自动控制系统试题
自控期末考试试题及答案
自控期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统是指：A. 系统有反馈回路B. 系统没有反馈回路C. 系统有前馈回路D. 系统有控制回路2. 系统稳定性分析中，根轨迹法的基本原理是：A. 系统根随参数变化的轨迹B. 系统根随时间变化的轨迹C. 参数随系统根变化的轨迹D. 时间随参数变化的轨迹3. PID控制器中，P代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 比例-积分4. 以下哪个不是控制系统的性能指标：A. 稳态误差B. 响应速度C. 稳定性D. 系统成本5. 状态空间法中，状态变量的选取原则是：A. 系统输入B. 系统输出C. 系统内部变量D. 系统外部变量6. 在控制系统中，超调量是指：A. 系统达到稳态时的误差B. 系统响应过程中的最大偏差C. 系统响应时间D. 系统稳态误差7. 闭环控制系统的传递函数是：A. G(s)H(s)B. G(s)/[1+G(s)H(s)]C. 1/[1+G(s)H(s)]D. G(s)*[1+H(s)]8. 控制系统的频率响应分析中，奈奎斯特判据的主要用途是：A. 确定系统稳定性B. 确定系统性能C. 确定系统响应速度D. 确定系统超调量9. 以下哪个不是控制系统的类型：A. 线性系统B. 非线性系统C. 离散系统D. 随机系统10. 系统设计中，最小相位系统是指：A. 系统相位随频率增加而增加B. 系统相位随频率增加而减少C. 系统相位为零D. 系统相位为常数二、简答题（每题10分，共30分）1. 解释什么是系统的时间响应，并列举至少三种常见的时间响应类型。
2. 描述PID控制器的设计过程，并解释各部分的作用。
3. 阐述状态空间法与传递函数法在控制系统分析中的不同应用。
三、计算题（每题25分，共50分）1. 给定一个二阶系统，其传递函数为：G(s) = (2s + 1) / (s^2 +3s + 2)。
计算该系统的单位阶跃响应，并画出其响应曲线。
自动控制试题及答案
自动控制试题及答案一、选择题1. 自动控制系统的基本组成包括以下哪些部分？A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有以上选项答案：D2. 闭环控制系统与开环控制系统的主要区别是什么？A. 闭环系统有反馈环节B. 开环系统有反馈环节C. 闭环系统没有传感器D. 两者没有区别答案：A二、填空题1. PID控制器中的P代表______，I代表______，D代表______。
答案：比例（Proportional）、积分（Integral）、微分（Derivative）2. 一个控制系统的开环传递函数为G(s)，闭环传递函数为H(s)，则闭环系统的反馈增益为______。
答案：1+G(s)H(s)三、简答题1. 简述自动控制系统的稳定性条件。
答案：自动控制系统的稳定性条件通常包括：系统的所有闭环极点都位于s平面的左半部，即实部小于零；系统没有纯虚数的极点；系统没有不稳定的零点。
2. 说明什么是系统的时间响应，并给出常见的时间响应类型。
答案：系统的时间响应是指系统在输入信号作用下，输出信号随时间变化的过程。
常见的时间响应类型包括：阶跃响应、斜坡响应、抛物线响应等。
四、计算题1. 已知一个二阶系统的开环传递函数为G(s) = ωn^2 / (s^2 +2ζωn s + ωn^2)，其中ωn = 10 rad/s，ζ = 0.5。
求系统的单位阶跃响应。
答案：根据给定的开环传递函数，可以计算出系统的单位阶跃响应。
首先，确定系统的自然频率ωn和阻尼比ζ。
然后，利用标准二阶系统的时间响应公式，计算出系统的过冲、延迟时间、上升时间和稳态误差等性能指标。
五、论述题1. 论述PID控制器设计的基本步骤及其在实际工程中的应用。
答案：PID控制器设计的基本步骤包括：确定控制目标和性能指标、选择合适的控制规律、调整比例、积分和微分参数、进行仿真验证和实际调试。
在实际工程中，PID控制器广泛应用于温度控制、速度控制、位置控制等领域，因其结构简单、易于实现和调整而得到广泛应用。
自动控制原理试题(卷)(含答案解析)
1、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试确定使系统产生持续振荡的 值，并求振荡频率 。（6分）
2、下图中，图（a）为某一系统的开环幅相频率特性曲线，图（b）为另一系统的开环对数幅相频率特性曲线，PR为开环右极点数，试判断两个系统的闭环稳定性。（6分）
（a）（b）
燕山大学试卷密封线共8页第7页
六、（共9分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，试求：
1、绘制开环对数幅频特性曲线的渐近线。（4分）
2、输入为 时，闭环系统的稳态输出 。（5分）
七、（共11分）图（a）、（b）中，实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线，采用校正后，曲线由实线变为虚线，试问：
1、串联校正有哪几种形式？（3分）
2、K、无阻尼振荡角频率 、有阻尼振荡角频率 的值。（6分）
3、系统的开环传递函数 。（2分）
4、静态误差系数Kp，Kv和Ka。（3分）
5、系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差 ， ， 。（3分）
6、峰值时间 ，最大超调量 。（4分）
7、输入信号为 时，系统的稳态输出 、输出最大值 。（4分）
，即
所以， ，
2、（6分）
（a）N＋－N－＝0－2＝0，ZR＝PR－2N＝6，所以闭环不稳定。（3分）
（b）N＋－N－＝2－1＝1，ZR＝PR－2N＝0，所以闭环稳定。（3分）
六、（共9分）
1、（4分）
所以， ， ；
2、（5分）
闭环传函为 ，
频率特性为
， ，即：
，即：
；
系统稳态输出为：
七、（共11分）
2、图（a）、（b）应分别采取什么校正方法？（4分）
3、图（a）、（b）所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能？（4分）
自动控制原理试题库(含参考答案)
一、填空题（每空1分，共15分）1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式：即按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G1(s)与G2(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G1(s)+G2(s)（用G1(s)与G2(s)表示）。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示，ω，则无阻尼自然频率=n7其相应的传递函数为，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性能。
1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。
3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。
判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。
4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。
5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++arctan 180arctan T τωω--。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的。
1、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、快速性和准确性。
是指闭环传系统的性能要求可以概括为三个方面，即：稳定性、准确性和快速性，其中最基本的要求是稳定性。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ，则该系统的开环传递函数为()G s 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有微分方程、传递函数等。
自动控制19套试题及答案详解
1欢迎下载一.填空题。
（10分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的2. 微分环节的传递函数为3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之4.单位冲击函数信号的拉氏变换式5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。
6.比例环节的频率特性为 。
7. 微分环节的相角为 。
8.二阶系统的谐振峰值与 有关。
9.高阶系统的超调量跟 有关。
10. 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。
二．试求下图的传第函数(7分)三．设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力F （t ）为输入量，位移为y （t ）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10分）四．系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。
（15分）（1）输入信号x i（t）=1（t），求系统的响应；（2）计算系统的性能指标t r、t p、t s（5%）、бp；（3）若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变K值。
2欢迎下载。
3欢迎下载)1001.0)(11.0()(++=s s s Ks G五．在系统的特征式为A （s ）=6s +25s +84s +123s +202s +16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分）（12分）七．某控制系统的结构如图，其中要求设计串联校正装置，使系统具有K ≥1000及υ≥４５。
的性能指标。
（13分）。
4欢迎下载s T s s s G 25.0,)4(1)(=+=.八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。
（10分）九． 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制K由0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K 值范围。
(15分),)4()1()(22++=s s Ks G一、填空题：(每空1.5分，共15分)1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有。
2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，叫。
自动控制系统考试试题
自动控制系统考试试题一、选择题（每题 3 分，共 30 分）1、自动控制系统中，反馈的作用是（）A 消除偏差B 减小偏差C 增大偏差D 维持偏差2、以下属于随动控制系统的是（）A 恒温控制系统B 液位控制系统C 雷达跟踪系统D 压力控制系统3、系统的开环传递函数为 G(s)H(s) ＝ K ／（s(s ＋ 1)），则其型别为（）A 0 型B I 型C II 型D III 型4、对于一个稳定的系统，其相角裕度应该（）A 大于 0B 小于 0C 等于 0D 不确定5、根轨迹的分支数等于（）A 开环极点的个数B 开环零点的个数C 开环极点数与零点数之差D 开环极点数与零点数之和6、频率特性的对数幅频特性图中，纵坐标表示（）A 幅值B 幅值的对数C 相角D 频率7、下列哪种校正方式可以提高系统的稳态精度（）A 超前校正B 滞后校正C 滞后超前校正D 都不能8、采样系统中，采样周期 T 越大，则（）A 系统稳定性越好B 系统稳定性越差C 对系统稳定性无影响D 不确定9、离散系统的脉冲传递函数定义为（）A 输出脉冲序列与输入脉冲序列之比B 输出采样信号与输入采样信号之比C 输出离散信号与输入离散信号之比D 以上都不对10、状态空间表达式中，状态变量的个数等于（）A 系统的阶数B 系统的输入量个数C 系统的输出量个数D 系统的零极点个数二、填空题（每题 3 分，共 30 分）1、自动控制系统由_____、＿____、＿____、＿____和_____五部分组成。
2、控制系统的性能指标通常包括_____、＿____、＿____、＿____和_____。
3、线性系统稳定的充分必要条件是其闭环特征根都具有_____。
4、根轨迹起始于_____，终止于_____。
5、频率特性可以由_____、＿____和_____三种图形来表示。
6、系统的校正方式包括_____、＿____和_____。
7、采样定理指出，采样频率必须大于信号最高频率的_____倍。
自动控制试题及答案
自动控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 自动控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于（）。
A. 是否存在反馈B. 控制器的类型C. 系统的稳定性D. 系统的响应速度答案：A2. 在控制系统中，稳态误差是指（）。
A. 系统达到稳态时的输出值B. 系统达到稳态时的输入值C. 系统达到稳态时的输出与期望输出之间的差值D. 系统达到稳态时的输入与期望输入之间的差值答案：C3. PID控制器中的“P”代表（）。
A. 比例B. 积分C. 微分D. 前馈答案：A4. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s+1)，则该系统的类型是（）。
A. 零型B. 一型C. 二型D. 三型答案：B5. 在控制系统中，超调量是指（）。
A. 系统响应超过稳态值的最大值B. 系统响应超过稳态值的最小值C. 系统响应达到稳态值的时间D. 系统响应达到稳态值的速率答案：A6. 一个系统如果其开环传递函数为G(s)H(s)=K/(s^2+2s+1)，则该系统的开环截止频率为（）。
A. 1B. 2C. √2D. √3答案：A7. 根据奈奎斯特判据，如果一个系统的奈奎斯特曲线围绕(-1,j0)点顺时针旋转（）圈，则系统是稳定的。
A. 0B. 1C. 2D. 3答案：A8. 在控制系统中，如果一个系统对一个阶跃输入的响应是指数衰减的，则该系统是（）。
A. 稳定的B. 不稳定的C. 临界稳定的D. 临界不稳定的答案：A9. 一个系统如果其传递函数为G(s)=1/(s(s+2))，则该系统的零点为（）。
A. 0B. -2C. 0, -2D. 0, 2答案：C10. 在控制系统中，如果系统对一个单位阶跃输入的响应是单调的，则该系统（）。
A. 一定是稳定的B. 一定是不稳定的C. 可能是稳定的，也可能是不稳定的D. 无法判断答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响系统的稳定性（）。
A. 控制器的增益B. 系统的结构C. 反馈的类型D. 系统的初始条件答案：ABC2. 在控制系统中，下列哪些方法可以用来减少系统的超调量（）。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案一、选择题1. 在自动控制系统中，调节器的作用是：A. 检测被控对象的信息并传递给控制器B. 把控制器的输出信号转化为执行机构的动作C. 对系统进行建模和参数辨识D. 对系统的稳定性和性能进行分析和设计2. 控制系统中的“控制器”是指：A. 传感器B. 执行机构C. 调节器D. PID调节器3. 在自动控制系统中，反馈环节的作用是：A. 改善系统的鲁棒性B. 提高系统动态性能C. 校正系统的静态误差D. 抑制系统的振荡4. 关于PID控制器的描述，以下哪个是正确的？A. 仅由比例项组成B. 仅由积分项组成C. 仅由微分项组成D. 由比例项、积分项和微分项组成5. 对于一阶惯性环节，其传递函数形式为：A. G(s) = K/(Ts + 1)B. G(s) = K/(sT + 1)C. G(s) = K/(s + T)D. G(s) = K/(s + 1)二、填空题1. 按照惯例，控制系统的输入信号通常表示为______，输出信号通常表示为______。
2. 控制系统的闭环传递函数由开环传递函数和______组成。
3. 控制系统的校正系数是指在单位______条件下，系统输出与输入的______比值。
4. 控制系统的性能指标包括超调量、上升时间、______时间和稳态误差等。
5. 自动控制理论包括频率域分析、______分析和状态空间分析等方法。
三、简答题1. 简述PID控制器的工作原理及基本调节方法。
2. 什么是系统的稳定性？常用的稳定性判据有哪些？3. 请解释闭环控制系统中的超调量、上升时间、峰值时间和调节时间的概念。
4. 什么是系统的校正系数？如何通过调节PID参数来改变系统的校正系数？5. 简述频率域分析法在控制系统分析中的应用，并说明如何绘制Bode图。
四、计算题1. 给定一个PID控制器的传递函数为：Gc(s) = Kp + Ki/s + Kds，试求其闭环传递函数表达式。
自动控制原理试卷及答案20套
D.抛物线响应函数 答 ( )
3、(本小题 3 分) 如图所示是某系统的单位阶跃响应曲线，下面关于性能指标正确的是――
h (t )
1 .3
1.02
1
0
t
2
B.
4
C.
6
8
10
12
14
A.
t r 6s
t s 4s
t p 14s
D.
% 30%
答
( ) 4、(本小题 5 分)
W (s)
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html
第 7 页 共 42 页
QQ753326843
考研直通车
6．已知非线性控制系统的结构图如图 7-38 所示。为使系统不产生自振，是利用 描述函数法确定继电特性参数 a,b 的数值。 （15 分）
答案参见我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html 第 1 页 共 42 页
QQ753326843
考研直通车
r _
e
2 0 1
u
1 s2
c
六、采样控制系统如图所示，已知 K 10, T 0.2s ： 1．求出系统的开环脉冲传递函数。 1 2 2．当输入为 r (t ) 1(t ) t * 1(t ) 2 t * 1(t ) 时，求稳态误差 e ss 。
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QQ753326843
3．当输入为
1 2 2
考研直通车
r (t ) 1(t ) t * 1(t ) t * 1(t ) 时，求稳态误差 e ss 。
R(s)
E (s)
1 e sT s
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。
自动控制理论试题及答案
自动控制理论试题及答案1. 什么是自动控制系统？请简述其基本组成。
2. 解释开环控制系统和闭环控制系统的区别。
3. 什么是PID控制器？简述其组成部分及其作用。
4. 描述系统稳定性的概念，并给出判断系统稳定性的方法。
5. 简述拉普拉斯变换在控制系统分析中的作用。
6. 什么是传递函数？如何从系统的微分方程得到传递函数？7. 解释什么是根轨迹法，并简述其在控制系统设计中的应用。
8. 什么是频率响应分析？它在控制系统设计中有何重要性？9. 描述Bode图的构成，并解释其在控制系统分析中的作用。
10. 什么是控制系统的超调量和调节时间？如何通过设计减小它们？答案1. 自动控制系统是一种能够根据输入信号自动调整其输出以满足预定目标的系统。
它通常由传感器、控制器、执行器和被控对象组成。
2. 开环控制系统是指系统输出不反馈到输入端的系统，而闭环控制系统则是指系统输出通过反馈回路影响输入信号的系统。
闭环系统能够根据输出与期望值之间的偏差自动调整，以达到更好的控制效果。
3. PID控制器是一种常见的控制器，由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。
比例部分根据偏差的大小进行调节，积分部分消除稳态误差，微分部分则可以预测偏差的变化趋势，从而提前做出调整。
4. 系统稳定性是指系统在受到扰动后能够恢复到稳定状态的能力。
判断系统稳定性的方法有多种，如劳斯-赫尔维茨判据、奈奎斯特判据等。
5. 拉普拉斯变换是一种数学变换，它将时间域的信号转换为复频域的表达式，便于控制系统的分析和设计。
6. 传递函数是描述线性时不变系统输入和输出之间关系的数学表达式。
通过拉普拉斯变换，可以从系统的微分方程得到传递函数。
7. 根轨迹法是一种图形化的方法，用于分析系统参数变化时系统稳定性的变化。
它可以帮助设计者选择适当的参数，以确保系统的稳定性和性能。
8. 频率响应分析是一种分析系统在不同频率下响应特性的方法。
它对于理解系统的动态行为和设计高性能的控制系统至关重要。
自动控制系统试题
1自动控制（没有人直接参与），利用（外加的设备或装置），（机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数）自动地按照预定的规律运行。
控制系统的基本要求是（稳定性）、（快速性）、（准确性）2在随动系统中，系统分析和设计的重点是研究被控量跟随的（快速性）和（准确性）。
3、人的一切活动现反馈控制的原理，负反馈控制原理（按偏差控制）的原理，闭环负反馈控制原理的精髓是（利用误差消除误差）。
4、经典控制理论常用的分析方法主要有（时域分析法）、（根轨迹分析法）、（频域分析法）三种。
5、自动控制系统基本控制方式有：（开环控制）、（闭环反馈控制）和（复合控制）。
6、按输入量变化规律来看，自动控制系统可分为（恒值控制系统）、（随动系统）和（程序控制系统）。
7、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。
8、组成控制系统结构图的四种基本单元主要包括（信号线）、（引出点）、（比较点）和（方框）。
11、在欠阻尼（10<<ξ）二阶系统中，阻尼比越小，超调量越（大）调节时间越（长） 12、已知某单位反馈系统的开环传递函数为)12)(11.0(50)(++=s s s s G ，则其静态位置误差系数p K =（∞）、静态速度误差系数v K =（50）、静态加速度误差系数a K =（0）。
13、改善二阶系统性能的方法主要有（比例—微分控制）和（测速反馈控制）。
14、组成控制系统结构图的四种基本单元主要包括（信号线）、（引出点）、（比较点）和（方框）。
15、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）。
16、影响系统稳态误差的因素有：（系统型别）、（开环增益）和（输入信号的形式和幅值）。
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；（Ⅱ）型系统的稳态误差为零。
18、根轨迹起于系统开环（极点），终于系统开环（零点）。
19、线性系统的频率特性包括（幅频特性）与（相频特性） 20、已知系统开环传递函数为ss G 10)(=，当频率为2 rad/s 时，则该系统的频率特性为（905-∠）。
自动控制系统试题
⾃动控制系统试题⼀、选择题1. 带有⽐例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（A ）A、零；B、⼤于零的定值C、⼩于零的定值；D、保持原先的值不变1、⽆静差单闭环调速系统，稳态时，转速的给定值与反馈值相同，此时调节器的输出（D ）。
A、为0B、正向逐渐增⼤C、负向逐渐增⼤D、保持恒定终值不变1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中，错误的是A、只⽤⽐例放⼤器的反馈控制系统，其被调量仍是有静差的B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C、反馈控制系统的作⽤是：抵抗扰动、服从给定D、系统的精度依赖于给定和反馈检测的精度3. ⽆静差调速系统的PI调节器中P部份的作⽤是（D ）A、消除稳态误差；B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差⼜加快动态响应；D、加快动态响应4．转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采⽤的控制⽅式是( B ) A．PID B．PI C．P D．PD4、双闭环调速系统在稳定运⾏时，控制电压Uct的⼤⼩取决于（C ）。
A、IdlB、nC、n和IdlD、α和β4．双闭环调速系统中，在恒流升速阶段时，两个调节器的状态是( A )A. ASR饱和、ACR不饱和B. ACR饱和、ASR不饱和C. ASR和ACR都饱和D. ACR和ASR都不饱和B、电流上升阶段C、恒流升速阶段D、电流下降阶段4、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是A、饱和⾮线性控制B、转速超调C、准时间最优控制D、饱和线性控制4、转速、电流双闭环调速系统起动时，转速调节器处于 B 。
A、调节状态B、饱和状态C、截⽌状态4、转速、电流双闭环调速系统，在系统过载或堵转时，转速调节器处于 A 。
A、饱和状态B、调节状态C、截⽌状态6、调速系统的调速范围和静差率这两个指标 B 。
A、互不相关B、相互制约C、相互补充7．静差率和机械特性的硬度有关，当理想空载转速⼀定时，特性越硬，则静差率( A ) A．越⼩B．越⼤C．不变 D．不确定7、采⽤⽐例积分调节器的闭环调速系统⼀定属于A、⽆静差调速系统B、有静差调速系统C、双闭环调速系统D、交流调速系统8、⽆静差调速系统的调节原理是 B 。
自动控制系统试题库
自动控制系统试题库(改)(总15页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、填空题1、直流调速的种类有：改变电枢电压、电枢串电阻、弱磁调速。
2、实现无静差调速，则需要在控制电路中包含有积分环节。
3、比例调节器的输出量完全取决输入量。
4、多环控制系统的校正步骤为：先校正环。
校正好后，并通过适当的等效变换、简化处理，再校正环。
5、典型Ⅰ型系统中，若以快速性为主，则宜取ζ= ，若以稳定性为主，则宜取ζ= 。
6、α=β配合控制的有环流可逆调速系统中存在的是环流。
7、两组晶闸管装置组成的可逆线路有两种接线方式为和。
8、直流电动机有两个独立的电路：电枢回路与励磁回路。
9、积分环节的输出量取决于积分环节的大小。
10、比例—积分调节器兼顾了系统的快速性和实现无静差的两个方面的要求，因此在自动控制系统中获得广泛的应用。
11、根据转速方向和它与电磁转矩间的关系，可分成四种工作状态：正向运行、正向制动、反向运行、反向制动。
12、双闭环调速系统的两个调节器一般采用调节器，实行联接。
13、采用比例调节器的调速系统，依靠系统的与的偏差进行工作，是一种有静差的调速系统。
14、自动调速指的是：由转速负反馈自动调节转速。
15、最大超调量是输出量与稳态值的最大偏差与稳态值之比。
17、有静差调速系统，其自动调节作用只能尽量减少系统的静差，而不能完全消除静差。
18、积分环节的输出量，取决于输入量对时间的累积过程。
19、反向运行的情况与正向运行相类似，只是由反组取代了正组。
电压、电流、转矩与正向运行相反。
20、反馈控制的一般规律是：要想维持某一被控量不变或少受内部和外部干扰的影响，只要引入该量的__反馈量__与__给定量__进行比较，用它们的___偏差__进行控制，组成__________即可。
21．直流电动机调压可获得调速，直流电动机调励磁可获得调速。
22．双闭环调速系统在稳定时，控制电压Ｕct的大小取决于。
《自动控制原理与系统》试题库 试卷3
10.某环节的传递函数为 K ，它的对数幅频率特性 L(ω )随 K 值增加而（ A ）
Ts + 1
A.上移
B.下移
C.左移
D.右移
11.设积分环节的传递函数为 G(s) = K ，则其频率特性幅值 A(ω )=（A ）
s
K
K
1
A.
B.
C.
ω
ω2
ω
1
D.
ω2
12.根据系统的特征方程 D(s) = 3s 3 + s 2 0 3s + 5 = 0 ，可以判断系统为（B ）
C. ωc <ωc′
D.与ωc 、ωc′ 无关
17.在系统中串联 PD 调节器，以下那一种说法是错误的（ D ）
A.是一种相位超前校正装置
B.能影响系统开环幅频特性的高频段
C.使系统的稳定性能得到改善
D.使系统的稳态精度得到改善
18.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（A ）
A.-45°
B.45°
C.-90°
A.稳定
B.不稳定
C.临界稳定
D.稳定性不确定
13.二阶系统的传递函数 G(s) =
1
，其阻尼比 ζ 是（C ）
4s2 + 2s +1
A.0.5
B.1
C.2
D.4
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的（ B ）
A.右半部分
B.左半部分
C.实轴上
D.虚轴上
15.一闭环系统的开环传递函数为 G(s) = 4(s + 3) ，则该系统为（ C ） s(2s + 3)(s + 4)
1/G1(s)
自动化控制系统考核试卷
D.系统稳定性只与闭环零点有关
16.以下哪种控制方法适用于非线性系统？（）
A.线性控制
B.非线性控制
C.模糊控制
D. A和B
17.在自动化控制系统中，以下哪个环节可能导致系统产生振荡？（）
A.控制器增益过大
B.控制器增益过小
C.被控对象时间常数过大
D.被控对象时间常数过小
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. D
3. A
4. A
5. D
6. A
7. D
8. A
9. D
10. C
11. B
12. A
13. C
14. A
15. B
16. D
17. A
18. A
19. D
20. B
二、多选题
1. ABD
2. ABC
3. ABC
4. BD
5. AB
6. ABCD
7. AB
8. ABC
A.比例控制
系统中，反馈信号的作用是？（）
A.增强系统的稳定性
B.减弱系统的稳定性
C.提高系统的响应速度
D.降低系统的响应速度
4.以下哪种控制策略是无差控制的？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
5.自动控制系统设计的主要目标是？（）
A.提高控制器增益
B.降低控制器增益
C.使用低通滤波器
D.使用高通滤波器
11.以下哪种控制策略适用于滞后系统？（）
A. P控制
B. PI控制
C. PD控制
D. PID控制
12.在控制系统中，系统稳态误差是指？（）
《自动控制系统》试卷B附答案
专业班级学号姓名《自动控制系统》试卷B答题纸1. 2. 3.4. 5. . 6. 7二、单项选择题(每题1分，共10 分)1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.三、问答题（30分）1.分析比较开环控制和闭环控制的特征，优缺点和和应用场合的不同。
2.系统的稳定性定义是什么？误差和稳态误差的定义是什么？3.时间瞬态响应的性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能？四、计算题(50分)1. 系统结构图如下，请化简结构图，求传递函数。
（10分）2．已知线性系统的闭环特征方程为：4s+3s+32s+3s+2=0请用劳斯判据判断系统的稳定性。
（10分）3.已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G(s)=Ks(0.5s2+4s+10)求使系统稳定的开环放大系数K的取值范围。
(10分)4．下图是电炉箱的控制系统图。
画出它的原理框图，并说明它的工作原理。
（10分）5.已知R(s)=1/s。
求Kn=1和0.1时系统的稳态误差。
(10分)《自动控制系统》试卷B一、 填空题(每空1 分，共10 分)1. 积分环节的传递函数为 ，惯性环节的传递函数为 。
2. 串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之3. 单位斜坡信号的拉氏变换式 ，单位抛物线信号的拉氏变换是 。
4. 系统开环传递函数中有两个积分环节则该系统为 型系统。
5. 比例环节的频率特性为 。
6. 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。
7. 按信号传递的连续性分类，控制系统可分为两类： ， 。
二、单项选择题(每题1分，共10 分)1. 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.输入信号与初始条件2. 设系统的传递函数为15251)(2++=s s s G ，则系统的阻尼比为（ ）。
A.0.5 B. 1C.0.2D. 1.23. 典型二阶系统的阻尼比ξ=0时，其单位阶跃响应是（ ）。
《自动控制系统》考试试题
《⾃动控制系统》考试试题《⾃动控制系统》考试试题专业：机械设计制造及其⾃动化年级： \试题说明：1.本试卷满分共计100分，考试时间90分钟。
2.本试卷共3页，六个⼤题。
⼀、填空题1、直流电动机的调速⽅案有、和三种。
2、对于改变电枢回路电阻的调速⽅法，当负载⼤⼩不变时，总电阻越⼤，转速就越，通过控制，可使转速上升，实现有级调速。
3、由机械特性⽅程式可知，Φ减⼩，0n 增⼤，特性线的斜率。
4、⽬前调速系统采⽤的主要⽅案是。
5、改变电动机端电压调速的特性曲线是。
6、针对电⼒拖动系统的转速控制要求的调速、稳速的静态性能指标是和。
7、静差率是，⽤表⽰。
8、调速系统静差率指标应以为准。
9、对调速系统，希望转速降n ? 。
10、从n ?的表达式可知，当负载⼀定时，R 阻值越⼩，n ?也就。
11、调速范围⼀定时，n ?⼩则静差率s 也，静差率⼀定时，n ?⼩则调速范围。
12、闭环系统的开环放⼤倍数K 值越⼤，则静特性的硬度越。
13、调速系统的转速检测⼀般采⽤。
14、⽆静差系统多采⽤调节器。
15、单闭环调速系统采⽤PI 调节器可实现转速是⽆静差调节，采⽤可以限制动态过程中的最⼤电流。
16、双闭环调速系统的外环是，内环是。
外环中控制转速的调节器称为，⽤表⽰，内环中控制电流的调节器称为，⽤表⽰。
17、PMW 是的英⽂缩写。
18、⼯程上主要从、、这三⽅⾯对系统性能进⾏分析。
19、稳态误差对调速系统来说就是转速的。
20、典型的跟随过程指的是在系统输出量对的响应过程。
21、描述系统跟随性能的指标是和。
22、描述系统抗扰性的指标是和。
⼆、选择题1、对于变电阻调速，当总电阻R 越⼤，特性线的斜率越，或称之为机械特性越。
A 、⼩，软B 、⼤，硬C 、⼤，软D 、⼩，硬 2、只能在额定转速以上作⼩范围升速调速的⽅案是。
A 、变电阻调速 B 、变励磁磁通调速 C 、变电动机端电压调速 D 、变电流调速 3、⽬前调速系统采⽤的主要⽅案是。
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一、选择题1、带有比例调节器的单闭环直流调速系统,如果转速的反馈值与给定值相等,则调节器的输出为( A )A、零;B、大于零的定值C、小于零的定值;D、保持原先的值不变1、无静差单闭环调速系统,稳态时,转速的给定值与反馈值相同,此时调节器的输出( D )。
A、为0B、正向逐渐增大C、负向逐渐增大D、保持恒定终值不变1、下列关于转速反馈闭环调速系统反馈控制基本规律的叙述中,错误的就是A、只用比例放大器的反馈控制系统,其被调量仍就是有静差的B、反馈控制系统可以抑制不被反馈环节包围的前向通道上的扰动C、反馈控制系统的作用就是:抵抗扰动、服从给定D、系统的精度依赖于给定与反馈检测的精度3、无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用就是( D )A、消除稳态误差;B、不能消除稳态误差也不能加快动态响应C、既消除稳态误差又加快动态响应;D、加快动态响应4.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式就是( B )A.PIDB.PIC.PD.PD4、双闭环调速系统在稳定运行时,控制电压Uct的大小取决于( C )。
A、IdlB、nC、n与IdlD、α与β4.双闭环调速系统中,在恒流升速阶段时,两个调节器的状态就是( A )A、ASR饱与、ACR不饱与B、ACR饱与、ASR不饱与C、ASR与ACR都饱与D、ACR与ASR都不饱与4、双闭环直流调速系统的起动过程中不包括A、转速调节阶段B、电流上升阶段C、恒流升速阶段D、电流下降阶段4、下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的就是A、饱与非线性控制B、转速超调C、准时间最优控制D、饱与线性控制4、转速、电流双闭环调速系统起动时,转速调节器处于 B 。
A、调节状态B、饱与状态C、截止状态4、转速、电流双闭环调速系统,在系统过载或堵转时,转速调节器处于 A 。
A、饱与状态B、调节状态C、截止状态6、调速系统的调速范围与静差率这两个指标 B 。
A、互不相关B、相互制约C、相互补充7.静差率与机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,则静差率( A )A.越小B.越大C.不变D.不确定7、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于A、无静差调速系统B、有静差调速系统C、双闭环调速系统D、交流调速系统8、无静差调速系统的调节原理就是 B 。
A、依靠偏差的积累B、依靠偏差对时间的积累C、依靠偏差对时间的记忆D、用偏差进行调节9、在交—直—交变频装置中,若采用不控整流,则PWN逆变器的作用就是( C )。
A、调压B、调频C、调压调频D、调频与逆变10、可逆调速系统主电路中的环流就是 A 负载的。
A、不流过B、流过C、反向流过10、普通逻辑无环流(既无推β又无准备)可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时,电动机处于( B )状态。
A、回馈制动B、反接制动C、能耗制动D、自由停车11、异步电动机变压变频调速时,采用( B )控制方式,可获得一线性机械特性。
A、U1／f1=常值;B、Eg/f1=常值;C、Es/f1=常值;D、Er/f1=常值11、转差频率控制变频调速系统的基本思想就是控制( C )。
A、电机的调速精度;B、电机的动态转矩;C、电机的气隙磁通;D、电机的定子电流11.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统就是( D )A.降电压调速B.串级调速C.变极调速D.变压变频调速11、下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的就是( C )。
A、降电压调速B、变极对数调速C、变压变频调速D、转子串电阻调速11、下列交流异步电动机的调速方法中,应用最广的就是A、降电压调速B、变极对数调速C、变压变频调速D、转子串电阻调速11、在变频调速时,若保持恒压频比(U1／f1=常数),可实现近似 C 。
A、恒功率调速B、恒效率调速C、恒转矩调速11、当电动机在额定转速以下变频调速时,要求 C ,属于恒转矩调速。
A、定子电源的频率f1可任意改变B、定子电压U1不变C、维持U1／f1=常数11、当电动机在额定转速以上变频调速时,要求 B ,属于恒功率调速。
A、定子电源的频率f1可任意改变B、定子电压U,为额定值C、维持U1／f1=常数12、下列不属于异步电动机动态数学模型特点的就是A、高阶B、低阶C、非线性D、强耦合12、下列不属于交流异步电动机动态数学模型特点的就是A、高阶B、线性C、非线性D、强耦合12、异步电动机数学模型的组成不包括A、电压方程B、磁链方程C、转矩方程D、外部扰动二、判断题1、在自动调速系统中,电压负反馈主要补偿电源内阻上电压的损耗(√)。
1、调速系统中,电压微分负反馈与电流微分负反馈环节在系统动态及静态中都参与调节。
( Ⅹ).1、调速系统中采用电流正反馈与电压负反馈都就是为提高直流电动机硬度特性,扩大调速范围。
(√)1、电压负反馈调速系统静特性优于同等放大倍数的转速负反馈调速系统。
( Ⅹ)1、电压负反馈调速系统对直流电动机电枢电阻、励磁电流变化带来的转速变化无法进行调节。
( √)2、比例积分调节器,其比例调节作用,可以使得系统动态响应速度较快;而其积分调节作用,又使得系统基本上无静差。
( √)2、调速系统中采用比例积分调节器,兼顾了实现无静差与快速性的要求,解决了静态与动态对放大倍数要求的矛盾。
( √)3、比例控制直流调速系统能够减小稳态速降的实质就是自动调节作用。
(√)4、在变频调速时,为了得到恒转矩的调速特性,应尽可能地使电动机的磁通Φm保持额定值不变。
(√)4、变频调速时,若保持电动机定子供电电压不变,仅改变其频率进行变频调速,将引起磁通的变化,出现励磁不足或励磁过强的现象。
(√)4、变频调速的基本控制方式就是在额定频率以下的恒磁通变频调速,而额定频率以上的弱磁调速。
(√)5、当积分调节器的输入电压△Ui=o时,其输出电压也为0。
( Ⅹ)三、简答题1、简述泵升电压产生的原因及其抑制措施。
答:泵升电压产生的原因:采用二极管整流获得直流电源时,电机制动时不能回馈电能,只好对滤波电容充电,使电容两端电压升高,产生泵升电压。
泵升电压抑制措施:电容器吸收动能;镇流电阻消耗动能;并接逆变器。
1、有静差系统与无差系统的区别。
答:根本区别在于结构上(控制器中)有无积分控制作用,PI控制器可消除阶跃输入与阶跃扰动作用下的静差,称为无静差系统,P控制器只能降低静差,却不能消除静差,故称有静差系统。
2、在转速、电流双闭环调速系统中,出现电网电压波动与负载扰动时,哪个调节器起主要调节作用？答:电网电压波动时,ACR起主要调节作用;负载扰动时,ASR起主要抗扰调节作用。
2、双闭环直流调速系统的启动过程的特点与动态抗扰性能就是什么？答:a)饱与非线性控制,b)转速超调,c)准时间最优控制抗扰性能:a)抗负载扰动,b)抗电网电压扰动3、双闭环直流调速系统的启动过程各个阶段的特点。
答:P633、双闭环直流调速系统的动态性能指标。
答:P663、转速、电流双闭环调速系统稳态运行时,两个调节器的输入偏差电压与输出电压各就是多少？为什么？答:当两个调节器都不饱与时,它们的输入偏差电压与输出电压都就是零,转速调节器ASR 的输出限幅电压Uim 决定了电流给定电压的最大值;电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm、4、单闭环调速系统的基本特征答:(1)具有比例放大器的单闭环调速系统就是有静差的;(2)闭环系统具有较强的抗干扰性能反馈闭环系统具有很好的抗扰性能,对于作用在被负反馈所包围的前向通道上的一切扰动都能有效地抑制;(3)闭环系统对给定信号与检测装置中的扰动无能为力。
5、简述恒压频比控制方式答:绕组中的感应电动势就是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压Us ≈Eg,则得1Us f =常值 这就是恒压频比的控制方式。
但就是,在低频时 Us 与 Eg 都较小,定子阻抗压降所占的份量就 比较显著,不再能忽略。
这时,需要人为地把电压 Us 抬高一些,以便近似地补偿定子压降。
5、转差频率控制系统的特点。
答:P1526、三相坐标变换的实质与原则。
答:P162五、计算题例子3-1、3-2、习题3-10 习题2-5、2-91、 某直流调速系统的电动机额定转速为 nN=1430r/min ,额定速降 △nN =115r/min,当要求静差率s ≤30％时,允许多大的调速范围？如果要求静差率s ≤20％,试求最低运行速度及调速范围。
解:要求s ≤30%时,调速范围为若要求s ≤20%时,最低空载转速为最低运行转速为调速范围为2、某一调速系统,测得的最高转速特性为 n O max = 1500r / min ,最低转速特性为n O min = 150r / min ,带额定负载时的速度降落 Δn N = 15r / min ,且在不同转速下额定速降Δn N 不变,试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率就是多少？解:思路一:系统能够达到的调速范围为:3、在转速、电流双闭环系统中,两个调节器ASR、ACR均采用PI调节器。
已知参数:电动机:Pnom=3、7kW , Unom=220V , Inom=20A ,nnom=1000r/min,电枢回路总电阻R=1、5Ω,设Unm*= Uim*= Ucm=8V,电枢回路最大电流Idm=40A,电力电子变换器的放大系数Ks=40、试求:(1)电流反馈系数β与转速反馈系数α;(2)当电动机在最高转速发生堵转时的Ud0、Ui、Uc值。
解:(1)β= Uim*/Idm=8/40=0、2α= Unm */ nnom=8/1000=0、008(2)Ud0=IdmR=40×1、5=60VUi= Uim*=8V(极性相反)Uc= Ud0/Ks=60/40=1、5A4、已知某调速系统电动机数据为:PN=18KW ,UN=220V ,IN=94A ,nN=1000r/min ,Ra=0、15Ω整流装置内阻Rrec = 0、3Ω触发整流环节的放大倍数Ks=40、最大给定电压Unm* =15V, 当主电路电流达到最大值时,整定电流反馈电压Uim =10V (p29)计算: (1)转速反馈系数a。
(2)调节器放大系数Kp 。
5、如图所示的系统,要求σ≤5%,试设计调节器。
解:根据题意,该系统可以校正为典型Ⅰ型系统,也可以校正为典型Ⅱ型系统后加给定滤波器。
校正成典型Ⅱ型系统时,若取h=5,则T1=0、1,hT1=5×0、01=0、05,T1＞hT2。
因此可以把大惯性环节1/(0、1s+1)近似处理为积分环节1/(0、1s),故系统控制对象的传递函数为采用PI调节器校正,则开环传递函数为按Mpmin准则故调节器参数这时超调量σ=37、6%,为了减小超调量,输入通道加一给定滤波器取滤波时间常数T0=τ=0、05,超调量σ=2、8%＜5%,满足要求。