
0.05s 1
s
十七 设单位反馈系统开环传递函数为 G(S)
系统不稳定,指出不稳定根的个数。 8 已知系统开环传递函数为 G(s) 10 ,试画出系统的对数幅频特性曲线图和对数相频特
2s 1
性曲线图。
9 设单位反馈控制系统的开环传递函数为G(S)
2K
,试绘制根轨迹。
S(S 1)(S 2)
参考答案
C(s) (G G )G
1
1
42
R(s) 1 G G
23
性曲线图。
第1页
七简述奈氏稳定判据。 八自动控制系统从控制的基本方式看可分为哪三种控制?并分别介绍每种控制。
九已知一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)
25 s(s 6)
,试计算其动态性能指标(σ%,tp
自动控制原理期末复习题答案
期末复习题概念题一、填空题1、把输出量直接或间接地反馈到输入端,形成闭环参和控制的系统,称作 闭环控制系统 。
2、传递函数反映系统本身的瞬态特性,和本身参数和结构 有关 ,和输入和初始条件无关 。
3、最大超调量只决定于阻尼比ξ,ξ越小,最大超调量越 小 。
4、已知系统频率特性为151+ωj ,当输入为t t x 2sin )(=时,系统的稳态输出为110)101t tg --。
5、校正装置的传递函数为TsaTss G c ++=11)(,系数a 大于1,则该校正装置为 超前 校正装置。
6、如果max ω为)(t f 函数有效频谱的最高频率,那么采样频率s ω满足条件max 2s ωω≥ 时,采样函数)(*t f 能无失真地恢复到原来的连续函数)(t f 。
二、 单选题1、闭环控制系统的控制方式为 D 。
A. 按输入信号控制 B. 按扰动信号控制 C. 按反馈信号控制 D. 按偏差信号控制2、某一系统在单位速度输入时稳态误差为零,则该系统的开环传递函数可能是 D 。
A.1+Ts K B. ))((b s a s s d s +++ C. )(a s s K + D. )(2a s s K+3、已知单位反馈系统的开环奈氏图如图所示,其开环右半S 平面极点数P=0,系统型号1v =,则系统 A 。
1-jA.稳定B.不稳定C.临界稳定D. 稳定性不能确定4、串联滞后校正是利用 B ,使得系统截止频率下降,从而获得足够的相角裕度。
A . 校正装置本身的超前相角B .校正装置本身的高频幅值衰减特性C .校正装置本身的超前相角和高频幅值衰减D .校正装置富裕的稳态性能 5、设离散系统闭环极点为i i i z j σω=+,则 C 。
A .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是单调的;B .当0i σ<时,其对应的阶跃响应是收敛的;C 221i i σω+<时,其对应的阶跃响应是收敛的;D .当0i ω=时,其对应的阶跃响应是等幅振荡。
自动控制工程基础复习题及答案
一、单项选择题:1. 线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C )A .线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入。
B .线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入.C .线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理。
D .线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理。
2.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 ( B )A .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程 3. 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 ( D )A .脉冲函数B .斜坡函数C .抛物线函数D .阶跃函数4.设控制系统的开环传递函数为G (s)=)2s )(1s (s 10++,该系统为 ( B )A .0型系统B .I 型系统C .II 型系统D .III 型系统5.二阶振荡环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为 ( B )A .—270°B .—180°C .—90°D .0°6. 根据输入量变化的规律分类,控制系统可分为 ( A )A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B 。
反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统7.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G (s ),反馈通道的传递函数为H (s ),则其等效传递函数为 ( C )A .)s (G 1)s (G + B .)s (H )s (G 11+C .)s (H )s (G 1)s (G +D .)s (H )s (G 1)s (G -8. 一阶系统G (s )=1+Ts K的时间常数T 越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间 ( A )A .越长B .越短C .不变D .不定9.拉氏变换将时间函数变换成 ( D )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数10.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 ( D )A .系统输出信号与输入信号之比B .系统输入信号与输出信号之比C .系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D .系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 11.若某系统的传递函数为G(s )=1Ts K+,则其频率特性的实部R (ω)是 ( A ) A .22T 1Kω+B .-22T 1Kω+C .T1K ω+D .—T1Kω+12。
自动控制原理复习练习题
自动控制原理复习练习题4、根据控制系统传输信号的性质分类,控制系统可分为( )A. 恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B. 反馈控制系统、前馈控制系统、前馈一反馈控制系统C. 最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统5、系统的动态性能包括()一、选择题1•下图所示的图 _______ 是闭环控制系统R(S)1NC(S)----------------- AG(S)---►G 2(S)■(A)给定值1扰动■被控量---■ 控制器' --受控对象(C)2.下图所示函数曲线中,_是阶跃函数。
f(t) R(A) 3、控制系统的输入参考量是一个常值时, (C)我们一般称它为(D)( )(A)恒值控制系统 (B)随动系统(C)程序控制系统( )检测元件(B)(D)f(t)t(t)(B)A 稳定性、平稳性 B.快速性、稳定性C.平稳性、快速性 D .稳定性、准确性6系统的传递函数()。
A. 与输入信号有关B. 与输出信号有关C .完全由系统的结构和参数决定D. 既由系统的结构和参数决定,也与输入信号有关 7、 运算放大器具有的优点是()。
A .输入阻抗高,输出阻抗低B .输入阻抗低,输出阻抗高C.输入、输出阻抗都高 D .输入、输出阻抗都低8、 在自动控制理论中,数学模型有多种形式,属于时域中常用的数学模型的是( )。
9、对图示结构图简化正确的是(快。
A. 输入信号的幅度越小,积分时间常数越小B. 输入信号的幅度越小,积分时间常数越大A .微分方程B .传递函数C .结构图D .频率特性I ------- 1 I -------- 1 C叫T G2(S ) G(S )~►R *1G 2(S )G 2(SG I (S ) C_■1(D )),则积分环节的输出信号的上升速度越(B)C. 输入信号的幅度越大,积分时间常数越小D. 输入信号的幅度越大,积分时间常数越大11、一阶系统的阶跃响应()A.当时间常数T较大时有超调 B .当时间常数T较小时有超调C .有超调D .无超调12、对于欠阻尼的二阶系统,当无阻尼自然振荡角频率n保持不变时,()A .阻尼比越大,系统调节时间t s越大B.阻尼比越大,系统调节时间t s越小C .阻尼比越大,系统调节时间ts不变D.阻尼比越大,系统调节时间ts不定13、劳斯稳定判据和赫尔维茨判据形式不同,实际结论()A.也不同B. 有时相同C.基本相同D. 却是相同的14、二阶系统特征方程的系数均大于零,这表明该系统是的。
《自动控制理论》(高起专)课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案
《自动控制理论》(高起专) 课程知识 复习 学习材料 试题与参考答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分)1.开环对数频率特性沿ω轴向左平移时 (B )A .c ω减少,γ增加 B. c ω减少,γ不变 C. c ω增加,γ不变 D. c ω不变,γ也不变2.某0型单位反馈系统的开环增益为K ,则在2()1/2r t t =输入下,系统的稳态误差为 (B )A .0 B. ∞ C. 1/K D. */A K3.单位反馈系统的开环传递函数()G s =,其幅值裕度h 等于 (D )A .0 B. dB C. 16dB D. ∞ 4.欠阻尼二阶系统的,n ξω,都与 (C )A .%σ有关 B. %σ无关 C. p t 有关 D. p t 无关5.两典型二阶系统的超调量%σ相等,则此两系统具有相同的 (B ) A .自然频率n ω B. 相角裕度γ C .阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K6.最小相角系统闭环稳定的充要条件是 (A )A .奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点 B. 奈奎斯特曲线包围(-1,j0)点 C .奈奎斯特曲线顺时针包围(-1,j0)点 D. 奈奎斯特曲线逆包围(-1,j0)点 7.典型二阶系统,当0.707ξ=时,无阻尼自然频率n ω与谐振频率r ω之间的关系为 (B ) A .r n ωω> B. r n ωω<C .r n ωω≥ D. r n ωω≤ 8. 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++,则它是 (C )A .相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C .相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是9. 二阶系统的闭环增益加大 (D )A .快速性越好 B. 超调量越大 C. 峰值时间提前 D. 对动态性能无影响10.系统的频率特性 (A )A .是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C .与输出有关 D. 与时间t 有关 11、两典型二阶系统的超调量%σ相等,则此两系统具有相同的 (B ) A .自然频率n ω B. 相角裕度γC .阻尼振荡频率d ω D. 开环增益K 12、单位反馈系统的开环传递函数()G s =h 等于 ( D )A .0 B. dB C. 16dB D. ∞13、 已知串联校正装置的传递函数为0.2(5)10s s ++,则它是 ( C )A .相位迟后校正 B. 迟后超前校正 C .相位超前校正 D. A 、B 、C 都不是 14、开环系统Bode 图如图所示,对应的开环传递函数()G s 应该是 ( A )A .2111s sωω-+ B.2111ssωω+-C.1211s sωω-+ D.2111ssωω--15、单位反馈最小相角系统的开环对数频率特性如图所示,要用串联校正方式使校正后系统满足条件*4c ω≥,*050γ≥,则应采用 ( C )A .超前校正 B. 迟后校正C .迟后超前校正 D. 用串联校正方式不可能满足校正要求 16、典型二阶系统的超调量越大,反映出系统 (D ) A .频率特性的谐振峰值越小 B. 阻尼比越大 C .闭环增益越大 D. 相角裕度越小 17、系统的频率特性 ( A )A .是频率的函数 B. 与输入幅值有关 C .与输出有关 D. 与时间t 有关 18、典型欠阻尼二阶系统,当开环增益K 增加时,系统 (B )A .阻尼比ξ增大,超调量%σ增大 B. 阻尼比ξ减小,超调量%σ增大 C .阻尼比ξ增大,超调量减小 D. 无阻尼自然频率n ω减小19、下图是控制导弹发射架方位的电位器式随动系统原理图。
自动控制原理期末考试复习题及答案
14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统填空题1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为 统和_程序控制_系统。
2、传递函数为[12(s+10)]/ {(s+2)[(s/3)+1](s+30)}4、我们将一对靠得很近的闭环零、极点称为偶极子。
机 <:i+L5> 。
7、自动控制系统包含 _被控对象_和自动控制装置两大部分。
函数、方框图和信号流图 。
9 、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,点的根轨迹增益 k*的值。
当n-m> _2_时,开环nC 1.25t10、已知一系统单位脉冲响应为g(t) 3e ,则系统的传递函数为_O11 、当 时比例微分环节的相位是:A.90A.90 B.90C. 45D.4512 、对自动控制的性能要求可归纳为 _稳定性 __、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃 响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的 _快速性—,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_O13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的 单位圆内,即所有特征根的模均小于—1 ______ ,相应的线性定常离散系统才是稳定的。
为 _-2_增益为3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点_恒值控制_系统、随动系的系统的零点为_-10_,极点5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、 .开环控制方式和_复合控制方式_O6、已知一系统单位脉冲响应为g (t)6 e 1'5t,则该系统的传递函数为8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、_差分方程_、脉冲传递而用_幅值条件—确定根轨迹上各 个极点之和等于闭环 n 个极点之和。
A.电炉箱恒温控制系统B. 雷达跟踪系统16、一阶系统G(s) 1汀S 1在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差为17、惯性环节的特点是 当输入量发生变化时, 输出量不能突变,只能按指数规律 逐渐变化。
自动控制原理复习题(选择和填空)
第一章 自动控制的一般概念1.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2.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3.与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( )进行直接或间接地测量,通过反馈环节去影响控制信号。
A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量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. 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6. 开环控制系统的的特征是没有( )A.执行环节B.给定环节C.反馈环节D.放大环节7. 主要用来产生偏差的元件称为( )A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件8. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=121,则该可看成由( )环节串联而成。
A.比例.延时 B.惯性.导前 C.惯性.延时 D.惯性.比例10. 在信号流图中,在支路上标明的是( )A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数11.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。
第二章 自动控制的数学模型1. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ,其原函数的终值=∞→t t f )(( ) A.0 B.∞ C.0.75 D.32.正弦函数sin ωt 的拉氏变换是( )3.传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关?( )A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件4.对复杂的信号流图直接求出系统的传递函数可以采用( )A.终值定理B.初值定理C.梅森公式D.方框图变换5.采用系统的输入.输出微分方程对系统进行数学描述是( )A.系统各变量的动态描述B.系统的外部描述C.系统的内部描述D.系统的内部和外部描述6.拉氏变换将时间函数变换成( )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数7.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下( )A .系统输出信号与输入信号之比B .系统输入信号与输出信号之比C .系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D .系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比8.方框图化简时,并联连接方框总的输出量为各方框输出量的( )A .乘积B .代数和C .加权平均D .平均值9. 某典型环节的传递函数是()151+=s s G ,则该环节是( )A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节10. 已知系统的微分方程为()()()()t x t x t x t xi 2263000=++ ,则系统的传递函数是() ω+s A 1.22.ωω+s B 22.ω+s s C 221.ω+s DA.26322++s s B.26312++s s C.36222++s s D.36212++s s11. 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.串联越过的方块图单元的倒数12. 某典型环节的传递函数是()Tss G 1=,则该环节是( ) A.比例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节13. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =,则系统的传递函数是( ) A. 32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.22.0s14. 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15. 传递函数只取决于系统或元件的( ) ,而与系统输入量的形式和大小无关,也不反映系统内部的任何信息。
《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。
楼宇自控_复习题答案
楼宇自动化练习题一、单项选择题(每题3分,共15题45分)1.楼宇自动化系统,或称建筑设备自动化系统的英文缩写CA、SCCB、BACC、BASD、AGC2.执行机构一般有几部分组成。
DA、五部分B、四部分C、三部分D、二部分3.现场控制器采用模块化结构,在电源模块中,为控制器提供的工作电压为多少。
DA、9VDCB、18VDCC、24VACD、24VDC4. 变风量系统有几部分组成。
AA、2B、3C、4D、55. 楼宇自动化系统主要是针对哪种空调系统进行监控。
AA、集中式中央控制系统B、窗式空调C、局部空调D、柜式空调6. 过滤器维护报警采用哪种传感器。
BA、温度传感器B、压差传感器C、冷冻开关D、流量传感器7. 电气符号图表示消防泵、喷淋泵。
BA. B. C. D.8. 火灾监控系统应在消防控制室设置专用接地板,当采用公用接地装置时,接地电阻是多少。
DA. 大于4欧姆B. 小于4欧姆C.大于1欧姆D. 小于1欧姆9. 木材、棉、毛麻、纸等引起的火灾,属于哪类火灾。
DA.B类火灾B.C类火灾C. D类火灾D.A类火灾10. 没有阴燃阶段的火灾场所宜选用那种探测器。
DA. 感温B.可燃气体C.感烟 D.感光11. 可视对讲系统易采用哪种摄像机镜头。
CA. 手动光圈定焦镜头B.三可变镜头C.自动光圈广角镜头D.自动光圈电动变焦镜头12. 按照国家标准,JB-QB-100型,属于那种报警控制器。
AA.集中型B.通用型C.区域型 D.混合型13. 探测器至空调送风口边的水平距离是多少。
DA、小于 1.5B、大于 1.5C、小于 1D、大于0.514. 手动火灾报警按钮应设置在明显和便于操作的部位,安装在墙上距地面的高度多少米处,且应有明显的标志。
AA. 1.5 B.1.4 C.l.3 D.1.215. 消防电梯的行驶速度应按从首层到顶层的运行时间不超过多少秒计算确定。
CA.120 B.80 C. 60 D.30二、多项选择题(每题3分,共10题30分)1.在楼宇自动化系统中,一般需要进行检测和控制的参量包括那些。
《自控理论》复习题
《自控理论》复习题1设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示,若该系统为单位反馈控制系统, 试确定其单位传递函数。
解:由图知,该系统为欠阻尼二阶系统,从图中直接得出%30%=σ s t p 1.0=根据公式3.0%21==--ζπζσe解得 358.0)(ln )(ln 222=+=σπσζ 1.012=-=ζωπn p t 1265.331-=-=s t p n ζπω于是开环传递函数为)1.24(3.1132)2()(2+=+=s s s s s G n ζωω2设电子心率起搏器系统如图所示,其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分器。
要求: 若5.0=ζ对于最佳响应,问起搏器的增益K 应为多大?解:系统的开环传递函数为:)105.0()(+=s s Ks G所以闭环传递函数 Ks s KK s s K s 202020)105.0()(2++=++=φ5.0,202,202===ζζωωn n K解之得:K=20 20=n ω3已知反馈系统的开环传递函数为)110)(15(10)()(++=s s s H s G 试用奈氏判据判断系统的闭环稳定性。
解 系统开环频率特性为1800)()(010)0()0()110)(15(10)()(-∠=∞∞∠=++=j H j G j H j G j j j H j G ωωωω由于Im[)()(ωωj H j G ]<0 ω∀,故幅相曲线与负实轴没有交点,)(ωϕ从 0递减至 180-。
作幅相曲线。
开环系统的所有极点都在s 的左半面,P=0。
而由开环幅相曲线可知,开环幅相曲线逆时针包围(-1,j0)点的圈熟数N=0。
根据奈氏判据,闭环极点位于s 的右半面的个数Z=P-2N=0系统闭环稳定。
上述结果推广到一般情况)1)(1()()(11++=s T s T Ks H s G 对于所有的K ,1T ,2T ,其幅相曲线和图4设反馈控制系统中,1)(,)5)(2(*)(2=++=s H s s s K s G 要求:(1)概略绘制系统根轨迹图,判断系统的稳定性。
自控复习题及答案
1、已知某单位反馈系统的闭环根轨迹图如下图所示1、写出该系统以根轨迹增益K*为变量的开环传递函数;2、求出分离点坐标,并写出该系统临界阻尼时的闭环传递函数。
2、已知某单位反馈系统的开环传递函数为2()(5)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);2、确定使系统满足10<<ξ的开环增益K 的取值范围。
3、电子心率起搏器心率控制系统结构如图所示,其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节,要求:(1)若5.0=ζ,对应最佳响应,问起搏器增益K 应取多大。
(2)若期望心速为60次/min ,并突然接通起搏器,问1s 后实际心速为多少?瞬时的最大心速多大。
1 2-2 -1 21 -1 -2j ωσ××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。
五、设控制系统如图4,要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05,相角裕度不小于40o ,幅值裕度不小于 10 dB ,试设计串联校正网络。
六、.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=12+ass绘制奈奎斯特曲线,判别系统的稳定性;并用劳斯判据验证其正确性。
一、解:1、由图可以看出,系统有1个开环零点为:1;有2个开环极点为:0、-2 而且为零度根轨迹。
由此可得以根轨迹增益K*为变量的开环传函 *(1)*(1)()(2)(2)K s K s G s s s s s ---==++2、求分离点坐标11112d d d =+-+,得 120.732, 2.732d d =-= 分别对应的根轨迹增益为 **121.15, 7.46K K ==分离点d 1为临界阻尼点,d 2为不稳定点。
单位反馈系统在d 1(临界阻尼点)对应的闭环传递函数为,2*(1)()*(1) 1.15(1)(2)()*(1)1()(2)*(1)0.85 1.151(2)K s G s K s s s s s K s G s s s K s s s s s ----+Φ====-+++-++++图4二、绘制根轨迹 (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); (2)实轴上的轨迹:(-∞,-3)及(-3,0);(3) 3条渐近线: ⎪⎩⎪⎨⎧︒︒±-=--=180,602333a σ (4) 分离点: 0321=++d d 得: 1-=d432=+⋅=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。
(完整)自动控制原理复习题20套答案
自动控制原理试卷1答案一.填空 1. 微分方程、传递函数、频率特性、结构图。
2. 闭环极点都位于S 平面左侧;系统的特性方程的根都在Z 平面上以原点为圆心的单位圆内.3. 5.02+S ;0;8。
4. 4,Ⅱ;62.5.5. 110100+S ;10。
6. P-I;利用G(s )的负斜率使ωC 减小,改善静态性能。
7. 将连续信号变为离散信号;0。
二.(14分) 解:(1)(2)C (Z)=)()(1)()(1232321Z H Z H G G Z G G Z RG •+•三.(20分)解:(1)F (s)=[]T s st f 111)(+-=(2)F (s )=525125151)5(122++-=+s s ss s(3)G 1(s )=s s s s s s s s s s 321030)2(10)2(3101)2(102+=++=+⨯++G 2(s )=ss s a s )32(10)(2+⨯+sa s s a s s s s a s a s s R s C 1010321010)32(10)(10)()()(232++++=++⨯+⨯+=∴ a s s s s A 101032)(23+++=∴ 要使系统稳定,则必须满足{{032010101032><>>⨯⇒a a a a320<<∴a (两内项系数乘积>两外项系数乘积)521634432125152125143321521251243213211352126346321251132122111)1()()(1001)()(G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G s R s C G G G G G G G G P G G G P L G G G L G G G G G G G G G G L L L L P P s R s C +-+++++++=∴+++=∆==∆==∑=∑+---=∑∑-∑+∑-=∆∆∆+∆= t e t s F 5125125151)]([f(t)--+-== (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分)(1分)(4分) (4分)(3分) (3分)(3分)(1分)(2分) (1分)(1分) (2分)(每空1分。
自动控制原理复习题
复习题一、选择题:1、线性定常二阶系统的闭环增益加大:A 、系统的快速性愈好B 、超调量愈大C 、峰值时间提前D 、对系统的动态性能没有影响2、系统的开环传递函数为两个“S ”多项式之比)()()(s N s M s G = 则闭环特征方程为:A 、N(S) = 0B 、N(S)+M(S) = 0C 、1+ N(S) = 0D 、与是否为单位反馈系统有关3、非单位反馈系统,其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差)('s E 之间有如下关系:A 、 )(')()(s E s H s E =B 、)()()('s E s H s E =C 、 )(')()()(s E s H s G s E =D 、)()()()('sE s H s G s E =4、已知单位反馈系统的开环传递函数为)22(4+s s ,则其幅值裕度)(dB h 等于:A 、0B 、∞C 、4D 、 225、积分环节的幅频特性,其幅值与频率成:A 、指数关系B 、正比关系C 、反比关系D 、不定关系6、下列串联校正装置的传递函数中,能在1=c ω 处提供最大相位超前角的是:A 、1110++s sB 、11.0110++s sC 、15.012++s sD 、11011.0++s s 7、典型欠阻尼二阶系统超调量大于5%,则其阻尼比ξ的范围为:A 、ξ>1B 、0<ξ<1C 、1>ξ>0.707D 、0<ξ<0.7078、一阶系统的闭环极点越靠近平面的s 原点,其A 、响应速度越慢B 、响应速度越快C 、准确度越高D 、准确度越低9、系统时间响应的瞬态分量A 、是某一瞬时的输出值B 、反映系统的准确度C 、反映系统的动特性D 、只取决于开环极点10、某系统单位斜坡输入时,∞=ss e ,说明该系统:A 、闭环不稳定B 、闭环传函中至少有一个纯积分环节C 、开环一定不稳定D 、是0型系统11、已知某系统的型别为v ,输入为nt t r =)( (n 为正整数),则系统稳态误差为零的条件是: A 、n ≥ν B 、n >ν C 、n ≤ν D 、n <ν12、I 型单位反馈系统的闭环增益为A 、与开环增益有关B 、r(t) 与形式有关C 、1D 、与各环节时间常数有关13、系统闭环零点影响系统的A 、稳定性B 、稳态误差C 、调节时间D 、超调量14、单位反馈系统的开环传函为45322++s s ,则其n K ωξ分别为: A 、32123521B 、226532C 、2122521D 、32652115、延迟时间是指系统的阶跃响应:A 、第一次达到稳态值的50%所对应的时间B 、越过稳态值达到第一个峰值所对应的时间C 、达到稳态值的90%所对应的时间D 、达到稳态值的10%所对应的时间16、开环不稳定,且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时,则系统闭环稳定的充要条件是A 、 奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点B 、 奈奎斯特曲线顺时针包围(-1,j0)点1圈C 、 奈奎斯特曲线逆时针包围(-1,j0)点1圈D 、 奈奎斯特曲线逆时针包围(-1,j0)点2圈17、 b ω是指系统的A 、谐振频率B 、闭环带宽频率C 、开环带宽频率D 、相角交接频率18、若系统稳定,则开环传递函数中积分环节的个数越多,系统的A 、稳定性越高B 、动态性能越好C 、无差度降低D 、无差度越高19、为消除干扰作用下的稳态误差,可以在主反馈入口到干扰作用点之前A 、增加积分环节B 、减少积分环节C 、增加放大环节D 、减小放大环节20、采用串联超前校正时,通常可使校正后系统的截止频率c ωA 、减小B 、不变C 、增大D 、可能增大,也可能减小21、系统特征方程为022)(23=+++=s s s s D ,则该系统A 、右半S 平面有1个闭环极点B 、稳定C 、右半S 平面有2个闭环极点D 、临界稳定22、采用复合校正的控制系统如图所示。
自考自控复习题及答案
⾃考⾃控复习题及答案⼀、单项选择题1. 对⾃动控制系统的性能最基本的要求为【 A 】A.稳定性B.灵敏性C.快速性D.准确性2. 有⼀线性系统,其输⼊分别为u 1(t) 和u 2(t) 时,输出分别为y 1(t ) 和y 2(t) 。
当输⼊为 a 1u 1(t)+a 2u 2(t) 时 (a 1,a 2 为常数),输出应为【 B 】 A. a 1y 1(t)+y 2(t) B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t) C.a 1y 1(t)-a 2y 2(t) D.y 1(t)+a 2y 2(t)3. 如图所⽰的⾮线性为【 D 】A. 饱和⾮线性B. 死区⾮线性C. 磁滞⾮线性D. 继电型⾮线性4. 时域分析中最常⽤的典型输⼊信号是【 D 】A.脉冲函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.阶跃函数5. 控制理论中的频率分析法采⽤的典型输⼊信号为【 C 】A. 阶跃信号B. 脉冲信号C. 正弦信号D. 斜坡信号 6. 单位抛物线函数在0t ≥时的表达式为()x t = 【 C 】A.tB.2tC.2/2tD.22t7. 函数sin t ω的拉⽒变换是【 A 】A.22s ωω+ B.22s s ω+ C.221s ω+ D.22s ω+ 8. 函数cos t ω的拉普拉斯变换是【 B 】A.22s ωω+ B.22s s ω+ C.221s ω+ D.22s ω+ 9. 线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下【 B 】A. 系统输出信号与输⼊信号之⽐B. 系统输出信号的拉⽒变换与输⼊信号的拉⽒变换之⽐C. 系统输⼊信号与输出信号之⽐D. 系统输⼊信号的拉⽒变换与输出信号的拉⽒变换之⽐10. 传递函数反映了系统的动态性能,它【 C 】A. 只与输⼊信号有关B. 只与初始条件有关C. 只与系统的结构参数有关D. 与输⼊信号、初始条件、系统结构都有关 11. 控制系统中,典型环节的划分是根据【 D 】A. 元件或设备的形式B. 系统的物理结构C. 环节的连接⽅式D. 环节的数学模型12. 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【 D 】A.代数⽅程B.差分⽅程C.状态⽅程D.特征⽅程13. 主导极点的特点是【 C 】A. 距离实轴很近B. 距离实轴很远C. 距离虚轴很近D. 距离虚轴很远 14. 设控制系统的开环传递函数为()(1)(2)kG s s s s =++,该系统为【 B 】A. 0型系统B. 1型系统C. 2型系统D. 3型系统15. 控制系统的上升时间 t r 、调整时间 t S 等反映出系统的【 C 】A. 相对稳定性B. 绝对稳定性C. 快速性D. 准确性16. 控制系统的稳态误差e ss 反映了系统的【 A 】A.稳态控制精度B.相对稳定性C.快速性D.绝对稳定性 17. ⼀阶系统单位阶跃响应的稳态误差为【 A 】A. 0B. 1C. ∞D. 其他常数 18. ⼀阶系统1()1G s Ts =+的时间常数T 越⼤,则输出响应达到稳态值的时间【 A 】 A. 越长 B. 越短 C. 不变 D. 不定19. ⼆阶系统的传递函数为16s 4s 162++,其阻尼⽐为【 D 】A. 4B. 2C. 1D. 0.520. 当⼆阶系统的根分布在根平⾯的虚轴上时,系统的阻尼⽐ζ为【 B 】 A .ζ=1 B .ζ=0 C .0<ζ<1D .ζ≥121. 当⼆阶系统的阻尼⽐ζ⼤于1时,其阶跃响应曲线为【 B 】 A. 单调下降 B.单调上升 C.等幅振荡 D.衰减振荡 22. 如果系统中加⼊⼀个微分负反馈,系统的超调量将【 B 】A. 增加B. 减⼩D. 不定23. 当⼆阶系统的传递函数在左半复平⾯含有零点时,相当于在前向通道加⼊了⼀个⽐例微分环节,这时【 C 】 A .阻尼⽐增⼤,稳定性降低 B .阻尼⽐减⼩,稳定性降低 C .阻尼⽐增⼤,稳定性提⾼D .阻尼⽐减⼩,稳定性提⾼24. 若两个环节的传递函数分别为1()G s 和2()G s ,则串联后的等效传递函数为【 B 】A.12()()G s G s +B.12()()G s G s ?C.12()/()G s G sD.1212()()()()G s G s G s G s +25. 若负反馈系统的前向通道传递函数为()G s ,反馈通道传递函数为()H s ,则系统的等效传递函数为【 D 】A.()()G s H sB.()()1()()G s H s G s H s -C.()()1()()G s H s G s H s + D.()1()()G s G s H s +26. 传递函数G(s)=esτ-的环节称为【 C 】A.惯性环节B.振荡环节C.延迟环节D.微分环节27. 若系统的特征⽅程式为s 4+2s 3+3s+1=0 ,则此系统的稳定性为【 C 】A. 稳定B. 临界稳定C. 不稳定D. ⽆法判断28. 若系统的特征⽅程式为 s 3+4s+1=0 ,则此系统的稳定性为【 B 】B.临界稳定C.不稳定D.⽆法判断29 若劳斯表中第⼀列的系数为[5,3,-1,-2]T ,则系统在右半复平⾯的特征根有【 B 】A.0个B.1个C.2个D.3个30. 拉普拉斯变换终值定理的表达式为【 B 】A. 0()lim ()lim ()t s x x t sX s →→∞∞== B. 0()lim ()lim ()t s x x t sX s →∞→∞==C. 0()lim ()lim ()t s x x t X s →∞→∞==D. 0()lim ()lim ()t s x x t X s →→∞∞==31. 若系统开环传递函数为()()G s H s ,则稳态位置误差系数p K 为【 B 】A. 01lim ()()s G s H s s→ B. 0lim ()()s G s H s →C. 0lim ()()s sG s H s → D. 2lim ()()s s G s H s →32. 若系统开环传递函数为()()G s H s ,则稳态速度误差系数v K 为【 C 】A. 01lim ()()s G s H s s→ B. 0lim ()()s G s H s →C. 0lim ()()s sG s H s → D. 2lim ()()s s G s H s →33. 若系统开环传递函数为()()G s H s ,则稳态加速度误差系数a K 为【 D 】A. 01lim ()()s G s H s s→ B. 0lim ()()s G s H s →C. 0lim ()()s sG s H s → D. 2lim ()()s s G s H s →34. 根轨迹法是⼀种简捷⽽直观的时域分析⽅法,提出该⽅法的科学家是【 A 】A .EvansB .NyquistC .HurwitzD .Nichols 35. 开环传递函数为2(2)()(4)k s G s s s +=+的反馈控制系统,其根轨迹的分⽀数为【 C 】 A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 36. 若开环传递函数(4) ()()(2)k s G s H s s s +=+,则实轴上的根轨迹为【 D 】A. 只有(-∞,-4]B. 只有[-4,-2]C. 只有[-2,0]D.(-∞,-4]和[-2,0] 37. 开环传递函数为(0.51)(0.52)()(0.53)k s s G s s s ++=+,其根轨迹终点为【 D 】A. 0,-3B. -2,⽆穷远C. 0,-6D. -2,-438. 1型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为【 C 】A.-60dB/decB.-40dB/decC.-20dB/decD.0dB/dec39. 2型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为【 A 】A.-40dB/decB.-20dB/decC.0dB/decD.+20dB/dec 40. 系统传递函数为16s 4s 162++,则其对数幅频特性渐近线的转折频率为【 B 】A. 2rad/sB. 4rad/sC. 8rad/sD. 16rad/s41. 设某闭环传递函数为1()1001s s φ=+,则其截⽌频率为【 D 】A. 10 rad/sB. 1 rad/sC. 0.1 rad/sD. 0.01 rad/s42. 设某闭环传递函数为1s 101)s (R )s (Y +=,则其频带宽度为【 C 】 A. 0~10 rad/s B. 0~1 rad/s C. 0~0.1 rad/s D. 0~0.01 rad/s43. 微分环节的相频特性为θ ( ω )= 【 A 】A. 90 °B. -90 °C. 0 °D. -180 ° 44. 对于微分环节()G s s =,当频率ω从0向+∞变化时,其奈奎斯特曲线为【 A 】 A. 正虚轴B. 负虚轴C. 正实轴D. 负实轴45. ω从 0 变化到 + ∞时,迟延环节频率特性极坐标图为【 A 】A. 圆B.半圆C. 椭圆D. 抛物线45. 属于频域稳定判定⽅法的是【 D 】 A. 劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.根轨迹法D.奈奎斯特判据46. 利⽤奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的【 C 】A. 稳态性能B. 动态性能C. 稳态和动态性能D. 抗扰性能47. 下列频域性能指标中,反映闭环频域性能的是【 A 】A.谐振峰值M rB.相位裕量γC. 增益裕量K gD. 剪切频率ω c 48. 在实际中很少单独使⽤的校正⽅式是【 D 】A. 串联校正B. 并联校正C. 局部反馈校正D. 前馈校正49. 某串联校正装置的传递函数为 1()1c TsG s Tsβ+=+,其中1β>,则该装置是【 B 】A. 超前校正装置B. 滞后校正装置C. 滞后-超前校正装置D. 超前-滞后校正装置50. PI 控制规律的P 、I 分别指【 B 】A. ⽐例、微分B. ⽐例、积分C. 微分、积分D. 积分、微分51 PD 控制规律的P 、D 分别指【 A 】A.⽐例、微分B.⽐例、积分C.微分、积分D.积分、微分 52. 下⾯的表达式中,哪个是PID 控制器的传递函数?【 C 】A.110s + B. 2110s +C. 12100.011ss s +++ D. 210s s ++53. 若系统的状态⽅程为010011x x u=+-,则该系统的特征根为【 B 】A. 0,0B. 0,-1C. 1,-1D. 0,154. 设系统[]010x x u,y 10x 011=+=?-?,则该系统【 A 】A .状态可控且可观测B .状态可控但不可观测C .状态不可控且不可观测D .状态不可控且可观测⼆、填空题1. 对⾃动控制系统的性能要求可概括为稳定性、快速性和准确性。
自动控制原理复习题及答案
自动控制原理复习题及答案一、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10,则它的开环增益为()(52)A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数G()5,则该系统是()225A.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G()1T,当频率1时,则相频特性G(j)为()TA.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D4831721650,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:G环系统临界稳定。
A.10B.20C.30D.4013.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()A.0B.1C.2D.314.单位反馈系统开环传递函数为G位置误差为()A.2B.0.2C.0.5D.0.0515.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc()1,则它是一种()1015,当输入为单位阶跃时,则其26k,当k=()时,闭(1)(5)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16.稳态误差e与误差信号E()的函数关系为()A.elimE()B.elimE()00C.elimE()D.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B.超前校正C.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19.开环传递函数为G()H()=K,则实轴上的根轨迹为()3(3)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()反馈的传感器。
自控复习题及答案
自控复习题及答案一、单项选择题1.设某系统开环传递函数为G(s)=)1s)(10s s(102+++,则其频率特性奈氏图起点坐标为(C) A.(-10,j0)B.(-1,j0)C.(1,j0)D.(10,j0) 2.在串联校正中,校正装置通常(B)A.串联在前向通道的高能量段B.串联在前向通道的低能量段C.串联在反馈通道的高能量段D.串联在反馈通道的低能量段3.已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下,稳态误差e ss为常数,则此系统为(A)A.0型系统B.I型系统C.Ⅱ型系统D.Ⅲ型系统4.设某环节的传递函数为G(s)=121+s,当ω=0.5rad/s时,其频率特性相位移θ(0.5)=(A)A.-4πB.-6πC.6πD.4π5.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下(D)A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比6.控制系统中,基本环节的划分,是根据(D)A.元件或设备的形式B.系统的物理结构C.环节的连接方式D.环节的数学模型7.比例微分控制器中,微分时间常数越大,则系统的(A)A.动态偏差越小B.动态偏差越大C.振荡越小D.过渡过程缩短8.同一系统,不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程(A)A.相同B.不同C.不存在D.不定9.2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为(B)A.-60dB/dec B.-40dB/decC.-20dB/decD.0dB/dec10.已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=)1(1+s s,则相位裕量γ的值为(B)A.30°B.45°C.60°D.90°11.单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是(D)A.at2B.21Rt2C.t2D.21t212.当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时,系统的阻尼比为(C)A.ζ<0B.ζ=0C.0<ζ<1D.ζ≥113.一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间(A)A.越长B.越短C.不变D.不定14.若一系统的特征方程式为(s+1)2(s-2)2+3=0,则此系统是(C)A.稳定的B.临界稳定的C.不稳定的D.条件稳定的15.超前校正装置的最大超前相角可趋近(D)A.-90°B.-45°C.45°D.90°16.单位阶跃函数的拉氏变换是(C)A.31s B.21s C.1/S D.117.单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=(C)A.a2tB.t2C.tD.vt18.在实际中很少单独使用的校正方式是(D)A.串联校正B.并联校正C.局部反馈校正D.前馈校正19.滞后校正装置的最大滞后相角可趋近(A)A.-90°B.-45°C.45°D.90°20.线性定常离散系统稳定的充分必要条件是:系统闭环特征方程式的根在Z平面的(A)A.单位圆内B.单位圆外C.右半平面D.左半平面21.当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时,系统的阻尼比ζ为(B)A.ζ<0B.ζ=0C.0<ζ<1D.ζ≥122.设二阶振荡环节的传递函数G(s)=16s4s162++,则其对数幅频特性渐近线的转角频率为(B)A.2rad/sB.4rad/sC.8rad/sD.16rad/s23.设某环节频率特性为G(jω)14j2+ω=,当ω∞→,其频率特性相位移)(ωθ为(B)A.-180°B.-90°C.0°D.45°24.控制系统的稳态误差e ss反映了系统的(A)A.稳态控制精度B.相对稳定性C.快速性D.平稳性25.已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为)5s)(1s(s)1s(10)s(G+-+=,该系统闭环系统是(D)A.稳定的B.条件稳定的C.临界稳定的D.不稳定的26.系统的开环传递函数为)1TS(s2)s(G k+=,当T=1s时,系统的相位裕量为(B)A.30°B.45°C.60°D.90°27.某串联校正装置的传递函数为G c(s)=k1,Ts1Ts1>β+β+,该校正装置为(B)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28.设开环系统频率特性G(j)1.0j1)(10j1(j1)ω+ω+ω=ω,则其对数幅频特性的渐近线中频段斜率为(B)A.-60dB/decB.-40dB/decC.-20dB/decD.0dB/dec29.若某系统的传递函数为G(s)=1Ts K+,则其频率特性的实部R(ω)是(A)A.22T1Kω+B.-22T1Kω+C.T1Kω+D.-T1Kω+30.已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G (s)=s K1)s(H,)1s(s10h+=-,当闭环临界稳定时,K h值应为(C)A.-1B.-0.1C.0.1D.1二、填空题1.在开环系统中增加零点,可使根轨迹向____左__方移动。
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复习题一、 填空题1、典型二阶振荡环节,当0<ξ<0.707时,谐振频率m ω与自然频率n ω 的关系是 ;2、反馈控制系统是根据给定值和__________的偏差进行调节的控制系统;3、对自动控制系统的基本要 、 、 ;4、负反馈根轨迹起始于 ;5、当开环增益一定时,采样周期越 ,采样系统稳定性越 ;6、串联校正装置可分为超前校正、滞后校正和__________;7、理想继电特性的描述函数是 ;9、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-20dB /dec 的直线,则系统存在 个积分环节。
10、串联超前校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
11、对1800根轨迹,始于 。
12、当开环增益一定时,采样周期越大,采样系统稳定性越 ; 13、传递函数的定义是 。
14、二阶线性控制系统的特征多项式的系数大于零是稳定的 条件。
15、要求系统快速性和稳定性好,则闭环极点应在 附近。
16、比例微分环节G(s)=1+T s 的相频特性为)(ωA =_______________。
17、线性定常系统的稳态速位置误差系数定义为 ; 18、比例微分环节G(s)=1+T s 的幅频特性为)(ωA =_______________。
19、对数幅频渐近特性在低频段是一条斜率为-40dB /dec 的直线,则系统有 个积分环节存在。
20、串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωC 与校正后的穿越频率C ω'的关系,是 。
21、对1800根轨迹,实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为 。
22、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 。
27、线性定常系统的稳态速度误差系数定义为 ;28、零阶保持器的传递函数是29、线性定常系统的稳态误差与 和 有关; 31、对自动控制系统的基本要 、 、 ; 32、要求系统快速性好,则闭环极点应距虚轴较 ;33、当采样周期一定时,加大开环增益会使离散系统的稳定性变 ;34、无纹波最少拍系统比有纹波最少拍系统所增加的拍数是 ; 35、实轴上根轨迹段右边开环零极点数之和应为36、线性定常系统的稳态误差与 、 有关 37、在伯德图中反映系统动态特性的是 ;38、对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ 则超调量 。
39、线性定常系统的稳定的必要条件是40、系统根轨迹方程式为41、单位负反馈系统的开环传函为G(s),其闭环传函为 ; 简答5.某负反馈系统开环传函为G(s)=K/(-Ts+1),作奈氏图,讨论其稳定性。
系统的p=1,z=1,系统不稳定。
二、计算1、已知系统结构如图示:①a = 0 时,确定系统的阻尼比ξ、自然频率ωn 和单位阶跃作用下系统输出表式,超调量σ%及稳态误差e ss 。
②当要求系统具有最佳阻尼比时确定参数a 值及单位斜坡函数输入时系统的稳态误差e ss 。
① )2()2(82n n s s s s ζωω+=+ 所以: 22=n ω, 42=ξ )6965.2sin(07.11)sin(111)(02+-=+--=--t e t e t h t d t n βωξξω21%ξξπσ--=e=30.6% e ss =0)2(8+s s as- - R(s) E(s) C(s)- -②)2()82(8)2(81)2(8)(2n n s s a s s s s as s s s G ξωω+=++=+++= ⎩⎨⎧==25.022a n ω 2.某负反馈系统,开环传函为)15.0)(1(5.0)(++=s s s Ks G ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统阻尼比ξ=0.5的主导极点时的K 值,并估算σ%、t s 。
2)临界稳定时的K 值。
1). ①系统三个开环极点:p 1=0,p 2=-1,p 3=-2,无有限零点,有三条根轨迹,起于0,-1,-2,终于无穷远处;渐近线方程:⎩⎨⎧-=±=1,3/a a σππϕ;实轴上根轨迹为:[0,-1],[-2,-∞);分离点d :012111=++++dd d ;得:d=-0.42;与虚轴的交点:由特征方程: S 3+3s 2+2s+K=0,将s=j ω代入,得:K=6,2±=ω;得根轨迹如下: ②:时的阻尼线5.0=ξ060=β,它与根轨迹的交点为:58.033.0j j s ±-=±=ωσ 第三个极点为:3321321-=++=++p p p s s s 得:s 3=-2.34 所以将s 1 t 和s 2作为主导极点,降阶的二阶系统的传函为:445.0667.0445.0))(()(22121++=--=Φs s s s s s s s s 系统的5.0=ξ;667.0=n ω所以有:%3.16%21/==--ξξπσe0.93==ns t ξωs2)、解:系统开环极点为:p 1=0,p 2=-1,p 3=-2 为根轨迹起点,三条根轨迹到无穷远处。
渐近线为:⎩⎨⎧±=-=060,1801a a ϕσ系统特征方程为:02323=++K s s s将s=j ω代入,得:ω=2时,临界的K=6,所以系统在60<<K 时稳定3、已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如题图所示,试求该系统的开环传递函数G(s);估算相角裕量说明是否稳定;说明系统右移十倍频程时系统是否稳定。
(a)(b) (a)解:由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(b)由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(c) (d) (c)、解:由图可知:系统的传函为:)140)(1()12(20)(+++=ss s s s G 036.7025.010905180=---+=c c c arctg arctg arctg ωωωγ系统稳定。
(d))125.0)(110()15(2)(+++=S S S S s G036.7025.010905180=---+=ωωωγarctg arctg arctg(e) (f)(e)由图可写出系统的传函为:11101)(2++=s s s K s G ,由图可得出1110111⨯**=K得:K=0.1,所以:)1()110(1.0)(2++=s s s s G(f)解:)101.0()110(11001)110(1)(++=+⋅+⋅⋅=s s s k s s s ks G 而由图可知:1010101⨯⋅=K ,所以:1.0=K所以:)101.0()110(1.0)(++=s s s s G(没找到)4、设离散系统如图示,试问:1)当T=0.1s 时,系统是否稳定。
2)当r(t)为单位阶跃信号时,试计算稳态误差e(∞)及系统的输出C (Z )。
5、已知系统结构如图示: 1)要使ξ=0.5,ωn =5则K t ,K1为多少?并求阶跃作用下系统输出表式和超调量σ% 。
2)保持K 1不变,当要求系统具有最佳阻尼比时确ω L(定K t 值及求单位斜坡函数输入时系统的稳态误 差e ss 。
解:1)系统开环传函为:)258.0(25)(1t o K s s K s G ++=与标准式比较,得:⎩⎨⎧+====tN n K K 258.052252512ξωω,得:⎩⎨⎧==168.011t K K 系统阶跃响应:)6033.4sin(155.11)1sin(11)()(05.222+-=+---==--t e t e t h t c t n t n βξωξξω超调量:%3.16%21==--ξξπσe2)由标准式比较得:⎩⎨⎧+====t N n K K 258.0252252512ξωω得⎩⎨⎧==251.011t K K 由于系统为阶系统,系数大于零,满足稳定的条件,所以:283.025258.011=+==K K K e tss6、某反馈控制系统如图所示(K>0): (1)绘制奈奎斯特图;(2)试讨论系统的稳定的稳定性。
7、设离散系统如图示,其中采样周期,试问:1)当T=1s 时,r(t)=1+t,试求静态速度误差系数及稳态误差e(∞)。
111--z s e Ts --111+s e(t) u(t) u *(t) r(t) c(t) _ e *(t) s s K )2(1+ - -R(s) C(s) )1(10+s s解:系统开环脉冲传函为: ))(1()1()1(11)(11T T e z z z e z z z G -------•-•-= 闭环特征方程为:0368.0736.02)(22=+-=+-=--z z e z e z z D T T ,闭环极点为:482.0368.02,1j z ±=要单位圆,系统稳定,则静态位置误差系数为:∞=p K ;静态速度误差系数为:11)()1lim(→=-=z v z G z K ;所以稳态误差为:1/==K T e ss8、采样系统如图示,其中采样周期T=1s, 当输入为单位斜坡输入时,求系统的稳 态误差 e (∞)。
解:系统开环脉冲传函为: ))(1()1()1(11)(11T T e z z z e z z z G -------•-•-= 闭环特征方程为:0368.0736.02)(22=+-=+-=--z z e z e z z D T T ,闭环极点为:482.0368.02,1j z ±=要单位圆,系统稳定,则静态位置误差系数为:∞=p K ;静态速度误差系数为:11)()1lim(→=-=z v z G z K ;所以稳态误差为:1/==K T e ss(没找到)9.某负反馈系统,开环传函为)5)(2()(++=s s s Ks G ,试作出系统的根轨迹,并求1)系统主导极点为最佳阻尼比时的K 值,并估算σ%、t s 。
2)当取K=2时,求:()1r t t=+时,系统的稳态误差e ss10、系统方框图如下,用两种方法求出传递函数)S (R )S (C 。
解:1)系统开环传函为:)258.0(25)(1t o K s s K s G ++=与标准式比较,得:⎩⎨⎧+====t N n K K 258.052252512ξωω,得:⎩⎨⎧==168.011t K K 系统阶跃响应:)6033.4sin(155.11)1sin(11)()(05.222+-=+---==--t e t e t h t c t n t n βξωξξω超调量:%3.16%21==--ξξπσe11、图示系统,画出动态结构图,并求传函。