自动控制理论自测题 - 下载本文

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自动控制原理6

一、单项选择题(每小题1分,共20分)

1 .系统已给出,确定输入,使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为( ) A.系统辨识 B.系统分析 C.最优设计 D.最优控制 2 .系统的数学模型是指( )的数学表达式。

A.输入信号 B.输出信号 C.系统的动态特性 D.系统的特征方程 3 .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 4 .某典型环节的传递函数是G?s??1,则该环节是( ) 5s?1A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节 5 .已知系统的微分方程为3??0?t??6x?0?t??2x0?t??2xi?t?,则系统的传递函数是( ) xA.2121 B. C. D. 22223s?6s?23s?6s?22s?6s?32s?6s?36 .在用实验法求取系统的幅频特性时,一般是通过改变输入信号的( )来求得输出信号的幅值。 A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数 7 .设一阶系统的传递函数是G?s??2,且容许误差为5%,则其调整时间为( ) s?1A.1 B.2 C.3 D.4

8 .若二阶系统的调整时间短,则说明( ) A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差 9 .以下说法正确的是( ) A.时间响应只能分析系统的瞬态响应 B.频率特性只能分析系统的稳态响应 C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性 D.频率特性没有量纲 10.二阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为( ) A.最大相位频率 B.固有频率 C.谐振频率 D.截止频率 11.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) 12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为:G?s??k,当k=( )时,闭环系统临界稳定。 2s?1A.0.5 B.1 C.1.5 D.2

13.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 14.某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( ) A.

s?dKKK B. C. D.2

s(s?a)(s?b)s(s?a)s(s?a)Ts?115.当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时,对于I型系统其稳态误差ess=( )

A.0.1/k B.1/k C.0 D.?

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16.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?1,则它是一种( )

0.1s?1A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正

17.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是( ) A.PDI B.PDI C.IPD D.PID 18.主导极点的特点是( )

A距离虚轴很近 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离实轴很远 19.系统的开环传递函数为K,则实轴上的根轨迹为( ) s(s?1)(s?2)A.(-2,-1)和(0,∞) B.(-∞,-2)和(-1,0) C.(0,1)和(2,∞) D.(-∞,0)和(1,2) 20.确定根轨迹大致走向,用以下哪个条件一般就够了( ) A.特征方程 B.幅角条件 C.幅值条件 D.幅值条件+幅角条件 二、填空题(每小题1分,共10分) 21.自动控制系统最基本的控制方式是 。 22.控制系统线性化过程中,变量的偏移越小,则线性化的精度 。 23.传递函数反映了系统内在的固有特性,与 无关。 24.实用系统的开环频率特性具有 的性质。 2d25.描述系统的微分方程为x02?t??3dx0?t??2x?t??xi?t?,则其频率特性 dtdtG(j?)? 。 26.输入相同时,系统型次越高,稳态误差越 。 27.系统闭环极点之和为 。 28.根轨迹在平面上的分支数等于 。 29.为满足机电系统的高动态特性,机械传动的各个分系统的 应远高于机电系统的设计截止频率。 30.若系统的传递函数在右半S平面上没有 ,则该系统称作最小相位系统。 三、名词解释(每小题3分,共15分) 31.随动系统 32.死区 33.振荡次数 34.快速性

35.根轨迹的分离点

四、简答题(每小题5分,共25分)

36. 如何求取系统的频率特性函数?举例说明。

37.为什么二阶振荡环节的阻尼比取?=0.707较好,请说明理由。 38.设开环传递函数G(s)?10,试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。

(s?1)(s?10)39.串联校正中,超前、滞后校正各采用什么方法改善了系统的稳定性?

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40.绘制根轨迹的基本法则有哪些?

五、计算题(第41、42题每小题5分,第43 、44题每小题10分,共30分) 41.求如下方块图的传递函数。

Xi(s) + G4(s) + ? Δ ? G1(s) + ? + G3(s) H2(s) G2(s) + X0(s) H1(s) 42.建立图示系统的数学模型,并以传递函数形式表示。 R1 i1 (t) C1 u i (t) i2 (t) C2 R2 u 0 (t) 43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=1?as,绘制奈奎斯特曲线,判别系统的稳s2定性;并用劳斯判据验证其正确性。 44. 已知系统的结构如下图所示,单位阶跃响应的超调量σ%=16.3%,峰值时间tp=1s。试求: (1)开环传递函数G(s); (2)闭环传递函数Φ(s); (3)根据已知性能指标σ%、tp确定参数K及τ;

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自动控制原理7

一、单项选择题(每小题1分,共20分)

1. 输入已知,确定系统,使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为( ) A.滤波与预测 B.最优控制 C.最优设计 D.系统分析 2. 开环控制的特征是( )

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

3. 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 4. 若系统的开环传递函数为10 s(5s?2),则它的开环增益为( ) A.10 B.2 C.1 D.5 5. 在信号流图中,只有( )不用节点表示。 A.输入 B.输出 C.比较点 D.方块图单元 6. 二阶系统的传递函数G?s??14s2?2s?1,其阻尼比ζ是( ) A.0.5 B.1 C.2 D.4 7. 若二阶系统的调整时间长,则说明( ) A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差 8. 比例环节的频率特性相位移?????( ) A.0° B.-90° C.90° D.-180° 9. 已知系统为最小相位系统,则一阶惯性环节的幅频变化范围为( ) A.0?45° B.0?-45° C.0?90° D.0?-90° 10.为了保证系统稳定,则闭环极点都必须在( )上。 A.s左半平面 B.s右半平面 C.s上半平面 D.s下半平面 11.系统的特征方程D?s??5s4?3s2?3?0,可以判断系统为( ) A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定 12.下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据( ) A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法

13.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( ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 14.系统型次越高,稳态误差越( )

A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 15.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?110s?1,则它是一种( )

A.反馈校正 B.相位超前校正

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C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正

?的关系相比,通常是( )16.进行串联滞后校正后,校正前的穿越频率?c与校正后的穿越频率?c A.?c=??c B.?c>?c? C.?c

1??T2?j1?T(??1),其最大超前相位角?m为( )

2?jA.arcsin??1??1 B.arcsinT2?1T1

2?C.arcsin?T2?1?T D.

arcsin?T2??12?1?T1 2??18.开环传递函数为G(s)H(s)?K(s?2)(s?5),则实轴上的根轨迹为( ) A.(-2,∞) B.(-5,2) C.(-∞,-5) D.(2,∞) 19.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 20.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是( ) A.脉冲宽度调制 B.幅度调制 C.脉冲频率调制 D.直流调制 二、填空题(每小题1分,共10分) 21.一线性系统,当输入是单位脉冲函数时,其输出象函数与 相同。 22.输入信号和反馈信号之间的比较结果称为 。 23.对于最小相位系统一般只要知道系统的 就可以判断其稳定性。 24.设一阶系统的传递G(s)=7/(s+2),其阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 。 25.当输入为正弦函数时,频率特性G(jω)与传递函数G(s)的关系为 。 26.机械结构动柔度的倒数称为 。 27.当乃氏图逆时针从第二象限越过负实轴到第三象限去时称为 。 28.二阶系统对加速度信号响应的稳态误差为 。即不能跟踪加速度信号。 29.根轨迹法是通过 直接寻找闭环根轨迹。 30.若要求系统的快速性好,则闭环极点应距虚轴越 越好。 三、名词解释(每小题3分,共15分) 31.奇点 32.比较元件 33.上升时间 34.负反馈 35.加速度误差 四、简答题(每小题5分,共25分) 36.时域分析的性能指标,哪些反映快速性,哪些反映相对稳定性? 37.作乃氏图时,考虑传递函数的型次对作图有何帮助? 38.试证明?型系统在稳定条件下不能跟踪加速度输入信号。

39.什么是校正?根据校正环节在系统中的联结方式,校正可分为几类? 40.计算机控制系统按功能和控制方式可以分为哪几类?

五、计算题(第41、42题每小题5分,第43 、44题每小题10分,共30分) 41.求如下方块图的传递函数。

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