2020年10月全国自考自动控制理论(二)试题及答案解析

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全国2018年10月高等教育自学考试

自动控制理论(二)试题

课程代码：02306

一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1．控制系统中,基本环节的划分，是根据（ ）

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

2．单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=（ ）

A ．a 2t

B ．t 2

C ．t

D ．vt

3．在实际中很少单独使用的校正方式是（ ）

A ．串联校正

B ．并联校正

C ．局部反馈校正

D ．前馈校正

4．滞后校正装置的最大滞后相角可趋近（ ）

A ．-90°

B ．-45°

C ．45°

D ．90°

5．若受控对象存在较大的延迟和惯性，效果较好的控制方式是（ ）

A ．比例控制

B ．积分控制

C ．比例微分控制

D ．比例积分控制

6．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（ ）

A ．ζ<0

B ．ζ=0

C ．0<ζ<1

D ．ζ≥1 7．设二阶振荡环节的传递函数G （s ）=

16s 4s 162++，则其对数幅频特性渐近线的转角频率为（ ） A ．2rad/s

B ．4rad/s

C ．8rad/s

D ．16rad/s 8．设某环节频率特性为G(j ω)14j 2+ω=

，当ω∞→，其频率特性相位移)(ωθ为（ ） A ．-180°

B ．-90°

2 C ．0° D ．45°

9．控制系统的稳态误差e ss 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

10．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 （ ） A ．稳定的 B ．条件稳定的

C ．临界稳定的

D ．不稳定的

11．系统的开环传递函数为)1TS (s 2

)s (G k +=，当T=1s 时，系统的相位裕量为（

） A ．30° B ．45°

C ．60°

D ．90°

12．开环传递函数为)35.0(s )

2s 5.0)(1s 5.0(k )s (G +++=,其根轨迹的起点为( )

A ．0，-3

B ．-1，-2

C ．0，-6

D ．-2，-4

13．设系统⋅x =[]x 01y ,u 10x 1010=⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎦⎤

⎢⎢⎣⎡-,则该系统（ ）

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

14．函数t cos e at ω-的拉氏变换是（ ）

A ．22)a s (ω++ω

B ．22)a s (a ω++

C ．22)a s (1ω++

D ．22)a s (a

s ω+++

15．设某闭环传递函数为1s 101

)s (R )s (Y +=，则其频带宽度为（ ）

A ．0～10 rad/s

B ．0～1 rad/s

C ．0～0.1 rad/s

D ．0～0.01 rad/s

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

16．常规控制器中放大元件的作用是把_________放大，并为反馈信号提供信号源。

17．响应曲线达到过调量的________所需的时间，称为峰值时间t p。18．若某系统的传递函数为G(s)，则相应的频率特性为________。

19．惯性环节G（s）

=

1

Ts

K

+

的对数幅频特性为L（ω）=________。

20．根轨迹与虚轴相交，表明系统的闭环特征方程根中有________。

21．状态变量是确立动力学系统状态的________。

22．从相位考虑，PD调节器是一种________校正装置。

23．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________。

24．迟延环节的极坐标图为一个________。

25．伯德图分中频段、高频段和低频段，低频段能够反应系统的稳态性能，中频段能够反映系统的________性能，高频段主要反映系统抗干扰的能力。

三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）

26．非线性控制系统

27．系统完全可观测

28．闭环极点

29．频带宽度

四、问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

30．频率特性图解分析方法中采用对数坐标有何优点？

31．设系统的奈奎斯特图分别如下所示，试判断各系统的稳定性，并简要说明原因。

32．发电机励磁控制系统中，通常有哪三种典型的励磁方式？

33．滞后校正装置是如何改善系统性能的？

五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题每小题10分，共28分）

34．RLC电路如题34图所示，试写出输出电压u o(t)与输入电压u i(t)的微分方程。

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