自控复习题
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 。
（完整版）自动控制原理期末考试复习题及答案
（完整版）⾃动控制原理期末考试复习题及答案⼀、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_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。
2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_，极点为_-2__，增益为_____2_______。
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。
4、我们将⼀对靠得很近的闭环零、极点称为偶极⼦。
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_。
6、已知⼀系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=，则该系统的传递函数为。
7、⾃动控制系统包含_被控对象_和⾃动控制装置两⼤部分。
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，⽽⽤_幅值条件__确定根轨迹上各点的根轨迹增益k*的值。
当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。
10、已知⼀系统单位脉冲响应为te t g 25.13)(-=，则系统的传递函数为__。
11、当∞→ω时⽐例微分环节的相位是： A.90 A.ο90 B.ο90- C.ο45 D.ο45-12、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_。
13、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。
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15、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.意味着该系统的输出信号的稳态值为1 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1 C.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16、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 。
自动控制原理复习试题库20套及答案
一、填空（每空1分，共18分）1．自动控制系统的数学模型有微分方程 、 传递函数 、 频率特性 、结构图 共4种。
2．连续控制系统稳定的充分必要条件是 闭环极点位于S 平面左侧 。
离散控制系统稳定的充分必要条件是 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．某统控制系统的微分方程为：dtt dc )(+0.5C(t)=2r(t)。
则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ；该系统超调σ%= ；调节时间t s (Δ=2%)= 。
4．某单位反馈系统G(s)=)402.0)(21.0()5(1002+++s s s s ，则该系统是 4 阶 二 型系统；其开环放大系数K= 62.5 。
5．已知自动控制系统L(ω)曲线为：则该系统开环传递函数G(s)= ；ωC = 。
6．相位滞后校正装臵又称为 调节器，其校正作用是 。
7．采样器的作用是 ，某离散控制系统)()1()1()(10210TT e Z Z e Z G -----=（单位反馈T=0.1）当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。
二. 1.求图示控制系统的传递函数.求：)()(S R S C （10分）2.求图示系统输出C （Z ）的表达式。
（4分）R(s)三、 计算1、 已知t Te tf 11)(--=求F （s ）（4分）2、 已知)5(1)(2+=s s s F 。
求原函数f （t ）（6分3．已知系统如图示，求使系统稳定时a 的取值范围。
（10分）四．反馈校正系统如图所示（12分）求：（1）K f =0时，系统的ξ，ωn 和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss .（2）若使系统ξ=0.707，k f 应取何值？单位斜坡输入下e ss .=？五.已知某系统L （ω）曲线，（12分）（1）写出系统开环传递函数G （s ） （2）求其相位裕度γ（3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=？，γmax =?六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。
自控考试复习题
自控考试复习题一、选择题1. 自动控制系统的开环传递函数G(s)H(s)=\frac{K}{s(1+\tau s)}，其中K是比例增益，τ是时间常数。
若系统为单位负反馈系统，则其开环增益K的值是多少？A. 1B. 2C. 3D. 42. 在控制系统中，稳态误差与输入信号的关系是什么？A. 与输入信号成正比B. 与输入信号成反比C. 与输入信号无关D. 与输入信号的导数成正比3. 以下哪个不是控制系统的性能指标？A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性4. PID控制器中，P代表什么？A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例积分微分5. 一个系统的时间常数τ减小，系统的哪个性能指标会提高？A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 经济性二、简答题1. 解释什么是开环控制系统和闭环控制系统的区别。
2. 描述控制系统中的稳态误差和动态误差的概念。
3. 什么是超调量，它与系统的哪些参数有关？4. 解释PID控制器的工作原理，并简述其各部分的作用。
5. 什么是系统的稳定性？系统稳定性的判断方法有哪些？三、计算题1. 给定一个控制系统的开环传递函数G(s)=\frac{K}{s(1+\tau s)}，若系统在单位阶跃输入下的稳态误差为0.1，求系统的增益K。
2. 假设有一个二阶系统，其开环传递函数为G(s)H(s)=\frac{K}{s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2}，其中K=1，ζ=0.5，ω_n=10rad/s。
计算该系统的单位阶跃响应的超调量和上升时间。
3. 一个控制系统的开环传递函数为G(s)=\frac{K}{s(1+\tau_1s)(1+\tau_2s)}，已知K=2，τ1=0.5，τ2=1。
求该系统在单位阶跃输入下的稳态误差。
四、分析题1. 给定一个实际控制系统的开环传递函数，分析其稳定性，并说明如何通过调整参数来改善系统性能。
2. 描述在控制系统设计中，如何通过PID控制器的参数整定来达到期望的系统性能。
自控复习题答案
自控复习题答案一、选择题1. 自动控制系统的基本组成包括哪些部分？A. 传感器、控制器、执行器B. 传感器、控制器、执行器、反馈回路C. 控制器、执行器、被控对象D. 传感器、控制器、执行器、被控对象答案：B2. 在控制系统中，开环控制系统与闭环控制系统的主要区别是什么？A. 开环系统没有反馈，闭环系统有反馈B. 开环系统成本较低C. 开环系统响应速度慢D. 开环系统稳定性差答案：A3. 控制系统的稳定性可以通过哪些方法进行分析？A. 时域分析B. 频域分析C. 根轨迹法D. 所有以上方法答案：D二、简答题1. 简述PID控制器的工作原理。
答：PID控制器是一种常见的工业控制器，它根据误差信号（设定值与实际输出值之差）来调节控制量。
P（比例）项根据误差的大小调节输出，I（积分）项对误差进行积分，以消除稳态误差，D（微分）项对误差的变化率进行调节，以提高系统的响应速度和稳定性。
2. 什么是系统的超调，它对系统性能有什么影响？答：系统的超调是指系统在达到最终稳定状态之前，输出值超过设定值的现象。
超调会导致系统的控制精度降低，稳定性变差，甚至可能引起系统的振荡或损坏设备。
三、计算题1. 已知一个控制系统的开环传递函数为G(s) = 10 / (s^2 + 4s + 5)，求该系统的单位阶跃响应。
答：首先，我们需要计算闭环传递函数，然后应用拉普拉斯变换的逆变换来求得时间域的响应。
由于这是一个二阶系统，我们可以使用标准形式的二阶响应公式来求解。
具体计算过程需要根据系统的自然频率和阻尼比来确定。
四、论述题1. 论述现代控制系统中，数字控制技术相较于模拟控制技术的优势。
答：数字控制技术相较于模拟控制技术具有以下优势：（1）数字控制系统可以方便地实现复杂的控制算法；（2）数字控制器具有更好的灵活性和可扩展性；（3）数字控制系统的精度更高，抗干扰能力更强；（4）数字控制技术可以方便地实现远程监控和诊断；（5）数字控制系统的成本随着技术的发展逐渐降低，性价比更高。
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。
自控复习题(答案)
第一章1．开环控制和闭环控制的主要区别是什么？答：主要区别是有无输出量的反馈，将输出量和定值比较后形成差值反馈给对象的输入端，就是闭环控制，无此过程就是开环控制。
2. 电加热炉炉温控制中，热电阻丝端电压U及炉内物体质量M的变化，哪个是控制量？哪个是扰动？为什么？答：U是控制量，改变U可以控制温度的高低；M是扰动，它的增减对温度产生不希望的影响，即影响炉温的高低。
3. 简述自动控制所起的作用是什么？答：作用是在人不直接参与的情况下，使某些被控量按指定规律变化。
4. 反馈控制系统是指：a.负反馈 b.正反馈答案a.负反馈5. 反馈控制系统的特点是：控制精度高、结构复杂6.开环控制的特点是：控制精度低、结构简单7.闭环控制系统的基本环节有：给定、比较、控制、对象、反馈8. 自控系统各环节的输出量分别为：给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。
9．恒值调节和随动调节的区别是什么？答：恒值调节的给定量为一常值，随动调节的给定量是个随时间变化的不能预知的量。
10. 简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。
答：1）由热电偶测得炉温2）和给定温度值比较3）温度差大于0，则减小电炉电压使炉温降低，反之则增大电压。
11．比较被控量输出和给定值的大小，根据其偏差实现对被控量的控制，这种控制方式称为闭环控制。
12．简述控制系统由哪三大部分组成？测量，比较，控制第二章1.由laplace变换的微分定理，(())L x t''=2()(0)(0)s x s sx x'--。
2.自控系统的数学模型主要有以下三种：微分方程、传递函数、频率特性3.实际的物理系统都是：a.非线性的 b.线性的 a.非线性的4.线性化是指在工作点附近用代替曲线。
切线5.传递函数等于输出像函数比输入像函数。
6.传递函数只与系统结构参数有关，与输出量、输入量无关。
7.如图质量、弹簧、摩擦系统，k和r分别为弹簧系数和摩擦系数，u(t)为外力，试写出系统的传递函数表示()()/()G s y s u s =。
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。
自控复习题
一、单项选择题 C1、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。
2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：DA、在()1()r t R t=⋅时，输出速度与输入速度的稳态误差；B、在()1()r t R t=⋅时，输出位置与输入位置的稳态误差；C、在()r t V t=⋅时，输出位置与输入位置的稳态误差；D、在()r t V t=⋅时，输出速度与输入速度的稳态误差。
3、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比()()()M SG SN S=,则闭环特征方程为：BA、N(S) = 0B、N(S)+M(S) = 0C、1+ N(S) = 0D、与是否为单位反馈系统有关4、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*()E S之间有如下关系：AA、*()()()E S H S E S=⋅ B 、*()()()E S H S E S=⋅C 、*()()()()E S G S H S E S=⋅⋅D、*()()()()E S G S H S E S=⋅⋅5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是：BA、*(2)(1)K ss s-+B 、*(1)(5Ks s s-+）C 、*2(31)Ks s s+－D、*(1)(2)K ss s--6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：CA 、低频段B 、开环增益C 、高频段D 、中频段7、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点：BA 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢8、已知系统的传递函数为1s Ke TS τ-+，其幅频特性()G j ω应为：D A 、1K e T τω-+ B 、1K e T τωω-+ C τω- D 9、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：CA 、闭环零点和极点B 、开环零点C 、闭环极点D 、阶跃响应10、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是B A 、 1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101s s ++１1．采用负反馈形式连接后 D 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。
自控原理复习练习题
一、单项选择题：1．控制系统的上升时间t r ，调节时间t s 等反映出系统的（ ）A ．相对稳定性B ．绝对稳定性C ．快速性D ．平稳性2．根据给定值信号的特征分类，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、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3．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4．一阶系统的阶跃响应（ ）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5．随动系统中最常用的典型输入信号是抛物线函数和（ ）A ．脉冲函数B ．阶跃函数C ．斜坡函数D ．正弦函数6．确定系统闭环根轨迹的充要条件是（ ）A ．根轨迹的模方程B ．根轨迹的相方程C ．根轨迹增益D ．根轨迹方程的阶次7．正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是（ ）A ．输出响应的稳态分量B ．输出响应的暂态分量C ．输出响应的零输入分量D ．输出响应的零状态分量8．Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ）A ． －60（dB/dec ）B ． －40（dB/dec ）C ． －20（dB/dec ）D ．0（dB/dec ）9．设开环系统频率特性G （j ω）＝3)1(10ωj +，则其频率特性相位移ϕ（ω）=－180ο时，对应频率ω为（ ）A ． 10（rad/s ）B ．3（rad/s ）C ．3（rad/s ）D ． 1（rad/s ）10. 进行串联滞后校正后，校正前的截止频率ωc 与校正后的截止频率ωc ′的关系，通常是（ ）A ．ωc = ωc ′B ． ωc > ωc ′C ． ωc < ωc ′D ． ωc 与 ωc ′无关11. 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 ．ID D ． PID12. 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 ．抗干扰能力D ．以上都不是13．结构类似的最小相位系统和非最小相位系统相比，最小相位系统一定满足 （ ）A ．两者幅频特性不同，相频特性也不同B 。
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。
自控复习
一、填空1．自动控制系统是由 和 两大部分组成。
2．二阶系统单位阶跃响应无超调的条件是 。
3.开环对数幅频渐近线低频段影响系统的 性能，截止频率c ω的大小影响系统的 ；4.非线性系统的重要特征是不能应用 。
5.反馈控制系统是按负反馈原理组成的闭环系统，并利用减小或消除 ；6.开环对数幅频渐近线中频段影响系统的性能，高频段影响系统的 ；7.二阶系统单位阶跃响应有超调的条件是 ；8.线性定常连续系统按其输入量的变化规律不同可分为：系统、 系统和程序控制系统。
9.开环对数幅频渐近线低频段影响系统的性能，高频段影响系统的 性能；10.线性定常连续系统稳定的充分必要条件是：闭环系统特征方程的所有根 ；11.无零点二阶系统传递函数的标准形式为()s Φ= ；12.自动控制系统是由 和 按照一定的方式组成的一个有机总体。
13.已知二阶系统的特征根 S 12,=-0.5 + j0.866,系统的单位阶跃响应表达式C(t)= 。
14.线性定常控制系统的稳定性只与系统的 有关，与 无关。
15.若系统的传递函数φ()S K T S =+1，测得系统的频率响应，当ω=1rad s /时，幅频A =122，相频φπ=-4，则K= ,T= 。
16.系统的单位脉冲响应等于系统 的拉氏反变换。
17.开环传递函数为G (s )的系统幅值裕度定义为h = ；18.开环对数幅频特性渐近线中频段影响系统的 性能；19. 反馈控制原理是利用负反馈产生的 所取得的控制作用去消除偏差的；20. 系统开环增益K 增加时，其常值稳态误差e ss 。
21.自动控制系统是按照 原理工作的；22．振荡环节传递函数的标准形式是=)(s G ；23．若一阶系统的传递函数为1()1s Ts Φ=+，则其调节时间t s = （误差带Δ=0.05）；24．0型系统，当输入信号)(1)(t R t r ⋅=时的稳态误差e ss = ；25. 线性定常系统在谐波输入作用下稳态输出与输入幅值之比随ω变化的特性称为 ；26．最小相位系统对数频率特性的中频段影响系统的 ；27．线性定常控制系统的稳定性只与 有关；28．给定值或指令输入为常值的系统称为 系统；29．若系统的单位阶跃响应10()1t h t e -=-，则其传递函数G (s )= ；30．典型二阶微分环节的传递函数G (s )= ；31．传递函数中 的系统为最小相位系统；32．对自动控制系统的基本要求包括稳定性、 性和快速性。
自控复习习题
欢迎阅读一、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 ．04A ．－4π5A B C D 6A C 7A C 8A ．相同9．2A ．－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 ．at 2B ．21Rt 2C ．t 2D ．21t 212．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≥1 13．一阶系统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 16A ．31s 17A ．a 218A 19A ．-9020）A C 21A ．ζ22．B ）A ．2314j +ωA ．-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 (s 2)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)=k 1,Ts1Ts 1>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 )1.0j 1)(10j 1(j 1)ω+ω+ω=ω，则其对数幅频特性的渐近线中频段斜率为（ B ）A29A 30A 12且与ω3456789．若线性定常系统输入端作用一个正弦信号，则系统的__稳态____输出也为正弦信号，且频率与输入信号相同。
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
选择题1. 对于系统的抗干扰能力 A ;A . 闭环强B . 开环强C . 两者一样2. 积分环节的频率特性与 B 重合;A . 负实轴B . 负虚轴C . 虚轴3. 放大环节的对数相频特性与 B 重合;;A . 负虚轴B . ω轴C . 正虚轴4. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的直线,则其放大倍数K B ;A . K 〉10B . K 〉1C . K 〉05. 传递函数是复变量s 的有理真分式函数,分子的阶数m C 分母的阶数n 且所有系数均为实数;A . 大于B . 等于C . 小于或等于6. 线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有 A 的实数部分;A . 负B . 正C . 零7. 系统的输出信号对控制作用的影响 B ;A . 开环有B . 闭环有C . 都有8.对于欠阻尼二阶系统,下列描述正确的的是 C ;A . 当ξ保持不变时,ωn 越大,系统的超调量σP 越大B . 当ωn 不变时,阻尼比ξ越大,系统的调整时间t s 越大C . 当ωn 不变时,阻尼比ξ越大,系统的超调量σ越小9. 设单位反馈系统开环传递函数为Gs=1/Ts,输入信号为rt=2t,则系统稳态误差e ss 等于 B ;A . TB . 2TC . 3T10. 惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为 C dB/dec;A . 20B . -40C . -2011. 已知系统的开环传递函数)3(H(s)G (s)+=s s K r根轨迹增益K r 与开环增益K 之间的关系是 C ;A . K r =KB . K r =2KC . K r =3K12. 下列校正环节的相位特征分别归类为相位超前校正的是 B ;A . P 调节器B . PD 调节器C . PID 调节器13. 当系统稳态性能不佳时,一般可采用以下措施改善 B ;A . 减小开环增益B . 增加积分环节C . 减少积分环节14. 一阶比例微分环节对数幅频特性曲线高频段渐近线的斜率为 C dB/dec;A . 40B . -20C . 2015. 已知系统的开环传递函数)4(H(s)G (s)+=s s K r 根轨迹增益K r 与开环增益K 之间的关系是 C ; A . K r =K B . K r =2K C . K r =4K16. 下列校正环节的相位特征分别归类为相位滞后校正的是 B ;A . P 调节器B . PI 调节器C . PID 调节器17. 高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴,则系统的 B ;A. 准确度越高B. 响应速度越慢C. 响应速度越快判断题1. 闭环控制系统通常比开环系统精确;2. 如果开环系统不稳定,使用反馈总能改善其稳定性; X3. 如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围-1,j0点; X4. 当劳斯阵列表在正常结束前有全零行,则系统有根在复平面虚轴上;X5. 连续时间系统的特征方程为s 3-s 2+5s+10=0,则系统稳定; X6. 增大无阻尼自然振荡频率ωn 通常会缩短阶跃响应的上升时间;7. 对于典型二阶系统,无阻尼自然振荡频率ωn 变化时,输出的最大超调量不变;8. 根轨迹渐近线的交角不一定在实轴上; X9. 相位裕量在增益剪切频率ωc 处测量;10. 系统开环稳定闭环一定稳定; X1. 开环控制系统通常比闭环系统精确; X2. 反馈有时用于提高控制系统的精度;3. 如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是闭环奈氏曲线不包围-1,j0点; X4. 当劳斯阵列表在正常结束前有全零行,则系统没有根在复平面虚轴上; X5. 连续时间系统的特征方程为s 3+s 2+5s+10=0,则系统稳定; X6. 增大无阻尼自然振荡频率ωn 通常会缩短阶跃响应的调整时间;7. 对于典型二阶系统,无阻尼自然振荡频率ωn 变化时,输出的最大超调量变大; X8. 根轨迹渐近线的交角一定不在实轴上; X9. 增益裕量在相位剪切频率ωg 处测量; X10. 系统开环稳定闭环一定不稳定; X填空题1. 对自动控制系统的要求在时域中可归纳为三大性能指标：稳定性 快速性和准确性;2. 系统的型号是指前向通道中所含积分环节的个数;型号越高,稳态性能越好,但稳定性越 差 ;4. 描述系统稳定性的常用指标是相位稳定裕量,该指标越 大 ,系统的稳定性越好;实际系统一般要求其范围在 30°至 60°以内;5. 系统稳定性概念包括两个方面：绝对稳定性和 相对稳定性 ;前者是指系统稳定的条件,后者是指 系统稳定的程度 ;6. 控制系统的分析和综合方法主要有频域法、 时域法 、 根轨迹法 等;7. 控制系统中,闭环零点由开环前向通路传递函数 零点 和反馈通路传递函数 极点 所组成内;8.校正装置按相位特征可分为 超前 校正、 滞后 校正、 滞后超前 校正三种;分析题1.系统取一半奈氏曲线,试分析系统稳定性;2. 系统有一个开环极点在S 右半平面P=1,试分析系统稳定性;绘图题1.已知系统的开环传递函数为如下,试绘制该系统完整的根轨迹图;解 ⑴根轨迹起始于开环极点p1=0、p2=-4、p3=-2+4j 、p4=-2-4j ；终止于4个无限零点没有有限零点;⑵共有4个根轨迹分支,连续且对称于实轴;⑶实轴上的根轨迹是实轴上由0到-4的线段; 4渐近线: 渐近线在横轴上的公共交点为 渐近线与横轴的夹角为 k 取0、l 、2、3时,分别为450、1350、2250、3150;5分离点和分离角 求解上式可得三个分离点为 分离角 l =2时, 6起始角复数极点p3和p4的起始角 7与虚轴的交点用s=j ω代入特征方程并令方程两边实部和虚部分别相等：2. 已知系统的开环传递函数为)2)(1()()(++=s s s K s H s G r 试绘制该系统完整的根轨迹图; 解:1根轨迹起始于P1=0,P2=-1,P3=-2三个极点,终止于无穷远处;2该系统有三条根轨迹在s 平面上;三条根轨迹连续且对称于实轴;3实轴上的根轨迹为实轴上0到-1的线段和由-2至实轴上负无穷远线段⑷渐近线：求出根轨迹三条渐近线的交点位置和它们与实轴正方向的交角;5分离点： 解方程： d2=不在实轴的根轨迹上,舍去；实际的分离点应为d1=;6无复数开环极点和零点,不存在起始角和终止角7根轨迹与虚轴的交点：用s=j ω代入特征方程并令方程两边实部和虚部分别相等：解虚部方程得 其中 是开环极点 对应的坐标值,它是根轨迹的起点之一;合理的交点应为 当k=0时 ︒==603πϕa ︒==180πϕa ︒-==6035πϕa 当k=1时当k=2时 111012d d d ++=++120.42 1.58d d =-=-01=ω23,2c ±=ω=ω23,2±=ω01=ω114242424n mi j i j a p z j j n m σ==---+--===--∑∑1111042424d d d j d j +++=++-++12322 2.452 2.45d d j d j =-=-+=--(21)0,1d k k l πθ+==090θ=计算题1. 用梅逊公式求如图所示系统的传递数;解：传递函数Gs:根据梅逊公式 1()()()n i ii P C s G s R s =∆==∆∑4条回路:123()()()L G s G s H s =-, 24()()L G s H s =-,3123()()(),L G s G s G s =- 414()()L G s G s =- 无互不接触回路;特征式：2条前向通道: 11231()()(), 1P G s G s G s =∆= ；2. 简化如图所示系统的结构图,并求系统传递函数G B s 〔即Cs/Rs 〕;解：将综合点后移,然后交换综合点的位置,将图2-49化为图2-50a;然后,对图2-50a 中由G 2G 3H 2组成的小回路实行串联及反馈变换,进而简化为图2-50b;再对内回路再实行串联及反馈变换,则只剩一个主反馈回路;如图2-50c;最后,再变换为一个方框,如图2-50d,得系统总传递函数：图2-49 多回路系统结构图图2-50 图2-49系统结构图的变换3. 根据弹簧——质量——阻尼器二阶系统的响应曲线,确定质量M ,阻尼系数B 和弹簧刚度系数的K 值; K=300N/cm=n ω=4. 设单位反馈的二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示,试确定其开环传递函数;解：由题目中给出的阶跃响应性能指标,先确定二阶系统参数,再求传递函数;5. 已知系统特征方程式为s 3+6s 2+5s+K=0按稳定性要求确定K 的值;解：劳斯阵列表为S 3 1 5S 2 6 KS 1630K - S 0 K由劳斯阵列表可以看出,要使系统稳定,必须K >0即必须 0< K <30系统才能稳定; 6.在如图所示的控制系统中,已知)1(2)(,50250)(21+= +=s s s G s s G ,求rt=1t+2t, nt=-1t 时系统稳态误差; 解：rt 作用时：Kp=∞, Kv=K=10, essr=0+2/10=nt 作用时：7.已知系统的结构如图1所示,其中(0.51)()(1)(21)k s G s s s s +=++,输入信号为单位斜坡函数,求系统的稳态误差;解：Ⅰ型系统在跟踪单位斜坡输入信号时,稳态误差为 1ss v e K = 而静态速度误差系数 00(0.51)lim ()()lim (1)(21)v s s K s K s G s H s s K s s s →→+=⋅=⋅=++ 稳态误差为 11ss v e K K ==。
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。
(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。
自控复习题
练习题1.输入量保持不变时，输出量却随着时间直线上升的环节为( B )A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节2.调试时，若将比例积分(PI)调节器的反馈电容短接，则该调节器将成为( A )A.比例调节器B.积分调节器C.比例微分调节器D.比例积分微分调节器3.系统稳定的必要和充分条件是：系统微分方程的特征方程的所有根( D )A.必须均为负实根B.必须均为纯虚根C.必须均位于复平面上的单位圆上D.必须均位于复平面上的左侧4.通常情况下，增加以下环节可改善系统稳定性的是( C )A.积分B.惯性C.比例微分D.增大增益5.增大系统的开环增益，将使系统跟随稳态误差( B )A.变大B.变小C.不变D.不能确定6.表征系统的动态性能的是系统的开环对数幅频特性L(ω)的( B )A.低频段B.中频段C.高频段D.低频段的斜率大小7.设某一随动系统含有一个积分环节，一个大惯性环节，二个小惯性环节(四个环节相串联)，如今要求该系统对等速输入信号也是无静差的，那么最合适引入的串联校正环节是( C )A.PIB.IC.PIDD.PD8.比例积分调节器可看成是( BCD )三个环节串联。
A.惯性B.积分C.比例微分D.比例9.关于系统传递函数的以下描述，正确的有( ABD )A.在初始条件为零时，系统输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比B.只与系统本身的内部结构、参数有关C.与输入量、输出量的大小有关D.代表系统的固有特性，是系统的复数域模型10.对于典型一阶系统11TS，以下说法正确的是( ABCD )A.单位阶跃响应是一个按指数规律上升的曲线B.时间常数T越大，上升过程越慢C.初始条件为零时的单位阶跃响应在t经历3T时，达到稳态值的95%D.对应的微分方程数学模型为一阶线性常微分方程11.随动系统增设速度负反馈后，将使( ABCD )A.系统的位置超调量显著下降B.调整时间减小C.会影响系统的稳态性能，但可通过调整增益进行补偿D.系统的稳定性能得到改善12.以下措施中，有可能提高系统稳定性能的是( AD )A.增加PD环节B.增加惯性环节C.增加PI环节D.调节增益13.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp( B )A.增加B.减小C.不变D.不定 14.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( C )A.低频段B.中频段C.高频段D.无法反映15.设开环系统频率特性G(j ω)=413()+j ω,当ω=1rad/s 时，其频率特性幅值M(1)=( C ) A.24B.42C. 2D.22 16.设开环传递函数G(s)H(s)=Ks j s j ()()+-++αβαβ,α>0,K>0，随着K 增大，闭环系统( A )A.相对稳定性变差，快速性不变B.相对稳定性变好，快速性不变C.相对稳定性不变，快速性变好D.相对稳定性变差，快速性变差17.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( C ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是18.开环传递函数为G(s)H(s)=,KS S 34()+则实轴上的根轨迹为( B )A.［－4,∞)B.［－4,0］C.(－∞,－4］D. ［0,∞) 19.PID 控制规律是____控制规律的英文缩写。
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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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 ．－4π
B ．－6π
C ．6π
D ．4π
5．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 ．－60d
B ／dec B ．－40dB ／dec
C ．－20dB ／dec
D ．0dB ／dec
10．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 ．at 2
B ．21Rt 2
C ．t 2
D ．21
t 2
12．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<0
B ．ζ＝0
C ．0<ζ<1
D ．ζ≥1
13．一阶系统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 ．31
s B ．21s C ．1/S D ．1
17．单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=（ C ）
A ．a 2t
B ．t 2
C ．t
D ．vt
18．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<0
B ．ζ=0
C ．0<ζ<1
D ．ζ≥1
22．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
（ B ）
A ．2rad/s
B ．4rad/s
C ．8rad/s
D ．16rad/s
23．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（ 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 (s 2)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)=k 1,Ts
1Ts 1>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 )1.0j 1)(10j 1(j 1)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/dec
B ．-40dB/dec
C ．-20dB/dec
D ．0dB/dec
29．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 1K
ω+ B ．-22T 1K
ω+ C ．T 1K ω+ D ．-T
1K ω+ 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 K 1)s (H ,)1s (s 10h +=-，当闭环临界稳定时，K h 值应为（ C ）
A ．-1
B ．-0.1
C ．0.1
D ．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。
2．惯性环节G(s)＝1
1+Ts 的对数幅频渐近特性在高频段范围内是一条斜率为－20dB ／dec ，且与ω轴相交于ω＝___1/T______的渐近线。
3．二阶闭环控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式的系数__大于零______。
4．反馈控制系统是根据给定值和__反馈___的偏差进行调节的控制系统。
5．线性定常系统的传递函数，是在__零初始___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。
6．在单位斜坡输入信号作用下，I 型系统的稳态误差e ss =__1/K___。
7．对数幅频特性渐近线在低频段斜率为__-20γdB/dec____。
8．二阶系统的传递函数标准型式为_G （s ）=1/(T 2S 2+2ξTS+1)__。
9．若线性定常系统输入端作用一个正弦信号，则系统的__稳态____输出也为正弦信号，且频率与输入信号相同。
10．就相角而言，PI 调节器是一种__滞后___校正装置。
11．常规控制器中放大元件的作用是把__偏差信号__放大，并为反馈信号提供信号源。
12．响应曲线达到过调量的__最大值（峰值）_所需的时间，称为峰值时间t p 。
13．若某系统的传递函数为G(s)，则相应的频率特性为__G （jw ）___。
14．惯性环节G （s ）=1
Ts K +的对数幅频特性为L （ω）=__20lgK/221w T +__。
15．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为_-20dB/dec_。
16．二阶系统的阻尼比ξ在_大于1__范围时，响应曲线为非周期过程。
17．从相位考虑，PD 调节器是一种__超前___校正装置。
18．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__代数和__。
19．迟延环节的极坐标图为一个__单位圆____。
20．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__动态___性能，高频段主要反映系统抗干扰的能力。