自控复习题

自控原理复习资料（电气）各章考试题型第一章自动控制的一般概念第二章基本概念第三章控制系统的数学模型第四章第五章线性系统的时域分析法第六章第二、三章考试题型：一个大题考察全部内容：1.建模与模型化简。

给出一个结构图，要求化简(可能需要用到梅森公式）得到系统的传递函数。

或者给出一个物理系统求系统的微分方程或传递函数。

2.稳定性问题。

根据求得的传递函数利用劳斯判据判断系统的稳定性及特征根分布，说出系统动态过程的特点。

或者说出能使系统稳定的参数选择范围。

或者相对稳定性。

3.求解时间响应。

如果系统稳定，求系统的的响应（包括输入作用和扰动作用同时存在时）4.计算稳态误差。

求系统在输入作用下的稳态误差（注意正弦信号输入怎么求稳态误差）和扰动作用下的稳态误差。

5.定性讨论。

说出减小系统稳态误差的措施(针对输入和扰动两种情况）。

注：第3点，（求系统的单位阶跃响应或者脉冲响应较多。

）（如果是高阶系统可能不需要求，但有可能讨论主导极点）第七章线性系统的根轨迹法第四章考试题型题型一1.给定系统的开环传递函数，绘制系统的根轨迹2.根据稳定性或者稳态误差的要求，确定更轨迹增益的取值或取值范围。

进而确定响应的闭环极点。

3.讨论改善系统性能的举措（添加零极点等）题型二1.给定系统的开环传递函数，绘制根轨迹图。

2.进一步给定系统的动态性能要求（比如阻尼比），利用主导极点的概念确定系统的闭环极点，和所对应的根轨迹增益。

题型三参数根轨迹绘制注：以上题型不会单独出，往往会结合第二章和第三章的题一起出。

第八章线性系统的频域分析法第五章考试题型题型一1.建模。

2.求出系统的传递函数。

3.写出系统的频率特性，画出系统开环奈奎斯特图、bode图（画图注意事项，并注意区分最小相位系统和非最小相位系统）。

4.用奈奎斯特稳定性判据或者对数稳定判据判断系统的稳定性。

5.系统稳定时，求系统的稳定裕度（相角裕度、幅值裕度）。

6.求闭环系统的频率特性（怎么从等M圆上看出谐振峰值）。

7. 根据三段频理论，定性讨论系统的各种性能，如稳态误差、响应的快速性、抑制扰动的能力等，以及改进措施。

题型二1.由系统的开环奈奎斯特图或者bode图，反求系统的开环传递函数。

2.由图判断系统的稳定性及稳定裕度。

第九章线性系统的校正方法基本概念理解PID 控制律与基本表达式超前校正装置设计滞后校正装置设计第十章 线性离散系统的分析与校正基本概念香农采样定理带有零阶保持器和采样开关的系统传递函数求取第十一章 非线性控制系统分析基本概念非线性系统的特点相平面法描述函数法习题（一）（二） 填空1.反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。

2.复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。

3.根轨迹起始于 ，终止于 。

4.设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ϕωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 。

5.PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，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 性能。

6.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 。

判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用 ；在频域分析中采用 。

7.复合控制有两种基本形式：即按 的前馈复合控制和按 的前馈复合控制。

8.传递函数是指在 初始条件下、线性定常控制系统的 与 之比。

9.设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为 ，相频特性 为 。

10.对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。

11.控制系统的 称为传递函数。

一阶系统传函标 准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。

12.在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性 控制系统稳定性。

13.PI 控制规律的时域表达式是 。

P I D 控制规律的传递函数表 达式是 。

14.设系统的开环传递函数为12(1)(1)K s T s T s ++，则其开环幅频特性为 ，相频特 性为 。

15.PID 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ，其相应的传递函数为 。

16.最小相位系统是指 。

17.线性系统的主要特点是具有_______性和齐次性。

18.线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、________________、___________________、____________________。

19.对自动控制的性能要求可归纳为___________、____________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__________，而稳态误差体现的是___________________________。

20.香农采样定理指出：如果采样器的输入信号e( t )具有有限宽带，并且有直到ωh 0频率分量，则使信号e( t ) 完满地从采样信号e*( t ) 中恢复过来的采样周期T 要满足下列条件：_____________________。

21.对于给定的阻尼比，二阶系统的峰值时间和调整时间均与系统的谐振频率成_____比。

22.非线性系统的描述函数N（A）定义为非线性环节的输出___________与输入正弦量的复数比。

非线性系统如其线性部分的传递函数为G（s），则系统产生自激振荡的条件为G（j ω）=____________；如G(s)是最小相位系统，若G（jω）曲线不包围____________曲线，则系统是稳定的。

23.已知一系统单位脉冲响应为tetg25.13)(-=，则系统的传递函数为__________________。

24.ω从0变化到＋∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在象限，形状为半圆。

25. 校正方式一般可分为串联校正、并联校正、局部校正和前馈校正。

26. 实现把连续信号转换为离散信号的装置称为。

27．采样系统中，分析与设计的一个重要数学工具是。

28. 非线性系统的运动过程可能出现稳定、不稳定或三种情况。

29．开环对数幅频特性曲线的频段反映了系统的稳定性和。

30．如果控制系统闭环特征方程的根都在s平面的平面，则该系统稳定。

31．闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的，终止于开环传递函数的或无穷远。

32．33．乃氏稳定判据是根据系统的频率特性曲线判断闭环系统的。

33.控制系统稳定的充分必要条件是系统闭环特征方程所有根的实部为。

34.反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。

35.一般将707.0=ζ时的二阶系统称为 二阶系统。

（三）（四） 单选1.系统特征方程为 0632)(23=+++=s s s s D ，则系统 ( )A 、稳定；B 、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C 、临界稳定；D 、右半平面闭环极点数2=Z 。

2.开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标( ) 。

A 、超调%σB 、稳态误差ss eC 、调整时间s tD 、峰值时间p t3.非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信 号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( )A 、 ()()()E S R S G S =⋅B 、()()()()E S R S G S H S =⋅⋅C 、()()()()E S R S G S H S =⋅-D 、()()()()E S R S G S H S =-4.若某串 联校正装置的传递函数为1011001s s ++，则该校正装置属于( )。

A 、超前校正B 、滞后校正C 、滞后-超前校正D 、不能判断5.关于传递函数，错误的说法是 ( )A 传递函数只适用于线性定常系统；B 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C 传递函数一般是为复变量s 的真分式；D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

6.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的 ( ) 。

A 、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7.若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统( ) 。

A 、含两个理想微分环节B 、含两个积分环节C 、位置误差系数为0D 、速度误差系数为08.已 知单位反馈系统的开环传递函数为2210(21)()(6100)s G s s s s +=++，当输入信号是 2()22r t t t =++时，系统的稳态误差是( )A、 0 ；B、∞；C、 10 ；D、 209.伯德图中的低频段反映了系统的（）。

A．稳态性能 B．动态性能 C．抗高频干扰能力 D以上都不是10.关于P I 控制器作用，下列观点正确的有( )A、可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差；B、积分部分主要是用来改善系统动态性能的；C、比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性；D、只要应用P I控制规律，系统的稳态误差就为零。

11.已知某些系统的开环传递函数如下，属于最小相位系统的是( )。

A、(2)(1)K ss s-+B 、(1)(5K ss s+-+）C 、2(1)Ks s s+－D、(1)(2)K ss s--12.系统的动态性能包括（）。

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13.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14.伯德图中的低频段反映了系统的（）。

A．稳态性能 B．动态性能 C．抗高频干扰能力 D．.以上都不是15.已知系统的开环传递函数为100(0.11)(5)s s++，则该系统的开环增益为 ( )。

A、100B、1000C、20D、不能确定16.已知系统的开环传递函数为50(21)(5)s s++，则该系统的开环增益为 ( )。

A、 50B、25C、10D、517. 非线型系统的稳定性和动态性能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．系统的结构参数和初始条件18.若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：( )。

A、闭环零点和极点B、开环零点C、闭环极点D、阶跃响应19.环节的频率特性相位移()ϕω为（）。

A． -180 B．0 C．90 D．-90 20.当二阶系统处于过阻尼状态时，其单位阶跃响应（）。

A．有超调 B．无超调21.开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是( )。

系统① 系统② 系统③图2A 、系统①B 、系统②C 、系统③D 、都不稳定 22.下列系统中属于不稳定的系统是( )。

A 、闭环极点为1,212s j =-±的系统B 、闭环特征方程为2210s s ++=的系统C 、阶跃响应为0.4()20(1)tc t e-=+的系统 D 、脉冲响应为0.4()8t h t e =的系统（五） 计算题1.系统方框图如图所示，画出其信号流图，并求出传递函数()()C S R S 。