10月全国自动控制理论(二)自考试题及答案解析
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全国2019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，1—10小题每小题1分，11—15小题每小题2分，共
20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.ω从0变化到+∞时，迟延环节频率特性极坐标图为（ ）
A.圆
B.半圆
C.椭圆
D.双曲线
2.时域分析中最常用的典型输入信号是（ ）
A.脉冲函数
B.斜坡函数
C.阶跃函数
D.正弦函数
3.计算根轨迹渐近线倾角的公式为（ ） A.m
n )12(+π+=?l μ B. m n )12(-π+-=
?l C. m n )12(+π+=?l D. m n )12(-π+=?l μ 4.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
5.滞后校正装置的最大滞后相位趋近（ ）
A.-90°
B. -45°
C.45°
D.90°
6.状态转移矩阵φ(t)的重要性质有（ ）
A. φ（t 2-t 1）·φ(t 1-t 0)= φ(t 2-t 1)+ φ(t 1-t 0)
B. φ（t 2-t 1）·φ(t 1-t 0)= φ(t 2-t 0)
C. φ（t 2-t 1）·φ(t 1-t 0)= φ(t 1-t 2)·φ(t 0-t 1)
D. φ（t 2-t 1）·φ(t 1-t 0)= φ(t 1-t 2)+ φ(t 0-t 1)
7.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
8.利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的（ ）
A.稳态性能
B.动态性能
C.稳态和动态性能
D.抗扰性能
9.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（ ）
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)
10.某串联校正装置的传递函数为G c (S)=K S
S T 1T 1+β+(0<β<1)，则该装置是（ ）
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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
11.1型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ ）
A.-40(dB/dec)
B.-20(dB/dec)
C.0(dB/dec)
D.+20(dB/dec)
12.开环传递函数G(s)H(s)=)
p s )(p s ()z s (K 211+++，其中p 2>z 1>p 1>0，则实轴上的根轨迹为 （ ）
A.（-∞，-p 2],[-z 1,-p 1]
B.(- ∞,-p 2]
C.[-p 1,+ ∞)
D.[-z 1,-p 1] 13.设系统的传递函数为G(s)=
1s 5s 2512++，则系统的阻尼比为（ ） A.251 B. 51 C. 2
1 D.1 14.下述系统中状态可控的系统是（ ）
A.u 11x 2101x ??
????+??????-=& B. u 01x 0001x ??????+??????=& C. u 01x 2001x ??????+??????=& D. u 01x 0120x
??????+??????-=& 15.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G o (s)=)
a s (s K +，其中K>0,a>0，则闭环控制系统的稳定性与（ ）
A.K 值的大小有关
B.a 值的大小有关
C.a 和K 值的大小有关
D.a 和K 值的大小无关
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．状态空间是以___________ 作为坐标轴所组成的n 维向量空间。
17．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
___________圆。
18．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为___________。
19．G(s)=1
Ts 1+的环节称为___________环节。 20．若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则这两个极点之间必定存在
___________。
21．频率特性可以由微分方程或传递函数求得，还可以用___________方法测定。
22．系统输出响应的稳态值与___________之间的偏差称为稳态误差e ss 。
23.信号流图由___________和___________组成。
24．线性控制系统是指其动态过程可以用___________方程描述的控制系统。
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25．PI 控制器是一种相位___________的校正装置。
三、名词解释（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
26．自动控制系统
27．最小相位系统
28．偶极子
29．根轨迹的起点
30．渐近稳定
四、简答题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
31．给出四种通过系统开环传递函数判别闭环控制系统稳定性的方法。
32．什么是位置、速度、加速度稳态误差系数K p ，K v ，K a ？（设控制系统的方块图如题32
图所示）
33．一般的自动控制系统被控量变化的动态过程有哪几种？
34．局部反馈回路除了起到与串联校正类似的功能外，为什么还能抑制所包围部分的参数波
动？
35．若L[x(t)]=X(s)，拉氏变换终值定理应用的条件是什么？
36．试述线性定常系统在正弦输入信号x(t)=Xsin ωt 作用下稳态输出信号y ss (t)的基本特征（或
基本形式）。
五、计算题（本大题共4小题，第37、38题每小题8分，第39、40题每小题10分，共36
分）
37．题37图示为一转动物体，J 表示转动惯量，f 表示粘性摩擦系数。若输入为转矩M(t)，
输出为轴角位移θ(t)或角速度ω(t)，求传递函数)s
(
M )s (θ及)s (M )s (ω. (8分)
38．某系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)
20s 4s (s K 2++，求根轨迹与虚轴的交点及对应的K 值。 （8分）
39．通过试验测得某一系统在单位阶跃函数r(t)作用下的闭环输出响应为
y(t)=1+0.2e -60t -1.2e -10t ，试求该系统的闭环传递函数Y(s)/R(s)，阻尼比ξ和自然振荡频率
ωn。（10分）
40．某反馈控制系统如题40图所示：
（1）绘制奈奎斯特图；
（2）确定使系统稳定的K值取值范围。（10分）
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