系统与控制复习题(答案)
控制工程基础客观题复习题与答案
10.下列信号中,哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标(
A.系统型次越高,增益 K 越大,系统稳定误差越大 B.系统型次越高,增益 K 越大,系统稳定误差越小 C.系统阶次越高,增益 K 越大,系统稳定误差越小 D.系统阶次越高,稳态误差越大 12.二阶系统的极点分别为 s1 0.5, s2 4 ,系统增益为 5,则其传递函数为( A. D )
k , (k 0, T 0) ,则该系统的阻尼 s (Ts 1)
K /T ) 。当 0 1 时,该系统的阶跃
响应曲线为( 衰减振荡 )曲线,当 1 时,该系统的阶跃响应曲线为( 单调上升 )曲 线。当 1 时,该系统为( 临界阻尼状态 )系统。当 ( 0 )时,该系统获得最佳过 渡过程。 。当误差带定为 0.05(0.02)时,过渡 4.图示电路的传递函数为( G ( s ) 1 / 0.2s 1 ) 过程时间为( 0.6 s 或 0.8 s ) 。
5.系统的频率特性可表示为幅频和相频,幅频特性表示( 稳态输出量与输入量的振幅 ) 的比值。 6.一般来说,系统的相位裕量愈小,则超调量( 越大 ) ,截止频率愈大,则调节时间( 越 小 ) 。 7.频率响应是系统对( 正弦 )输入的( 稳态响应 ) 。 8 . 频 率 响 应 是 ( 稳 态 ) 响 应 ; 频 率 特 性 G ( j ) 与 传 递 函 数 G ( s ) 的 关 系 为 ( G ( j ) G ( s ) s j ) 。 9.频率响应是系统对( 正弦输入 )的稳态响应,频率特性包括( 幅频和相频 )两种特 性。 10.极坐标图(Nyquist 图)与对数坐标图(Bode 图)之间对应关系为:极坐标图上的单位圆对 应于 Bode 图上的( 0 分贝线 );极坐标图上的负实轴对应于 Bode 图上的( -180°线 )。 11.三频段中的( 中频 )段基本确定了系统的动态性能。 12. 反馈控制系统开环对数幅频特性的中频段, 反映系统响应的 ( 快速性 ) 和 ( 稳定性 ) ; 而低频段主要表明系统的( 准确性 ) 。 13.若系统输入为 A sin t ,其稳态输出相应为 B sin( t ) ,则该系统的幅频特性为
控制工程基础习题与答案
1、控制论的作者是A.香农B.维纳C.卡尔曼D.钱学森正确答案:B2、下面那个结构是不属于控制系统的A.主反馈B.局部反馈C.混合反馈D.前向通道正确答案:C3、关于自动控制系统分类下面哪种分类是错误的A.线性系统和非线性系统B.控制方式分类分为开环控制、反馈控制及复合控制系统C.连续系统和离散系统D.运动控制系统和确定性系统正确答案:D4、下面那一项不是我们对控制系统的基本要求A.简单性B.快速性C.准确性D.稳定性5、线性系统不具备下例那个性质A.叠加性B.齐次性C.叠加性和齐次性D.继电特性正确答案:D6、下面那个选项不是系统的数学模型A.微分方程B.传递函数C.结构图D.零极点正确答案:D7、系统(s+5)/(s+1)(s+10)的零极点是A.极点-1,-10 零点-5B.极点-5 零点-1,-10C.极点5 零点1,10D.无正确答案正确答案:A8、关于传递函数的描述那个结论是正确的A.传递函数的极点与系统的运动模态没有关系B.传递函数的形式是由输入和输出的形式决定的。
C.传递函数的零点决定了系统的运动模态D.系统传递函数与系统的微分方程可以互相转化9、关于系统的结构图描述错误的是哪个A.结构图有信号线、比较器、引出点、方框组成B.系统的结构图是唯一的C.结构图可以化简最终成为传递函数D.结构图也是系统的一种数学模型正确答案:B10、下例哪种结论是错误的A.系统的闭环传递函数与误差的传递函数有相同的特征方程B.单位脉冲响应的拉氏变换就是系统的传递函数C.信号1的拉氏变换是1/sD.传递函数定义为系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比正确答案:D11、下例那个性能指标反应二阶系统动态过程的稳定性A.超调量B.调节时间C.上升时间D.峰值时间正确答案:A12、当阻尼比为何值时,典型二阶系统的阶跃响应振荡衰减。
A.0B.1C.1.5D.0,707正确答案:D13、关于系统稳定性以下结论错误的是A.系统的特征方程缺项时系统是不稳定的。
计算机控制系统题目(含答案)
n=v-j+q=2 对单位速度输入信号,选择
e (z)
1 (z)
v j
(1 ai z1 )(1
z 1 )q F1( z)
(1
z 1 )2 (1
f11z 1 )
i1
( z )
z
d
i1
(1 bi z 1 )F2 ( z)
(1
z 1 )( f21z 1
f 22 z 2 )
VOUT1 为单极性输出,若 D 为输入数字量,VREF 为基准参考电压,且为 n 位 D/A 转换器,则有
VOUT1
VREF
D 2n
VOUT2 为双极性输出,且可推导得到
VOUT2
(
R3 R1
VREF
R3 R2
VOUT1 )
VREF
(
D 2 n 1
1)
14、三相步进电机有哪几种工作方式?分别画出每种工作方式的各相通电顺序和电压波形图。(6 分)
步轨迹图,并标明进给方向和步数。[8 分]
(1) 插补计算过程如下表(4 分)
步数 偏差判别 坐标进给
偏差计算
坐标计算
终点判断
起点
F0=0
x0=0,y0=5
1
F0=0
-x
F1=F0-2x0+1=-9
x1=x0-1=4,y1=0
2
F1<0
+y
F2=F1+2y1+1=-8
x2=4,y2=y1+1=1
3
F2<0
对于三相步进电机则有单相三拍(简称单三拍)方式、双相三拍(简称双三拍)方式、三相六拍工作方式。 单三拍工作方式各相的通电顺序为:A→B→C→A→…,各相通电的电压波形:
控制工程基础复习题及答案
一、选择题1. 在阶跃函数输入作用下,阻尼比( A )的二阶系统,其响应具有等幅振荡性。
A .ζ=0 B. ζ>1 C. ζ=1 D. 0<ζ<12.典型二阶振荡系统的( C )时间可由响应曲线的包络线近似求出。
A 、峰值 ;B 、延时 ;C 、调整 ;D 、上升3. cos2t 的拉普拉斯变换式是( C )A. S1 B. 442+S C.42+S S D. 21S 4. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕A. 快速性B. 稳态性能C. 稳定性D. 动态性能5. 对于典型二阶系统,在欠阻尼状态下,如果增加阻尼比ξ的数值,则其动态性能指标中的最大超调量将〔 D 〕A. 增加B. 不变C. 不一定D. 减少6.已知系统的开环传递函数为:G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T 1S+1)(T 2S+1)(T 3S 2+2ζT 3S+1)],则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为( C )(单位均为dB/十倍频程)。
A 、-20 ;B 、-40 ;C 、-60 ;D 、-807.已知系统的频率特性为G (j ω)=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)],其相频特性∠G (j ω)为( A )。
A. arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ωB. -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ωC. -arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ωD.arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω8.对于典型二阶系统,当阻尼比不变时,如果增加无阻尼振荡频率ωn 的数值,则其动态性能指标中的调整时间ts( B )。
A 、增加;B 、减少 ;C 、不变 ;D 、不定9. 为提高某二阶欠阻尼系统相对稳定性,可(C )A 加大n ωB 减小n ωC 加大ζD 减小ζ10.某系统开环传递函数为1)s(10s 100G(S)+=,稳态误差为零,则输入可能是(A ) A. 1(t) B t ·1(t) C. 1(t)2t 2⋅ D. )(1)sin(t t ⋅ω11.系统的传递函数完全决定于系统的如下因素: ( A )(A) 结构和参数 (B) 输入信号 (C) 输出信号 (D) 扰动信号12.控制系统的闭环传递函数为。
控制工程基础复习题与答案大全
C.0<K<10D. K>-1
41.一个线性系统的稳定性取决于( )。
A.系统的输入B.系统本身的结构和参数
C.系统的初始状态D.外界干扰
42.设系统的特征方程为D(s)=3s4+10s3+5s2+s+2=0,则此系统( )。
A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定
43.在设计控制系统时,稳定性判断( )
A. B. C. D. 0
32.提高系统的开环增益可减小______,但此时的______往往降低。()
A.稳定性,稳态误差B.精度,稳定性
C.稳定性,精度D.稳态误差,稳定性
33.下面因素中与系统稳态误差无关的是()
A.系统的类型B.开环增益
C.开环传递函数中的时间常数D.输入信号
34.一系统的传递函数为 ,当输入 时,则其稳态
A.与K有关B.与K和T有关
C.与T有关D.与输入信号大小有关
20.一阶系统的传递函数为 ,则系统的增益K和时间常数T依次为( )。
A. 3.75,1.25 B. 3,0.8 C. 0.8,3 D. 1.25,3.75
21.二阶系统的传递函数为 ,则系统增益为( )
A.10 B.0.5 C.4 D.5
22.二阶系统的传递函数为G(s)= ,其无阻尼固有频率ωn是( )
A. 10B. 5C. 2.5D. 25
23.当二阶系统的阻尼比 在0< <l时,特征根为()
A一对实部为负的共轭复根B一对实部为正的共轭复根
C一对共轭虚根D一对负的等根
24.二阶系统的传递函数G(s)= ,其阻尼比ζ是( )。
A. B. C.2D.
解:根据牛顿第二定律,分析质点的受力有:
自动控制原理与系统期末试题及答案
《自动控制原理与系统》模拟试题一.单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 1.下列系统中属于开环控制系统的是: 【 D 】A.电炉箱恒温控制系统B.雷达跟踪系统C.水位控制系统D.普通数控加工系统2.函数st te t f --=2)(的拉氏变换式为: 【 A 】A.2)5(12+-s s B.2)5(12--s sC.5212--e s sD.2)5(11++s s 3.某单位负反馈系统在单位阶跃信号作用下的系统稳态误差0=ss e ,则: 【 B 】 A.意味着该系统是一个0型系统B.意味着该系统的输出信号的稳态值为1C.意味着该系统没有输出信号D.意味着该系统具有比较高的开环增益4.偏差信号是指: 【 C 】 A.输入信号与希望信号之差 B.输出量的实际值与希望值之差 C.输入信号与主反馈信号之差 D.输出量实际值与主反馈信号之差 5.当∞→ω时比例微分环节的相位是:【 A 】 A. 90 B. 90-C. 45D. 45-6.已知某闭环系统的开环传递函数为)2(2.0)()(2+=s s s H s G ,则当0=ω时,该系统的Nyquist 曲线的相位角=ϕ 【 B 】 A. 0 B. 180-C. 270-D. 135-7.已知某环节的开环传递函数为Ts s G 1)(=,则该环节在Bode 图上,其幅频特性曲线穿越 dB 0线的频率为: 【 C 】 A. 1 B. T C. T 1 D. T 18.函数⎰=tdt t f 221)(的拉氏变换式为:【 B 】 A. 21s B. 31sC. 22sD. 32s 9.两个单位负反馈系统,其前向通道的传递函数分别为s s G 1)(1=和ss G 21)(2=,则其相应的穿越频率1c ω和2c ω满足: 【 C 】 A. 21c c ωω< B. 21c c ωω=C. 21c c ωω>D. 21c c ωω≠10.某放大器的增益为-20dB ,则该放大器的输出信号为输入信号的: 【 C 】 A. 20- B. 10 C. 1.0 D. 01.0 二.填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)11.一阶系统11)(+=Ts s G 在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差为 T 。
计算机控制系统复习题及答案
计算机控制系统复习题及答案《计算机控制系统》课程复习资料⼀、简答题:1.什么是计算机控制系统?它由哪⼏部分组成?各有什么作⽤。
2.计算机控制系统与连续控制系统主要区别是什么?计算机控制系统有哪些优点?3.计算机控制系统中的保持器有何作⽤,简述保持器的特点?4.简述PID调节器的作⽤,有哪⼏种改进型数字PID算法?5.计算机控制系统有哪四种形式的信号?各有什么特点?6.简要说明什么是计算机控制系统?模拟调节器与数字调节器有何区别?⼆、分析和计算题:1.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-1-20.1z Y(z)Gc(z)==1-0.4z+0.8z R(z),其中输⼊为单位阶跃信号,求输出y(KT)。
2.已知⼀系统的闭环脉冲传递函数为-1-10.53+0.1zGc(z)=1-0.37z当输⼊为单位阶跃信号时,求输出y(KT)及y(∞)。
3.⽤长除法或Z反变换法或迭代法求闭环系统2z+0.5Gc(z)=8(z+0.1z-0.12)的单位阶跃响应。
4.已知低通数字滤波器0.5266zD(z)=z-0.4734,求D(z)的带宽ωm;并求当输⼊E(z)为阶跃信号时数字滤波器的控制算法。
取采样周期T=2ms。
5.设系统如图所⽰,试求:①系统的闭环脉冲传递函数。
②判定系统的稳定性。
③分别求系统对单位阶跃输⼊和单位斜坡输⼊时的稳态误差。
6.设函数的La⽒变换为25F(s)=s(s+4),试求它的Z变换F(z)。
7.数字控制系统如图所⽰,求当K=10,T=1s,a=1时,分别求当输⼊为单位阶跃、单位斜单位抛物线函数时的稳态误差。
8.已知单位负反馈系统的开环脉冲传递函数为 Gk(z)=K(0.1z+0.08)/[(z-1)(z-0.7)],问当K为何值时系统稳定。
9.已知系统单位负反馈的开环传递函数为:z +0.8Gk(z)=z(z -1)(z -0.7)问:K 为何值时系统稳定?10.已知单位反馈系统的⼴义对象的Z 传递函数为:-1-1-1-1-10.26z (1+2.78z )(1+0.2z )W1(z)=(1-z )(1-0.286z ),试按最少拍⽆波纹设计原则设计单位阶跃输⼊时,计算机的调节模型D(z),并求其控制算法。
《自动控制原理与系统》试题库答案
七、 G(s) =
G1 (s)G3 (s) + G3 (s)G 2 (s)
1 + H1 (s)G3 (s) + G 2 (s)G3 (s)H2 (s)
八、
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试卷参考答案
试题三
一、 1、D 2、C 3、D 4、B
5、D
二、 G(s) =
s3
+
1 ( R2C
+
R1 )S 2
实践探索
试题九
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试卷参考答案
5、 信号线 引出点 比较点 6、 交–直 直–直 直–交 交–交
二、 G(s) = RCs = τs
三、 G(s) = 16.7 s(0.042s + 1)
四、
五、σ%=30% 六、K=28。95
tP=1(s)
七、H(s)=5
八、(1)闭环系统稳定;(2)闭环系统临界稳定;(3)闭环系统稳定;(4)闭环系统不稳定。
二、系统被控对象为水箱,被控量为水箱的实际水位h,给定值为希望水位hr(与电位器设 定电压ur相对应,此时电位器电刷位于中点位置)。 当h=hr时,电位器电刷位于中点位置,电动机不工作。一旦h≠hr时,浮子位置相应升
高(或降低),通过杠杆作用使电位器电刷从中点位置下移或(上移),从而给电动机提 供一定的工作电压,驱动电动机通过减速器使进水开关开度减小(或增大),以使水箱
九、
被控对象:热交换皿。被控量;实际热水温度。给定量:期望的热水温度。比较、执引元件:
温度控制器
框图:
调节过程:温度传感器不断测量实际温度,并在热水温度控制口中与给定温度相比较,若低 于给定温度,使偏差值增大,让蒸汽阀门开大一点,进入热交换器的蒸汽量加大,热水温度升 高,直至偏差为零。如果由于某种原因,冷水流量加大,则又流量计测的,通过按流量顺馈补 偿,由温度控制口控制蒸汽阀门,使蒸汽量增加,从而补偿了冷水量的增加而引起的热水温度 的降低,确保热交换器中热水温度为给定值。
(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。
控制工程基础期末复习题(带答案的)
一、填空题(部分可能模糊的已给出参考答案):1. 对时域函数进行拉氏变换:)(1t = 、t = 、at e -= 、sin t ω= 。
2. 自动控制系统对输入信号的响应,一般都包含两个分量,即一个是瞬态响应分量,另一个是稳态 _响应分量。
3. 在闭环控制系统中,通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号,这个信号称为_____反馈___。
4. 若前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则闭环传递函数为___ __5. 函数f(t)=te 63-的拉氏变换式是 。
6. Bode 图中对数相频特性图上的-180°线对应于奈奎斯特图中的__负实轴_________。
7. 闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s 平面的 右半平面 半平面。
8. 已知传递函数为2()k G s s=,则其对数幅频特性L ()在零分贝点处的频率数值为ω= 9. 在系统开环对数频率特性曲线上,低频段部分主要由 积分 环节和 比例 决定。
10. 惯性环节的传递函数11+Ts ,它的幅频特性的数学式是 ,它的相频特性的数学式是 ωT arctan - 。
11. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始条件为零 的条件下,系统输出量的拉氏变换与 输入量的拉氏变换 之比。
12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从 初始 状态到 最终或稳定 状态的响应过程。
13. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ,即系统的特征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。
14. I 型系统G s K s s ()()=+2在单位阶跃输入下,稳态误差为 0 ,在单位加速度输入下,稳态误差为 ∞ 。
(参考教材P89)15. 频率响应是系统对 正弦输入 稳态响应,频率特性包括 幅频和相频 两种特性。
16. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统是 (渐进)稳定的 系统。
计算机控制系统复习题答案
1.画出典型计算机控制系统的基本框图。
2.微型计算机控制系统的特点是什么?微机控制系统与常规的自动控制系统相比,具有如下特点:a.控制规律灵活多样,改动方便b.控制精度高,抑制扰动能力强,能实现最优控制c. 能够实现数据统计和工况显示,控制效率高d. 控制与管理一体化,进一步提高自动化程度3.计算机控制系统的常用接地方法是什么?(1)一点接地和多点接地(2)模拟地和数字地的连接(3)主机外壳接地(4)多机系统的接地4.给出常规的直接设计法或离散化设计法的具体设计步骤。
答:直接设计法或称离散化设计法的具体设计步骤如下:(1)根据已知的被控对象,针对控制系统的性能指标要求及其它约束条件,确定理想的闭环脉冲传递函数?(z);(2)确定数字控制器的脉冲传递函数D(z),根据D(z)编制控制算法程序5.说出实施信号隔离的主要方法信号隔离方法主要有变压器隔离和光电隔离,变压器隔离适用于模拟信号隔离,光电隔离则特别适合数字信号的隔离。
6.简述两种硬件消抖电路的工作原理(1).采用积分电路的硬件消抖电路,首先利用积分电路将抖动的高频部分滤出,其次利用施密特触发器整形。
(2).采用RS触发器的硬件消抖电路,主要是利用RS触发器的保持功能实现消抖。
7.什么是干扰,干扰来源,抗干扰措施答:就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常工作的破坏因素。
外部干扰和内部干扰。
硬件措施,软件措施,软硬结合的措施。
8.某加热炉温度变化范围为0~1600℃,经温度变送器和调理电路输出电压为1~5V,再经ADC0809 转换(ADC0809 的输入范围1~5V),使计算当采样数值为9BH 时,所对应的加热炉温度是多少?9.简述光电耦合器的工作原理及在过程通道中的作用光电耦合器由封装在一个管壳内的发光二极管和光敏三极管组成,如图所示。
输入电流流过二极管时使其发光,照射到光敏三极管上使其导通,完成信号的光电耦合传送,它在过程通道中实现了输入和输出在电气上的完全隔离。
计算机控制系统复习题
计算机控制系统复习题一、填空题 1、计算机控制系统由计算机和 被控对象(或生产过程)两部分组成。
计算机控制系统的基本工作原理可以归纳为: 实时数据处理、 实时监督决策、 实时控制及输出。
2、所谓计算机控制,就是利用 传感装置 将被监控对象中的物理参量(如温度、压力)转换为电量(如电压、电流),再将这些电量送入 输入装置 中转换为计算机可识别的数字量,并且在计算机的显示装置中以 数字、图形或曲线 的方式显示出来,从而使得操作人员能够直观地了解被监控对象的变化过程。
计算机还可以将采集到的数据存储起来,随时进行分析、统计和显示并制作各种 报表 。
如果需要对被控对象进行控制,则由计算机中的应用软件根据采集到的物理参量的大小和变化情况以及按照工艺所要求该物理量的设定值进行判断;然后在 输出装置 中输出相应的电信号,并且推动 执行装置(如调节阀、电动机) 动作从而完成相应的控制任务。
3、若ωmax 为被采样的连续信号的最高频率,根据香农采样定理,采样周期必须满足 T<π/ωmax 4、人机接口的作用:一是输入程序或数据,完成各种操作控制;二是显示生产过程的工艺状况与运行结果。
5、与开环控制系统相比较,闭环控制系统可以使被控量具有较高的精度6、为使传感器特性与A/D 变换器特性相匹配,通常应在传感器与A/D 之间加入调理电路。
选择D/A 变换器字长时,要求计算机系统输出的最小信号应小于执行机构的死区。
7、计算机网络有两个基本功能:数据通信、资源共享。
8、计算机网络的拓扑结构常用的有:星型结构、环型结构、总线型结构、树型结构、组合型结构。
9、某8位A/D 转换器的输入电压为0~+5V ,则输入模拟量为3V 是输出的数字量是99H 10、平均值滤波是对信号y 进行m 次采样;则滤波器的输出=)k (y ∑=mi i y m 1)(1 11、在微机控制系统中,一般采用分别汇流法单点接地,这样接地的目的是避免构成地回路。
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()。
现代控制理论试题(详细答案)
一、1 系统 能控的状态变量个数是 ,能观测的状态变量个数是 。
2试从高阶微分方程 求得系统的状态方程和输出方程(4分/个)
解 1. 能控的状态变量个数是2,能观测的状态变量个数是1。状态变量个数是2。…..(4分)
2.选取状态变量 , , ,可得 …..….…….(1分)
…..….…….(1分)
写成
…..….…….(1分)
…..….…….(1分)
二、1给出线性定常系统 能控的定义。(3分)
2已知系统 ,判定该系统是否完全能观?(5分)
解 1.答:若存在控制向量序列 ,时系统从第 步的状态 开始,在第 步达到零状态,即 ,其中 是大于0的有限数,那么就称此系统在第 步上是能控的。若对每一个 ,系统的所有状态都是能控的,就称系统是状态完全能控的,简称能控。…..….…….(3分)
设期望的特征多项式为
而能控标准型的特征多项式为
所以,状态反馈控制器增益矩阵是
(3) 采用直接法来说明极点配置状态反馈控制器的设计
考虑以下系统
设计一个状态反馈控制器,使闭环系统极点为2−和−3。
该状态空间模型的能控性矩阵为
该能控性矩阵是行满秩的,所以系统能控。
设状态反馈控制器
将其代入系统状态方程中,得到闭环系统状态方程
观测器设计方法:
由于
因此,可以利用极点配置的方法来确定矩阵L,使得 具有给定的观测器极点。具体的方法有:直接法、变换法、爱克曼公式。
五、(15分)对于一个连续时间线性定常系统,试叙述Lyapunov稳定性定理,并举一个二阶系统例子说明该定理的应用。
解 连续时间线性时不变系统的李雅普诺夫稳定性定理:
线性时不变系统 在平衡点 处渐近稳定的充分必要条件是:对任意给定的对称正定矩阵Q,李雅普诺夫矩阵方程 有惟一的对称正定解P。
计算机控制技术期末复习试题附答案.
第一章 计算机控制系统概述1、计算机控制系统的概念是什么?计算机控制系统是以计算机技术、控制理论及自动化技术相结合并应用于工业生产过程的结果,是以自动控制理论为基础,以计算机为手段的控制系统。
2、计算机系统由哪些部分组成?并画出方框图。
计算机控制系统由计算机、外部设备、操作台、输入通道、输出通道、检测装置、执行机构、被控对象以及相应的软件组成。
3、计算机控制系统的主要性能指标有哪些?稳定性/动态指标/稳态指标/能控性与能观性4、计算机控制系统的主要特点有哪些?各项 连续控制系统 计算机控制系统信号形式 都是模拟信号 模拟信号、数字信号皆有控制规律实现 由模拟电路实现 由计算机通过程序实现控制形式 整个过程始终连续控制 整个过程始终离散控制控制器作用 一个控制器控制一个回路 一个控制器分时控制多个回路功能强度 简单控制 具有丰富的指令系统和很强的逻辑判断功能 自动化程度 自动化程度低 便于实现控制与管理的一体化5、计算机控制系统是怎样分类的?按功能和控制规律可分为几类?一、按控制系统的功能及结构特点分类①操作指导控制系统②直接数字控制系统DDC③监督控制系统 SCC④计算机分级控制⑤集散控制系统 DCS⑥现场总线控制系统FCS外部设备操作台 输入通道 检测装置输出通道 执行机构 计 算 机 被 控 对 象二、按控制规律分类①程序和顺序控制② PID 控制③最少拍控制④复杂规律的控制⑤智能控制第二章 离散控制系统及Z 变换分析法1、计算机控制系统的信号形式有哪些?连续模拟信号:时间与幅值上均连续,如 r(t)、y(t)、u(t)离散模拟信号:时间是离散的,幅值上连续,如y*(t)、u*(t)离散数字信号:时间离散的,幅值为数字量,如y(kT)、u(kT)2、香农(Shannon)采样定理是如何描述的?一个连续时间信号f(t),设其频带宽度是有限的,其最高频率为ωmax(或fmax),如果在等间隔点上对该信号f(t)进行连续采样,为了使采样后的离散信号f *(t)能包含原信号f(t)的全部信息量。
《控制工程基础》参考复习题及答案
《控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分 单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【 D 】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 A 】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的误差信号为【 A 】A.X i (s )-H (s)X 0(s )B.X i (s )-X 0(s )C.X or (s )-X 0(s )D.X or (s )-H (s )X 0(s )3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的偏差信号为【 A 】A.X i (s )-H (s)X 0(s )B.X i (s )-X 0(s )C.X or (s )-X 0(s )D.X or (s )-H (s )X 0(s )4.微分环节使系统【 A 】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按【 B 】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化6.PID 调节器的微分部分可以【 A 】A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性6-1.PID 调节器的微分部分可以【 A 】A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性7.闭环系统前向传递函数是【 C 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ,其脉冲响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-1.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-2.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应为【 C 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-3.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应的稳态误差为【C 】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 8-4.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应的稳态误差为【 C 】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【 】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【 】 A.1/s B.1 C. 21s D.1+1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【 】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【 】A.090-B.090C.0180-D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为2个,则映射到)(s G 复平面上的奈魁斯特曲线将【 】A.逆时针围绕点(0,j0)1圈B.顺时针围绕点(0,j0)1圈C.逆时针围绕点(-1,j0)1圈D.顺时针围绕点(-1,j0)1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 】A.γ>0和g L <0B.γ<0和g K >1C.γ>0和)(g L ω<0D.γ<0和)(g L ω>016.若惯性环节的时间常数为T ,则将使系统的相位【 】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω-- 17.控制系统的误差是【 】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的零点就是系统闭环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【 】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 】A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++,则该系统为【 】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【 】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【 】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f (s )的稳态值为【 】 A.∞ B .4 C.0.1 D.026.可以用叠加原理的系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【 】A.2B.1C.0D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t =0处的斜率越大,系统的【 】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【 】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【 】 A.1 B. s 1 C. 21s D. 31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=,则其输出信号响应频率为【 】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【 】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图,凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【】A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量,在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【 】A.-40 dB/decB.-20 dB/decC.+40 dB/decD.+20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【 】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s) H(s)=1D.前向传递函数G(s)=138.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【 】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差40.PID 调节器的微分部分可以【 】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【 】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【 】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【 】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器,将使系统【 】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【 】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统,它的输入输出传递函数是【 】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【 】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则【 】A.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【 】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【 】A .将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【 】 A.1 B.s 1 C.21s D.31s53.线性控制系统【 】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【 】A.)(ωA =1B.)(ωA =0C.)(ωA <1D.)(ωA >155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S 平面右半平面的【】 A.闭环极点数 B.闭环零点数 C.开环极点数 D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【 】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【 】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s→ 59.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外,还必须有【 】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同,可有不同的【 】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【 】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ,其脉冲响应为【 】A.1B.1/TC.TD.1+1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【 】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【 】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【 】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω,则其共轭复数极点的实部为【 】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【 】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小,系统跟踪斜坡信号的【 】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=,则其稳态输出响应相位【 】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts es G -=)(的相频特性为【 】 A.T ωωϕ1tan )(--= B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大,且按顺时针方向旋转【 】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.-π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时,对应的相频特性【 】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ 180)(<c ωϕ76.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多,开环放大倍数大,则系统的【 】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【 】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【 】A.相位不变 B .相位超前校正 C .相位滞后校正 D .相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【 】A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【 】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【 】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【 】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【 】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【 】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S 的虚轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【 】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较,其响应速度【 】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【 】A. 1B. 0.98C. 0.95D. 0.63292.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性【 】A.)(ωA ≥1B.)(ωA <1C. 0<)(ωA <1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【 】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率94-1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大,则其【 】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【 】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号,但存在稳态误差,其稳态误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差99.0型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 100.PID 调节器的比例部分主要调节系统的【 】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【 】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【 】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置103.对于抗干扰能力强系统有【 】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【 】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【 】A.Ts +11B.s 1C.sD.1+Ts106.实际系统传递函数的分母阶次【 】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【 】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【 】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【 】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时,其调整时间为【】 A.T B.2T C.3T D.4T112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率114-1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率115.比例微分环节(时间常数为T )使系统的相位【 】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的稳定性愈好,且【 】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数118.PID 调节器的积分部分消除系统的【 】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 120.比例微分校正将使系统的【 】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120-1.比例微分校正将使系统的【 】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【 】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【 】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【 】A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为【 】A.TB.1/TC.1+1/TD.1/T 2125.传递函数只与系统【 】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S 的Ⅱ或Ⅲ象限内时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二阶系统是【 】A .稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【 】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时,其调整时间为【 】A.TB.2TC.3TD.4T132.积分环节Ts s G 1)(=的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T 1lg132-1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1B.-T 1C. 20T 1lgD. -20T 1lg132-2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【 】A.(-∞,0)的区间B.(-∞,0]的区间C.(-∞,-1)的区间D.(-∞,-1]的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【 】A.微分个数增加,开环增益增大而愈高B.微分个数减少,开环增益减小而愈高C.积分个数增加,开环增益增大而愈高D.积分个数减少,开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定【】 A.稳定 B.临界稳定 C. 不稳定 D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ138.控制系统的跟随误差与前向通道【 】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s→ 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【 】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统143.传递函数代表了系统的固有特性,只与系统本身的【 】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构,参数144.惯性环节不能立即复现【 】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ,则单位反馈的闭环传递函数为【 】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H + 146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω,则系统存在的极点有【 】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149.一阶系统是【 】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【 】 A.1/s B.1 C.21s D.1+1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【 】A.TB.TC.T 1D.T1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【 】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于虚轴上某点,终于坐标原点B.始于实轴上某点,终于实轴上另一点C.始于坐标原点,终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点,终于虚轴上另一点153-1.对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于坐标原点C.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于实轴上任意点D.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离【 】A.负实轴的距离B.正实轴的距离C.负虚轴的距离D.正虚轴的距离155.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差155-1.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好156.惯性环节使系统的输出【 】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156-1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【 】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【 】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【 】A.0B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【 】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【 】A. 傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【 】A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第一部分 单项选择题1.D2.A3.A4.A5.B6.A7.C8.C9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.C19.B 20.A 21.A 22.B 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.A 29.B 30.A 31.D 32.A 33.B 34.C 35.A 36.B37.A 38.B 39.C 40.A 41.B 42.C 43.C 44.A 45.D 46.A 47.C 48.A 49.C 50.C 51.C 52.C 53.B54.A 55.C 56.D 57.B 58.C 59.B 60.B 61.B 62.B 63.B 64.B 65.A 66.B 67.B 68.B 69.D 70.C71.A 72.B 73.D 74.A 75.B 76.B 77.A 78.A 79.C 80.D 81.C 82.A 83.B 84.B 85.C 86.B 87.A88.A 89.A 90.D 91.D 92.A 93.A 94.B 95.A 96.D 97.B 98.B 99.B 100.A 101.C 102.B 103.B 104.B 105.C 106.C 107.C 108.B 109.A 110.B 111.C 112.A 113.D 114.A 115.C 116.C 117.C 118.D 119.C 120.A 121.D 122.A 123.A 124.B 125.A 126.C 127.C 128.A 129.B 130.C 131.D 132.A 133.A 134.D 135.C 136.A 137.A 138.A 139.A 140.C 141.A 142.A 143.D 144.B 145.A 146.B 147.A 148.B 149.A 150.A 151.C 152.B 153.B 154.A 155.D 156.D 157.B 158.B 159.A 160.B第二部分 填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 时间 的积累。
计算机控制系统复习题答案
《计算机控制系统》课程复习题答案一、知识点:计算机控制系统的基本概念。
具体为了解计算机控制系统与生产自动化的关系;掌握计算机控制系统的组成和计算机控制系统的主要特性;理解计算机控制系统的分类和发展趋势。
回答题:1.画出典型计算机控制系统的基本框图;答:典型计算机控制系统的基本框图如下:2.简述计算机控制系统的一般控制过程;答:(1) 数据采集及处理,即对被控对象的被控参数进行实时检测,并输给计算机进行处理;(2) 实时控制,即按已设计的控制规律计算出控制量,实时向执行器发出控制信号。
3.简述计算机控制系统的组成;答:计算机控制系统由计算机系统和被控对象组成,计算机系统又由硬件和软件组成。
4.简述计算机控制系统的特点;答:计算机控制系统与连续控制系统相比,具有以下特点:⑴计算机控制系统是模拟和数字的混合系统。
⑵计算机控制系统修改控制规律,只需修改程序,一般不对硬件电路进行改动,因此具有很大的灵活性和适应性。
⑶能够实现模拟电路不能实现的复杂控制规律。
⑷计算机控制系统并不是连续控制的,而是离散控制的。
⑸一个数字控制器经常可以采用分时控制的方式,同时控制多个回路。
⑹采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化。
5.简述计算机控制系统的类型。
答:(1)操作指导控制系统;(2)直接数字控制系统;(3)监督计算机控制系统(4)分级计算机控制系统二、知识点:计算机控制系统的硬件基础。
具体为了解计算机控制系统的过程通道与接口;掌握采样和保持电路的原理和典型芯片的应用,掌握输入/输出接口电路:并行接口、串行接口、A/D和D/A的使用方法,能根据控制系统的要求选择控制用计算机系统。
回答题:1.给出多通道复用一个A/D转换器的原理示意图。
2.给出多通道复用一个D/A转换器的原理示意图。
3.例举三种以上典型的三端输出电压固定式集成稳压器。
答:W78系列,如W7805、7812、7824等;W79系列,如W7805、7812、7824等4.使用光电隔离器件时,如何做到器件两侧的电气被彻底隔离?答:光电隔离器件两侧的供电电源必须完全隔离。
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《系统与设计》复习题
一、判断题
1、医院里的育婴室要求保持比较恒定的温度,因此他可以看作一个静态系统()
2、计算机的硬件属于实体系统,软件属于抽象系统()
3 一个人一天不吃饭,也不喝水,在这段时间内,我们可以把人体系统看作一个封闭系统()
4、洗衣机的总体功能是洗净衣物,他需要给水、驱动、操作控制等子系统的支撑才能实现其功能()
5、在龙舟赛艇系统中,运动员组成了运动子系统,主要是划桨产生动力,使船向前运动()
6、制定的优化目标是否适度,是影响系统优化的一个重要因素()
7、坚持系统的整体最优化,是系统优化的原则之一()
8、对一个系统进行优化,往往只需要改进或完善系统中某一结构即可()9系统是一个整体,他是各个要素简单相加()
10、系统可大可小,大到宇宙、小到原子都可以看作系统()
二、选择题:
1下列各项中,属于自然系统的是()
A、塑料大棚
B、森林
C、智能大楼
D、飞机
2、一棵大树是一个系统,它属于()
A、抽象系统
B、开放系统
C、静态系统
D、人造系统
3、我们使用计算机离不开Windows操作系统,他属于()
A、自然系统
B、人造系统
C、实体系统
D、抽象系统
4、系统优化的意义()
A、获取系统的最佳效益或最佳功能
B、改善系统的环境
C、调整系统的结构
D、改变系统的特征
5、现代医学采用中西医结合的方法攻克了许多难题,他采用系统中的原则是()
A、整体性原则
B、科学性原则
C、综合性原则
6、“泰坦尼克”号油轮,在当时该油轮各项技术性能是世界最先进的。
但是为什么触冰后会沉没?请从系统的角度理解,他主要反映了系统对()的基本特性
A、整体性
B、相关性
C、目的性
D、环境适应性
7、“三个臭皮匠顶个诸葛亮”的现象说明了系统的()特性
A、整体性
B、相关性
C、目的性
D、环境适应性
8、修建隔音墙需要考虑的技术要点是()
A、噪音的严重程度
B、招收工人,及早建成
C、从系统优化的角度考虑,要做到投入最小,效果最好
D、建立隔音墙防噪音的数学模型及墙体参数关系条件,求其数学解
9、在下列关于系统相关性的理解中,你认为正确的是()。
A.一个系统往往存在多个目标,这些目标还常常不一致,需要进行协调B.系统通常都是由若干部分组成的
C.系统各组成元素之间、部分和整体之间不仅相互关联,相互作用,而且任何一个组成部分发生变化,都会影响其它部分和整体任务的完成。
D.系统包含子系统,它又是更大系统的子系统。
10、飞机在空中飞行时,时常受到大气对流的影响而产生颠簸,当飞机的检测装置接收到这一信号后,经过控制器的调节,能在很短的时间内调整好飞行状态,克服大气对流对飞机飞行的影响,保持平稳飞行。
这个现象说明了系统的什么基本特性?()
A、整体性
B、相关性
C、环境适应性
D、动态性
11、“系统论”是研究的一般模式、结构和规律的学问,“系统论”是一门跨学科的横断科学。
是由哪位科学家创立的?()
A、马克思;
B、霍尔;
C、贝塔郎菲;
D、维纳。
三、简述/分析题
1、“阿波罗登月计划”总负责人韦伯博士认为,我们没有使用一项别人没有的技术。
阿波罗登月飞船的每件东西都是原来已有的科学技术短程的物化,都有其特殊的功能,但就其单项技术来说,它的任何一个部件都不具有上天的功能,然而登月飞船却具有了宇宙飞行的功能。
请你根据所学的系统知识,谈谈你对这段话的理解。
2、构成系统必须具备哪三个条件?
3、法国雕塑家罗丹给巴尔扎克雕像,人们都说双手太逼真,罗丹听到后就砍去双手,这一行为给你怎样的启示?
《控制与设计》复习题
一、选择题(每题3分,共45分)
1、下列所述属于自动控制的是()
A、驾驶汽车
B、拖地板
C、用ATM取款
D、人工纺纱
2、下列控制现象是自动控制的是:( )
A、骑自行车
B、舂米
C、用气筒给自行车的轮胎充气
D、农用灌溉抽水机抽水的控制
3、射击比赛的射手通过瞄准目标,使子弹射中靶心,分析这个过程,我们理解一个控制现象应该从()入手?
A、对象
B、目的
C、手段
D、对象、目的、手段
4、“神七”在空中动行中,在地面人员对其发出变轨指令的过程中,其控制的对象是()
A、返回舱
B、推进舱
C、轨道舱
D、整个飞船
5、理解一个控制现象,要明确控制的对象是什么,控制要达到什么目的和采取什么控制手段。
例如,导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离,目的是要击中目标(距离为零)。
分析这个控制系统,其控制的对象是()
A、人
B、目标
C、计算机
D、导弹
6、普通家用自行车的刹车控制是属于:( )
A、机械控制
B、气动控制
C、液压控制
D、电子控制
7、按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是( )。
A.控制电路B.红绿灯C.开关装置D.路面车辆
8、我们要理解一个控制现象,就必须弄清楚三个问题,这其中不包括:()
A、控制的对象是什么;
B、控制要达到什么目的;
C、控制的过程中受到那些干扰;
D、采取什么控制手段。
9、在游泳池注水控制系统中,其输出量是()
A.设定的时间 B.定时器发出的信号
C.阀门输出的信号 D.游泳池的水位
10、行车刹车控制过程如下:刹车时,施加一定的握把力,通过杠杆系统,使刹车片压紧车圈(或轮轴),车轮减速。
刹车握紧力与车轮转速一一对应。
这是一个开环控制系统,其方框图如下。
在这个控制系统中执行器是()。
A、握把
B、杠杆系统
C、刹车片
D、车轮
11、下列不属于开环控制系统的是:()
A、自动门
B、自动声控灯
C、自动烘手机
D、电饭锅温控系统
12、根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬丝傀儡”,又名“丝戏”,民间俗称“嘉礼”,乃流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种,在提线木偶的控制过程中控制对象是()。
A.手B.提绳C.木偶D.大脑
13、上题的案例中,演员对提线木偶的控制过程属于()。
A.人工控制B.自动控制C.机械控制
14、控制系统中属于自动控制系统的是()
A、按钮开关控制
B、普通自来水龙头
C、花房恒温度控制
D、汽车驾驶
15、闭环控制系统中克服干扰的主要手段是()
A.增加反馈环节
B.加强人工监测
C.消除外界干扰因素
D.人工控制与自动控制相结合
二、填空题:(每空2分,共20分)
16、能将控制的结果反馈回来与希望值进行,并根据它们的误差几时调整控制作用的系统,称为。
17、必须在人的直接干预下才能完成控制任务。
这种控制系统,我们称之为。
18、一般来源、一个控制系统的,就是这个控制系统的。
19、实际上,如果我们希望某一事物按照自己的,就要对其进行,这种根据自己的目的,通过一定的手段使事物沿着某一确定的方向发展,就形成了。
20、控制系统都有确定的。
三、做图题:
16、画出闭环控制系统的方框图
《系统与设计》复习题答案
一
1.×
2.×
3.×
4.√
5.√
6.√
7.√
8.×
9.×10.√
二
1.B 2.B 3.B 4.A 5.C 6.D 7.A 8.D 9.C 10C 11C 三
1.系统的整体性,各种因素,技术的组合形成全新的功能
2.①要有两个或两个以上的要素; ②要素之间相互联系; ③要素之间的联系必须是相干性联系即能产生整体功能。
3.系统的整体性,相关性,手的突出破坏了整个雕塑的表达的思想。
《控制与设计》复习题参考答案
一、选择题(每题4分,共60分)
二、 填空题(每空2分,共20分)
16、比较;闭环控制系统。
17、控制系统;手动控制系统。
18、控制目的;被控量。
19、意愿发展;干预;控制。
20、控制目的
三、 作图题(共40分)
给定量。