自动控制原理复习题集

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dB j H j G h j H j G h c c c c ωωωω-==

或自动控制原理复习题集

1． 自动控制是指在无人直接参与的情况下，利用控制器，使被控对象的物理量自动地按

预设规律变化。

2． 一个自动控制系统主要由以下几个基本元件构成：给定元件、测量元件、比较元件、

放大元件、校正元件、能源元件等。 3． 对控制系统的基本要求：稳定、准确、快速

4． 经典控制理论的主要研究方法有时域分析法、根轨迹法、频域分析法

5． 线性系统稳定的充分必要条件是：闭环系统特征方程的所有根均有负实部（或，闭环

传递函数的极点均严格位于左半s 平面）。

6． 传递函数与只适用于线性定常系统,特征多项式的根称为传递函数的极点。

7． 在阶跃响应的性能指标中，按5%误差所得出的调节时间3/ζωn （或3T ），按2%误

差所得出的调节时间4/ζωn （或4T ），超调量的表达式为2

1%ς

πς

σ--=e

。

8． 欠阻尼二阶系统的闭环特征根是一对具有相同负实部的共轭复数根。 9． 系统稳定的充要条件是闭环特征式所有根均位于S 平面左半部。

10． 在劳斯稳定判据中，第一列数值符号改变的次数等于系统不稳定根的个数。 11． 偶极子是指一对靠的很近的零、极点。

12． 实轴上的某一区域若为根轨迹，则其右边开环实数零、极点个数之和为奇数。 13． 非最小相位系统，是指在s 右半平面具有开环零极点的控制系统。

14． 频域相对稳定性指标，相角裕度公式：)()(180c c j H j G ωωγ∠+=，幅值裕度公式：

15． 期望对数幅频特性的要求为：低频段尽量又高又斜；中频段以-20dB/dec 的斜率穿

过0dB 线，并占有一定带宽；高频段斜率越高越好，以抑制高频噪声。

1． 传递函数不仅取决于系统的结构、元件参数，还与输入信号的形式有关。

（ 错 ）

2． 劳斯表中第一列元素全大于零时，系统是稳定的。 （ 对 ）

3． 系统的稳定性不仅与系统自身结构有关，还与初始条件、外作用大小有关。

（ 错 ）

4． 系统的稳定性只取决于系统特征根（极点）。而与系统的零点无关。（ 对 ） 5． 位置误差系数的表达式为：1

lim

)()(lim -→→==v s s s

K s H s G Kp 。 （ 错 ）

6． 对于典型二阶系统来说当ζ=1时，称为临界阻尼状态，特征根为一对纯虚数。

（ 错 ）

7． 典型二阶系统的最大超调量仅由阻尼比ζ决定，ζ越大，σ%越大。（ 错 ） 8． 对于非单位反馈系统而言，两种稳态误差的关系为：))

()(('s H s E s E =

。（ 对 ）

9．根轨迹起始于开环零点，终止于开环极点。（错）

10．绘制根轨迹的两个基本条件为：幅值条件和相角条件。其中相角条件是决定根轨迹的充分必要条件。（对）

11．按照相角条件，若实轴上某点s1右方的实数极点和实数零点的总个数为奇数时，则该点s1就在根轨迹上。（对）

12．开环不稳定的系统，闭环后一定不稳定。（错）

13．频率特性的概念和定义只适用于线性定常系统或元件，同样适用于不稳定系统。

（对）

14．I型系统的开环奈奎斯特曲线起点是在相角为-180度，幅值为无穷大处。

（错）

15．如果系统开环有P个特征根在S平面虚轴的右侧，当频率ω由零变到无穷大时，若开环幅相特性G(jω)H(jω)顺时针饶（-1，j0）点的转角为P ，则系统在闭环状态下是稳定的。反之，系统闭环后不稳定。

（错）

16．幅值裕度的物理意义为：如果系统的开环增益增大到原来的K倍，系统处于临界稳定状态。（对）

17．相位裕度的物理意义为：如果开环系统截止频率ωc处的相位再超前γ角度，系统处于临界稳定状态。（错）

18．系统开环波特图基本确定了系统的时域性能指标。具体来说：中频段基本决定了系统的动态特性指标，低频段决定了系统的精度，高频段反映出抑制高频干扰的能力。

（对）

19．从频率特性来看，相位超前校正装置是一种低通滤波器，而相位滞后校正装置则是一种高通装置。（错）

20．非线性系统的稳定性除了与系统本身的结构和参数有关，还依赖于初始条件和输入的性质。（对）

1．自动控制系统按工作原理分类可以分为：（ ABD ）

A．开环控制系统

B．闭环控制系统

C．线性系统

D．复合控制系统

E．时变系统

2．控制系统典型环节中，具有滞后相位特性的环节是：（ CDE ）

A．比例环节

B．微分环节

C．积分环节

D．惯性环节

E．振荡环节

3．系统结构图等效变换必须遵循的原则是：（ B ）

A．各传递函数形式保持不变原则

B．变换前后数学关系保持不变的原则

C．各环节结构保持不变的原则

D．变换前后结构保持不变的原则

4．典型二阶系统的特征根若为两个负实数，则系统处于什么状态：

（ BC ）

A．欠阻尼状态

B．过阻尼状态

C．临界阻尼状态

D．无阻尼状态

5．调整时间与闭环极点的位置之间的关系是：（ A ）

A．极点距离虚轴越远，系统调整时间越短

B．极点距离实轴越远，系统调整时间越短

C．极点距离虚轴越近，系统调整时间越短

D．极点距离实轴越近，系统调整之间越短

E．没有直接关系

6．系统稳定性和稳态误差之间的关系是：（ C ）

A．没有关系

B．稳定性越高，稳态误差越大

C．稳态误差越小，稳定性越差

7．根轨迹与虚轴如果相交，则对应交点上系统的状态为：（ C ）

A．稳定状态

B．不稳定状态

C．临界稳定状态

D．不能确定

8．增加一个开环零点对系统根轨迹的影响有：（ ABCD ）

A．改变根轨迹在实轴上的分布

B．改变了渐近线的条数、倾角和分离点

C．可以抵消有损于系统性能的极点

D．根轨迹曲线将左移，有利于改善系统的动态性能

9．非线性系统特有的现象有：（ CD ）

A．衰减谐振

B．发散谐振

C．极限环（自持振荡）

D．跳跃谐振

10．给定系统具有较满意的动态性能，但稳态精度不能满足指标要求，应采用哪种串联校正方法。（ B ）

A．超前校正

B．滞后校正

C．滞后-超前校正

D．反馈校正

1．典型二阶系统单位阶跃响应曲线如下图所示，如果该系统属单位反馈系统，试确定其开环传递函数并计算调整时间。