自动控制复习题

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自动控制复习题

一、试用结构图等效化简或梅逊公式求图1所示系统的传递函数)()(s R s C图1解：结构图等效解：所以：432132432143211)()(G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 梅逊公式解：图中有1条前向通路，3个回路，有1对互不接触回路，，，2111432111G G L G G G G P -==∆= ，，，21321323432)(1L L L L L G G L G G L +++-=∆-=-=43213243214321111)()(G G G G G G G G G G G G G G P s R s C ++++=∆∆=二：分别用结构图等效变换和梅逊公式求图2-3所示系统的传递函数。

)(s R )(2s G )(1s G )(s C -)(3s G -图2-3解：用梅逊公式求取系统传递函数。

由图2-3知，系统有1个回路，有2条前向通路。

因此有)()(321s G s G L =∑-=-=)()(1132s G s G L a ∆1)(1)(222111=-===∆∆s G P s G P 根据梅逊公式，系统的传递函数为)()(1)()()()(322121s G s G s G s G P s R s C k kk --==∑=∆∆三、试用结构图等效化简和梅逊增益公式求图1所示各系统的传递函数)()(s R s C图1解：所以： 2321212132141)()(H G G H G H G G G G G G s R s C ++++= （e ）图中有2条前向通路，3个回路，，，，∆=∆==∆=242132111G P G G G P ，，，，)(132123*********L L L H G G L H G L H G G L ++-=∆-=-=-= 2321212132141122111)()(H G G H G H G G G G G G P P P P s R s C ++++=∆∆+=∆∆+∆=二、设图2（a ）所示系统的单位阶跃响应如图2（b ）所示。

自动控制原理复习题

一、选择题1. 二阶系统的传递函数,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2。

设系统的特征方程为，则此系统（A ）A.稳定B。

临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。

3。

某单位反馈系统的开环传递函数为：，当k=( C）时，闭环系统临界稳定.A。

10 B。

20 C。

30 D.404.稳态误差e ss与误差信号E(s)的函数关系为（B）A。

B. C. D。

5. 系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为（A )A。

最优控制 B.系统辨识C。

系统分析D。

最优设计6。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对( B）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7。

在系统对输入信号的时域响应中,其调整时间的长短是与（D）指标密切相关.A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D。

允许的稳态误差8. 某典型环节的传递函数是，则该环节是（ C )A.比例环节B。

积分环节C。

惯性环节 D.微分环节9. 引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（C )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10.时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（D ）A.上升时间B。

峰值时间C。

调整时间 D.最大超调量11。

设系统的特征方程为,则此系统中包含正实部特征的个数为（D )A。

0 B。

1 C.2 D。

312。

如果被调量随着给定量的变化而变化,这种控制系统叫（B ）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13。

与开环控制系统相比较,闭环控制系统通常对（B ）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14。

直接对控制对象进行操作的元件称为（D）A。

给定元件 B.放大元件 C.元件 D.执行元件15。

自动控制原理复习题

自动控制原理判断题1.线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

（）2.开环控制是一种反馈控制。

（）3.开环控制的稳定性比闭环控制的稳定性要好。

（）4.系统的脉冲响应可以作为系统的数学模型( )。

5.线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

（）6.系统的脉冲响应趋于零时，系统才是稳定的。

（）7.惯性环节的输出量不能立即跟随输入量变化，存在时间上的延迟，这是由于环节的惯性造成的。

（）8.比例环节又称放大环节，其输出量与输入量之间的关系为一种固定的比例关系。

（）9.积分环节的输出量与输入量的积分成正比。

（）10.闭环系统的极点是稳定的实极点，则阶跃响应是无超调的。

（）11.奈氏判据是根据系统闭环频率特性判别闭环系统稳定性的一种准则。

( )12.线性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性。

（）13.劳斯判据是根据系统闭环特征方程系数判别闭环系统稳定性的一种准则。

( )14.如果把在无穷远处和在零处的的极点考虑在内，而且还考虑到各个极点和零点的重复数，传递函数G(s)的零点总数与其极点数不等。

（）15.静态速度误差系数k v 反映了系统对速度信号响应的速度误差( )。

16.s平面上根轨迹与虚轴的交点可以通过特征方程的劳斯表辅助方程求得。

（）17.稳态误差为无穷大的系统是不稳定的系统。

（）18.系统开环对数幅频特性在高频段的幅值，直接反应了对输入端高频干扰信号的抑制能力。

高频段的分贝值越低，表明系统的抗干扰能力越强。

（）k (ts +1)19.单位负反馈系统的开环传递函数为，式中k > 0, t > 0 ,则该系统的稳定性与t 的s2大小无关（）20.频率为ω的正弦信号加入线性系统后该系统的稳态输出将也是同频率的。

（）21.幅频特性相同的系统相频特性必相同。

（）22.串联滞后校正是利用校正网络的滞后特性从而改善系统性能的。

（）23.系统开环对数幅频特性在高频段的幅值，直接反应了对输入端高频干扰信号的抑制能力。

自动控制复习题

第一章绪论1.自动控制理论的三个发展阶段是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）2.偏差量指的是（给定量）与反馈量相减后的输出量3.负反馈是指将系统的(输出量）直接或经变换后引入输入端,与（输入量）相减，利用所得的（偏差量）去控制被控对象,达到减少偏差或消除偏差的目的。

4.对控制系统的基本要求有（稳定性、快速性、准确性）5.稳定性是系统正常工作的必要条件,，要求系统稳态误差（要小)6.快速性要求系统快速平稳地完成暂态过程，超调量（要小），调节时间（要短）7.自动控制理论的发展进程是（经典控制理论、现代控制理论、智能控制理论）8.经典控制理论主要是以(传递函数）为基础，研究单输入单输出系统的分析和设计问题第二章自动控制系统的数学模型1.数学模型是描述系统输出量，输入量及系统各变量之间关系的（数学表达式)2.传递函数的分母多项式即为系统的特征多项式，令多项式为零，即为系统的特征方程式，特征方程式的根为传递函数的（极点），分子的形式的根是传递函数的（零点）3. 惯性环节的传递函数为（11+Ts ） 4. 惯性环节的微分方程为（T)()(t d t dc +c （t)=r(t) 5. 振荡环节的传递函数为（G （s ）=nn s s 2222ωζωω++）6. 系统的开环传递函数为前向通道的传递函数与反馈通道的传递函数的（乘积）7. 信号流图主要由（节点和支路）两部分组成8. 前向通道为从输入节点开始到输出节点终止，且每个节点通过（一次）的通道9. 前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的（乘积)10. 在线性定常系统中，当初始条件为零时，系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比称作系统的（传递函数）11. 传递函数表示系统传递，变换输入信号的能力，只与（结构和参数)有关，与（输入输出信号形式)无关12. 信号流图主要由两部分组成：节点和支路,下面有关信号流图的术语中,正确的是(B ）A ．节点表示系统中的变量或信号B ．支路是连接两个节点的有向线段，支路上的箭头表示传递的方向，传递函数标在支路上 C ．只有输出支路的节点称为输入节点，只有输入支路的节点为输出节点，既有输入支路又有输出支路的节点称为混合节点 D ．前向通道为从输入节点开始到输出节点终止，且每个节点通过(一次）的通道，前向通道增益等于前向通道中各个支路增益的乘积13. 求图示无源网络的传递函数U 。

自动控制原理复习题

第一章习题1. 闭环和开环控制各有什么优缺点？开环: 结构简单，成本低廉，工作稳定，当输入信号和扰动能预先知道时，控制效果较好。

但不能自动修正被控制量的偏离，系统的元件参数变化以及外来的未知扰动对控制精度影响较大。

闭环:具有自动修正被控制量出现偏离的能力，可以修正元件参数变化及外界扰动引起的误差，控制精度高。

缺点：被控量可能出现振荡，甚至发散。

2．随动、恒值、程序控制系统。

按给定值变化规律分有：随动、恒值、程序控制系统。

3．开环、闭环、复合控制系统。

按系统结构分有：开环、闭环、复合控制系统4. 对一个自动控制系统的性能要求可以概括为哪几个方面？可以归结为稳定性、准确性（精度）和快速性。

第三章习题一、基本概念1.最大超调量：直接说明控制系统的阻尼特性。

2. 过渡过程时间：在过渡过程的稳态线上，用稳态值的百分数∆（通常%2%5=∆=∆或）作一个误差允许范围，过渡过程曲线进入并永远保持在这一允许误差范围内，进入允许误差范围所对应的时间叫过渡过程时间。

3. 峰值时间：欠阻尼系统单位阶跃响应输出达到最大值时对应的时间。

4. 上升时间：在单位阶跃信号作用下，欠阻尼二阶系统输出第一次达到最终稳态值所对应的时间。

5. 闭环主导极点：假如距虚轴较远的闭环极点的实部与距虚轴最近的闭环极点的实部的比值大于或等于5，且在距虚轴最近的闭环极点的附近不存在闭环零%100)()()(⋅∞∞-=c c tp c p σ点。

这个距虚轴最近的闭环极点将在系统的过渡过程中起主导作用，称之为闭环主导极点。

它常以一对共轭复数极点的形式出现。

6. 稳态误差：稳态误差ess是系统的误差响应达到稳定时的值，是对系统稳态控制精度的度量，是衡量控制系统最终精度的重要指标。

7.开环静态位置放大倍数KP8.开环静态速度放大倍数Kv9.开环静态加速度放大倍数Ka二、问答题1、线性连续系统稳定的充要条件是什么？答：系统特征方程式的根全部具有负实部。

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。

自动控制原理复习题

自动控制原理复习题一、单项选择【1题】：二阶系统的闭环增益加大(1)快速性能好(2)超调量愈大(3)t提前 (4)对动态特性无影响p【2题】：欠阻尼二阶系统,ξω两者都与n(1)%σ有关 (2) %σ无关(3)t有关(4) p t无关p【3题】：一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其(1)响应速度越慢 (2)响应速度越快(3)准确度越高 (4)准确度越低【4题】：系统时间响应的瞬态分量(1)是某一瞬时的输出值(2)反映系统的准确度(3)反映系统的动特性(4)只取决于闭环极点【5题】：典型欠阻尼二阶系统中再加入一个闭环零点，则(1)对动态性能无影响 (2) %σ↓(3) %σ↑(4)t↑p【6题】：稳态速度误差的正确含义为(,A v均为常值)(1) []=下输出速度与输入速度间的稳态误差r t A t().1(2)[]=下输出位置与输入位置间的稳态误差().1r t A t(3) ()=下输出位置与输入位置间的稳态误差r t Vt(4) ()=下输出速度与输入速度间的稳态误差r t Vt【7题】：已知某系统的型别为v ，输入为()n r t t =(n 为正整数)，则系统稳态误差为零的条件是(1) v n ≥ (2)v n >(3) v n ≤(4)v n <【8题】：单位反馈开环传函为22354s s ++，则其开环增益,,n K ξω分别为： (1)542,,63(2) 25,36(3) 1,212(4)15,26【9题】：系统开环传递函数as bs s GH -+=2)(（a>0,b>0）,闭环稳定条件是：①、a>b ②、b>a ③、a=b④、b>=a【10题】：单位反馈系统，4532)(2++=s s s G 则其n K ωξ,,分别是 ①、34,65,2 ②、22,65,32③、2,65,21④、2,2125,21 二、多项选择题【1题】典型二阶系统单位阶跃响应如图，则可以确定该系统： (1). 是0.707ξ<的欠阻尼系统 (2). 开环增益2K = (3). 超调量%80%σ=(4). 调节时间2s t t = (5). 是0型系统【2题】若系统1．开环稳定，闭环不一定稳定。

自动控制原理复习题

自动控制原理复习题自动控制原理填空题1.PID 调节中的“P ”指的是控制器。

2.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。

3.描述系统的微分方程为()()()()t x t x dtt dx dt t x d i =++230202，则频率特性=)(ωj G 。

4.对控制系统的首要要求是系统具有。

5.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号。

6.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

7.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。

8.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。

9.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为。

10.远离虚轴的闭环极点对的影响很小。

11.系统闭环极点之和为。

12.“经典控制理论”的内容是以为基础的。

13.对控制系统的首要要求是系统具有。

14.对单位反馈系统来讲，偏差信号和误差信号。

15.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。

16.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。

17.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和来做出判断。

18.惯性环节和积分环节的频率特性在上相等。

19.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ _越好。

20.“经典控制理论”的内容是以为基础的。

21.某典型环节的传递函数是21)(+=s s G ，则系统的时间常数是。

22.反馈控制原理是原理。

23.PID 调节中的“P ”指的是控制器。

24.主要用来产生偏差的元件称为元件。

25.设积分环节的传递函数为sK s G =)(，则其频率特性幅值A (ω)= 。

26.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。

27.开环控制系统的的特征是没有。

28.二阶系统当共轭复数极点位于±45?线上时，对应的阻尼比为。

29.远离虚轴的闭环极点对的影响很小。

30.系统闭环极点之和为。

自动控制理论复习题

自动控制理论复习题一、名词解释：1、频率响应 2、反馈 3、稳态误差4、最大超调量 5、单位阶跃响应6、相位裕量7、滞后一超前校正；8、稳态响应；9、频率特性；10、调整时间；11、峰值时间；12、截止频率；13、谐振峰值；14、谐振频率15、幅值穿越频率；16、相位穿越频率；17、幅值裕量；18、自动控制、19、状态变量、20、零阶保持器二、分别建立图示系统的微分方程，求传递函数，并说出图（c ）,(d)属于何种较正网络。

图中)(t x i ，)(0t x 为输入、输出位移；)(t u i ，)(0t u 为输入、输出电压。

三、已知系统方框图如下，求传递函数)(,)(,)(000s X s X s X)(a )(b )t )t )(c )(t x i 1)(0t x )(d )(0s )(b X i )s X i )s四、已知系统的开环的幅相特性（Nyguist ）如图所示，图中P 为开环传递函数G(s)H(s)五、计算 1、设某二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，如果该系统为单位反馈型式，试确定其开环传递函数。

2、某系统如图所示，n p t 调整时间 s t 。

（设误差带宽度取±2％）)(c )(a))(a )(b ))六、已知系统的开环传递函数)()(s H s G 的幅频特性曲线如图示，且)()(s H s G 为最小相位系统。

试求)()(s H s G = ？七、某系统的开环传递函数为)12()1()()(-+=s s sK s H s G ，试画出其乃奎斯特图，并说明当K取何值时系统稳定？八、已知系统闭环传递函数为))()(01221101a s a s a s a s a a s a s X s X n n n n i +++⋅⋅⋅+++=-- 试证明系统对速度输入的稳态误差为零。

十、判断正误1、各项时域指标（最大超调量，调整时间等）是在斜坡信号作用下定义的。

2、对于结构不稳定系统，可以通过改变某些系统结构参数而使其稳定。

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一：填空题1、控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）。

2、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。

3、一个稳定的线性系统的稳态误差取决于（系统型别）、（开环增益）与（输入信号的类型和幅值）。

4、常用的校正方式有（串联校正）、（反馈校正）、(前馈校正)（复合校正）。

5、反馈控制原理是（利用偏差消除偏差）。

6、线性系统的基本特性是可以应用叠加原理，即具有（齐次性）与（可叠加性）。

7、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）。

8、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性）。

9、若负反馈前向通道的传递函数为G （s ），反馈通道的传递函数为H （s ），则开环传递函数为（)()(s H s G ），闭环传递函数为（)()(1)(s H s G s G +）。

10、在斜坡函数的输入作用下，（0）型系统的稳态误差为无穷大。

11、在斜坡函数的输入作用下，（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。

12、一阶惯性环节的传递函数11+Ts ，它的幅频特性的数学式是（2211T ω+），它的相频特性的数学式是（T ωarctan -）。

13、已知系统的开环传递函数为)23(33)(2+++=s s s s s G ,称之为（Ⅰ）型系统，系统的开环极点为（-1），（-2），（0），零点为（-1）。

14、惯性环节的传递函数表达式为G （s ）=（11+Ts ）。

15、一阶微分环节的传递函数表达式为G （s ）=（1+Ts ）。

16、积分环节的传递函数表达式为G （s ）=（s1）。

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。

18、函数t e t f 63)(-=的拉氏变换式是（63+s ）。

19、一阶微分环节的传递函数为1s τ+，它的幅频特性的数学式是，它的相频特性的数学式是（arctan ωτ）。

20、控制系统常用的校正方式（串联校正）、（并联校正）、（前馈校正）、（复合校正）。

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。

自动控制原理复习题

n
②闭环传递函数由框图得：
R(s)
E (s )
—
K s (Ts 1)
C (s)
C (s) R (s)
TS
K
2
S K
S
2
K T 1 T S K T
n
2
K T
n
T
1 2
n 2

1 2 0 . 4 1 . 14
2
1 . 09
1 T
2
K T n
系统总增益（总传递函数） P k : 前向通路的个数 Pk k Pk 第k条前向通路总增益 : 信号流图特征式，它是信号流图所表示的方组的系数矩阵的行列式。在同一个信号流图中不论求图中任何一对节点之间的增益，其分母总是，变化的只是其分子。
式中
P:
1
L
(1 )
L ( 2 ) L ( 3 ) ( 1)

1
2
0 .2
K
—
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1
2

3 . 14 1 0 . 456
2
3 . 53 rad / s
表3－2 阻尼比不同时的特征根欠阻尼临界阻尼过阻尼无阻尼
0 1
1
1
w n jw n 1
2
一对共轭复数根两个相同负实根

(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 、32123521 B 、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。

自动控制复习题

第一部分填空题第一章基本概念1．自动控制是在人不直接的情况下，利用外部装置使被控对象的某个参数（被控量）按的要求变化。

2．由被控和自动按一定的方式连接起来，完成一定的自动控制任务，并具有预定性能的动力学系统，称为自动控制系统。

3．闭环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间不仅有正向控制作用，而且还有控制作用。

此种系统高，但稳定性较差。

4．开环控制系统的特点是：在控制器与被控对象之间只有作用，没有反馈控制作用。

此种系统低，但稳定性较高。

5．在经典控制理论中，广泛使用的分析方法有__________和__________。

6．温度控制系统是一种控制系统，一般对系统的指标要求比较严格。

7．对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：________、快速性和________。

8．火炮跟踪系统是一种控制系统，一般对系统的指标要求较高。

9．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。

第二章数学模型1．数学模型的形式很多，常用的有微分方程、_____________和状态方程等。

2．线性定常系统的传递函数，是在__________条件下，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。

3．传递函数只取决于系统的参数，与外作用无关。

4．根据欧拉公式和拉普拉斯变换的线性法则，可以示出t ωsin 的拉氏变换为，t ωcos 的拉氏变换为。

5．根据拉普拉斯变换的定义，单位斜坡函数t 的拉普拉斯变换为，指数函数at e -的拉普拉斯变换为。

6．二阶振荡环节的标准传递函数是。

7．多个环节的并联连接，其等效传递函数等于各环节传递函数的________。

8．正弦函数sin ωt 的拉氏变换为_______________。

函数at e -的拉氏变换为____________。

9．利用_____________公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。

自动控制理论复习题

1.根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点和无穷远处2.系统开环传递函数有3个极点,2个零点,则有3条根轨迹3.根轨迹是连续的且关于实轴对称4.已知系统的开环传递函数为G（S)=K/S+3，则（—2,j0)点不在更轨迹上5.已知（-2,j0）点在开环传递函数为G(S)=K/（S+4）（S+1）的系统的更轨迹上，则改点对应的k值为26.开环传递函数为G(S）=K/S+1,则实轴上的更轨迹为 (-∞，-1]7.已知系统的开环传递函数为G(S)=K/（S+0.5)(S+0.1)，则该闭环系统的稳定状况为稳定8.开环传递函数为G(S）=K/(S+1)(S+2)(S+3)，当K增大时，该闭环系统由稳定到不稳定9.系统开环传递函数为G（S）=K/(S+1)（S+3），则实轴上的根轨迹为［-3,-1］10.设开环传递函数为为G（S)=K/S(S+2），在根轨迹的分离处,其对应的k值为 111.单位反馈系统开环传递函数为两个“S”多项式之比G(S）=M（s）/N（s），则闭环特征方程为 M(S）+N（S）=01.适合于应用传递函数描述的系统是线性定常系统2.某0型单位反馈系统的开环增益K，则在r(t）=1t2/2输入下的稳态误差为∞3.动态系统0初始条件是指t〈o时的系统输入、输出以及他们的各阶导数为04.若二阶系统处于无阻尼状态，则系统的阻尼比应为(=0)5.讨论系统的动态性能时，通常选用典型的输入信号为单位阶跃函数6.某I型单位反馈系统，其开环增益为K，则在r(t)=1/2t输入下,系统的稳态误差1/2K7.典型欠阻尼二阶系统的超调量Mp<5％，则其阻尼比的范围为0〈ξ〈0。

7078.欠阻尼的二阶系统的ξ,Wn都与tp有关9.稳态速度误差的正确含义为 r（t)=t输出位置与输入位置之间的稳态误差10.单位反馈系统的闭环传递函数为Q(S)=2/3S2+5S+4，则其闭环增益,阻尼比和无阻尼自然频率分别为1/2，，11.某系统的开环传递函数为为G(S）=K/S（T1S+1）(T2S+1）,则称该系统I型系统、三阶系统12.典型二阶系统单位阶跃相应如图所示，可以确定该系统是欠阻尼系统、超跳量为40%、调节时间为t213.自动控制系统不稳定的过程是发散震荡、等幅震荡、单调发散过程14.以下有关数学建模的描述，错误的是信号流图不是数学建模的图示15.传递函数的描述错误的是传递函数于系统的结构和参数有关，并与初始条件有关16.单位阶跃函数1 t 的拉式变化是 1/S17.以下有关于系统结构图的描述，错误的是同一系统的结构图形式是唯一的18.方框图简化时，串联连接方框总的传递函数为各方框传递函数的乘积19.系统的闭环传递函数为G（S）=K(S+3)/（S+2)（S+1）,以下是系统极点的是 S=-220.系统的闭环传递函数为G（S)=K（S+3）/（S+2）（S+1），以下是系统零点的是 S=—321.单位负反馈系统的开环传递函数为G(S）=M(S）/N（S）,则闭环特征方程为N(S）+M(S)=022.对于欠阻尼二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，无阻尼自然震荡角频率Wn越大,系统的调节时间越小23.已知系统传递函数为G(S）=K/（S+2)（S+1),则该系统稳定24.若系统的特征方程为S3+S+1=0，则系统不稳定1.下列系统中，属于开环系统的是普通车床；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、准确性2.风扇属于开环控制系统，空调属于闭环控制系统，含有测速发电机速度控制系统，属于闭环3.反馈控制又称为闭环控制其控制作用是通过给定量与反馈量的差值进行的。

自动控制复习题

自动控制复习题一、试用结构图等效化简或梅逊公式求图1所示系统的传递函数)()(s R s C图1解：结构图等效解：所以：432132432143211)()(G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 梅逊公式解：图中有1条前向通路，3个回路，有1对互不接触回路，，，2111432111G G L G G G G P -==?= ，，，21321323432)(1L L L L L G G L G G L +++-=?-=-=43213243214321111)()(G G G G G G G G G G G G G G P s R s C ++++=??=二：分别用结构图等效变换和梅逊公式求图2-3所示系统的传递函数。

)(s R )(2s G )(s C -)(3s G -图2-3解：用梅逊公式求取系统传递函数。

由图2-3知，系统有1个回路，有2条前向通路。

因此有)()(321s G s G L =∑-=-=)()(1132s G s G L a ?1)(1)(222111=-===??s G P s G P 根据梅逊公式，系统的传递函数为)()(1)()()()(322121s G s G s G s G P s R s C k kk --==∑=?三、试用结构图等效化简和梅逊增益公式求图1所示各系统的传递函数)()图1解：所以： 2321212132141)()(H G G H G H G G G G G G s R s C ++++= （e ）图中有2条前向通路，3个回路，，，，?=?==?=242132111G P G G G P ，，，，)(132123*********L L L H G G L H G L H G G L ++-=?-=-=-= 2321212132141122111)()(H G G H G H G G G G G G P P P P s R s C ++++=??+=??+?=二、设图2（a ）所示系统的单位阶跃响应如图2（b ）所示。

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。

《自动控制原理》复习题

《自动控制原理》复习题一、选择题：1、二阶开环系统中相位裕量γ越大，超调量σ%（）。

A、越大B、不变C、越小D、不确定2、下列属于被控对象的是（）A. 锅炉的温度B.锅炉的水位C.锅炉D.锅炉的的给水阀门3、在工程中，通常要求相位裕量γ在（）之间。

A、0—30°B、0—60°C、30°—60°D、60°—904. 常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( )A. PIB. PDC. IDD. PID5、微分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )A. 90°B. -90°C. 0°D.-180°6、闭环传递函数φ(s)=C（s）/R（s）=1/（Ts+1）是（）阶系统的标准式。

A.一B.二C.三D. 以上都不是7. 闭环控制系统具有( )种传输信号的通道。

A.一B.二C.三D. 四8、比例环节的相频特性)(ωϕ=（）。

A.—90°B.90°C.0°D.180°9. 积分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )A. 90°B. -90°C.0° D. -18010、对于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频率ωn保持不变时，( )A. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s越大B. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s越小C. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s不变D. 阻尼比ξ越大，系统的调整时间t s不定°11. 一阶系统的性能主要由 ( )确定。

A. 时间常数TB.振荡次数NC. 系统的调整时间t s D. 阻尼比ξ12、某系统的开环奈氏图如右所示，由此可判断此系统（）A. 稳定B. 不稳定C. 不清楚D. 无法判断13. 伯德图中的高频段反映了系统的( )A. 稳态性能B. 动态性能C. 抗高频干扰能力D. 以上都不是14. 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面( )A. 实轴上B. 虚轴上C. 左半部分D. 右半部分15、控制系统的典型环节中，微分环节的传递函数为（）A.G（s）=KB. G（s）=sC. G（s）= 1/sD. G（s）=1/（Ts+1）16、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为( )A 、反馈控制系统和前馈控制系统 B. 线性控制系统和非线性控制系统C 、定值控制系统和随动控制系统 D. 连续控制系统和离散控制系统二、填空题：1 、自动控制是指在无人直接参与的情况下,利用控制装置操纵执行机构 ,使被控量等于设定值或按输入信号的变化规律去控制。