自動(dòng)控制原理考前訓(xùn)練試卷及答案胡壽松

1、自動(dòng)控制原理考前復(fù)習(xí)試題及答案課程類別：必修課適用專業(yè)：自動(dòng)化試卷編號(hào)：A系 別 專業(yè)及班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 題目一二三四五六總分滿分201510151030100得分得分閱卷人一、選擇題（從下列各題四個(gè)備選答案中選出一個(gè)或多個(gè)正確答案，并將其代號(hào)寫在題干后面的括號(hào)內(nèi)。答案選錯(cuò)或未選全者，該題不得分。共10題，每小題2分，共20分）1正弦函數(shù)sin的拉氏變換是（ ）。A. B. C. D. 2下列判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法中，哪一個(gè)是在頻域里判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的判據(jù)（ ）。A.勞斯判據(jù)B.赫爾維茨判據(jù)C.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)D.對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)3采樣控制系統(tǒng)中的二個(gè)特殊環(huán)節(jié)是（ ）。A.采樣器 B.保持器 C.

2、濾波器 D.以上答案都不對(duì)4下面哪一個(gè)不是主導(dǎo)極點(diǎn)的特點(diǎn)（ ）。A.距離實(shí)軸很遠(yuǎn)B.距離實(shí)軸很近C.距離虛軸很遠(yuǎn)D.距離虛軸很近5設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=，則其頻率特性幅值M()=（ ）。A. B. C.D.圖16 是（ ）環(huán)節(jié)？A.振蕩環(huán)節(jié) B.二階微分環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)7由電子線路構(gòu)成的控制器如圖1，它是（ ）。A.PI控制器 B.PD控制器 C.PID控制器 D.P控制器8確定根軌跡的起始點(diǎn)，根軌跡起于( ) 。A閉環(huán)零點(diǎn)B閉環(huán)極點(diǎn)C開環(huán)零點(diǎn)D開環(huán)極點(diǎn) 9常用的頻率特性曲線有（ ）A幅相頻率特性曲線 B對(duì)數(shù)頻率特性曲線 C對(duì)數(shù)幅相曲線 D以上都不對(duì)10二階系統(tǒng)當(dāng)0&l

3、t;<1時(shí)，如果增加，則輸出響應(yīng)的最大超調(diào)量將（ ）。 A.增加 B.減小 C.不變 D.不定得分閱卷人二、填空題（共10題，每空1分，共15分）1、超前網(wǎng)絡(luò)校正使系統(tǒng)的截止頻率 ，滯后校正使系統(tǒng)的截止頻率 。2、根據(jù)根軌跡繪制法則，根軌跡的分支數(shù)與開環(huán)有限零點(diǎn)數(shù)m和有限極點(diǎn)數(shù)n中的 相等，它們是連續(xù)的并且 于實(shí)軸。3、常規(guī)根軌跡也叫 根軌跡。4、在頻域設(shè)計(jì)中，一般地說，開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的 ；開環(huán)頻率特性的中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的 。5、時(shí)域分析法中，系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有 性能指標(biāo)和 性能指標(biāo)。6、利用超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正的基本原理，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的 特性。7、在線性控制

4、系統(tǒng)中，常用的校正裝置設(shè)計(jì)方法有 法和 法兩種。8、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能用 來描述。9、開環(huán)幅相曲線的起點(diǎn)取決于比例環(huán)節(jié)K和系統(tǒng)型別，0型系統(tǒng)起點(diǎn)為 。10、具有比例微分控制規(guī)律的控制器稱為 控制器。得分閱卷人三、名詞解釋（共5題，每小題2分，共10分。）1、自動(dòng)控制2、傳遞函數(shù)3、離散時(shí)間系統(tǒng)4、根軌跡5、采樣得分閱卷人四、簡(jiǎn)答題（回答要點(diǎn)，并簡(jiǎn)明扼要作解釋。每小題3分， 5小題，共15分。）1、什么是典型輸入信號(hào)？在控制系統(tǒng)中常用的典型輸入信號(hào)有哪幾種？2、假定系統(tǒng)的初始條件為零，系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有哪幾個(gè)？3、根據(jù)香農(nóng)采樣定理，采樣周期(T)和角頻率(s)與原信號(hào)最高角頻率(h

5、)的關(guān)系為？4、二階系統(tǒng)的特征根是一對(duì)負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根時(shí)，二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形是什么特點(diǎn)？5、信號(hào)保持器的作用是什么？ 得分閱卷人五、作圖題（根據(jù)題的要求繪圖，共3小題，前兩題每題3分，后一題4分，共10分。）己知系統(tǒng)開環(huán)零、極點(diǎn)分布如圖所示，試概略繪出相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡圖。1、 2、 3、jjj 得分閱卷人六、計(jì)算題（請(qǐng)寫出主要計(jì)算步驟及結(jié)果，共3題，每小題10分，共30分。）1、已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，求傳遞函數(shù)。+R(S) C(S)+ 圖22、系統(tǒng)的特征方程為： 試用勞思穩(wěn)定判據(jù)判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 3、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ,試畫出它的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線圖。答案一、選擇題： 1234

6、5678910BCDABABCAAA DABCB二、填空題：（共10題，每空1分，共15分）1、增大 ； 減小。2、大者；對(duì)稱。3、180度。4、穩(wěn)態(tài)精度；動(dòng)態(tài)特性。5、動(dòng)態(tài)；穩(wěn)態(tài)。6、相角超前。7、分析法；綜合法 。8、穩(wěn)態(tài)誤差。9、實(shí)軸上的點(diǎn)K處。10、PD。三、名詞解釋（每小題2分，共10分。）1、自動(dòng)控制：指在無人直接參與的情況下，利用控制裝置（控制器）自動(dòng)地、有目的地控制機(jī)器或生產(chǎn)過程，使被控對(duì)象(如位移、速度、溫度，電力系統(tǒng)中電壓、電流、功率等物理量或某些化合物的成分等)，依照預(yù)定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或變化。2、傳遞函數(shù)：線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸

7、入的拉氏變換之比。3、離散時(shí)間系統(tǒng)：如果系統(tǒng)中有一處或幾處信號(hào)是一串脈沖或數(shù)碼，這樣的系統(tǒng)稱為離散時(shí)間系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱離散系統(tǒng)。4、根軌跡：它是開環(huán)系統(tǒng)某一參數(shù)從零變化至無窮時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)的特征根在s平面上變化的軌跡。5、采樣：將模擬信號(hào)按一定時(shí)間間隔循環(huán)進(jìn)行取值從而得到按時(shí)間順序排列的一串離散信號(hào)的過程稱為采樣。四、簡(jiǎn)答題（回答要點(diǎn)，并簡(jiǎn)明扼要作解釋。每小題3分， 5小題，共15分。）1、典型輸入信號(hào)，是指根據(jù)系統(tǒng)常遇到的輸入信號(hào)形式，在數(shù)學(xué)描述上加以理想化的一些基本輸入函數(shù)。常用的典型信號(hào)有：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)、單位斜波函數(shù)、單位加速度函數(shù)、正弦函數(shù)。2、假定系統(tǒng)的初始條件為零，系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下的動(dòng)

8、態(tài)性能指標(biāo)有：延遲時(shí)間td、上升時(shí)間tr、峰值時(shí)間tp、調(diào)節(jié)時(shí)間ts、超調(diào)量%。3、 4、當(dāng)0<<1時(shí)，系統(tǒng)具有一對(duì)實(shí)部為負(fù)的共軛復(fù)數(shù)極點(diǎn)，二階系統(tǒng)的特征根是一對(duì)負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根，系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)是振幅隨時(shí)間按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的周期函數(shù)，此時(shí)稱系統(tǒng)處于欠阻尼狀態(tài)。 5、把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)信號(hào)。 五、作圖題（根據(jù)題的要求繪圖，共3小題，前兩題每題3分，后一題4分，共10分。）1、 2、 3、jjj畫錯(cuò)一條線扣一分，沒有標(biāo)明箭頭或箭頭標(biāo)錯(cuò)的扣一分，扣分總計(jì)不超過每小題的總分。六、計(jì)算題（請(qǐng)寫出主要計(jì)算步驟及結(jié)果，共3題，每小題10分，共30分。）1、解： -2分 -3分 -3分 -2分各元素乘以2 -3分各元素乘以9 -2分 -1分2、由左表可以看出，第一列各數(shù)值的符號(hào)改變了兩次，由+2變成-1，又由-1改變成+9，因此該系統(tǒng)有兩個(gè)正實(shí)部的極點(diǎn)，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。 -4分3、解：（1）系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為 該系統(tǒng)是由比例、積分、微分和慣性環(huán)節(jié)所組成。 -1分幅頻特性（2）系統(tǒng)的交接頻率分別為2和10。 -2分（3）作出該系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線。 在低頻段，由于u1，因而漸近線的斜率為20dB/dec。在w1處，其幅值為20lg10