自動(dòng)控制原理試題

自動(dòng)控制原理

[單項(xiàng)選擇題]

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)的（）是系統(tǒng)工作的必要條件。

A.穩(wěn)定性

B.動(dòng)態(tài)特性

C.穩(wěn)態(tài)特性

D.瞬態(tài)特性

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

2、系統(tǒng)的其傳遞函數(shù)（）。

A.與輸入信號(hào)有關(guān)

B.只取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和元件的參數(shù)

C.閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定

D.系統(tǒng)的擾動(dòng)量可以預(yù)計(jì)并能進(jìn)行補(bǔ)償

參考答案：B

[單項(xiàng)選擇題]

3、構(gòu)成振蕩環(huán)節(jié)的必要條件是當(dāng)（）時(shí)。

A.ζ=1

B.ζ=0

C.0<ζ<1

D.0≤ζ≤1

參考答案：C

[單項(xiàng)選擇題]

4、若二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線無超調(diào)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，則兩個(gè)極點(diǎn)位于位于（）。

A.虛軸正半軸

B.實(shí)正半軸

C.虛軸負(fù)半軸

D.實(shí)軸負(fù)半軸

參考答案：D

[單項(xiàng)選擇題]

5、下列說法正確的是：系統(tǒng)的開環(huán)增益（）。

A.越大系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性越好

B.越大系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性越好

C.越大系統(tǒng)的阻尼越小

D.越小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性越好

參考答案：B

[單項(xiàng)選擇題]

6、閉環(huán)極點(diǎn)若為實(shí)數(shù)，則位于[s]平面實(shí)軸；若為復(fù)數(shù)，則共軛出現(xiàn)。所以根軌跡（）。

A.對(duì)稱于實(shí)軸

B.對(duì)稱于虛軸

C.位于左半[s]平面

D.位于右半[s]平面

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

7、系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)是，根軌跡終止于（）。

A.G（s）H（s）的極點(diǎn)

B.G（s）H（s）的零點(diǎn)

C.1+G（s）H（s）的極點(diǎn)

D.1+G（s）H（s）的零點(diǎn)線

參考答案：B

[單項(xiàng)選擇題]

8、已知控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)是，則其根軌跡起始于（）。

A.G（s）H（s）的極點(diǎn)

B.G（s）H（s）的零點(diǎn)

C.1+G（s）H（s）的極點(diǎn)

D.1+G（s）H（s）的零點(diǎn)

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

9、在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)使系統(tǒng)幅頻特性L（ω）穿越0dB線的斜率為（）。

A.-20dB/dec

B.-40dB/dec

C.-60dB/dec

D.-80dB/dec

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

10、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性下圖所示（P為開環(huán)傳遞函數(shù)右半s平面的極點(diǎn)數(shù)），其中閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的是（）。

A.圖（a）

B.圖（b）

C.圖（c）

D.圖（d）

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

11、某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示。則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為（）。

A.

B.

C.

D.

參考答案：D

[單項(xiàng)選擇題]

12、下列串聯(lián)校正環(huán)節(jié)中屬于滯后校正的是（）。

A.

B.

C.

D.

參考答案：A

[單項(xiàng)選擇題]

13、已知采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，其閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為（）

A.

B.

C.

D.

參考答案：C

[填空題]

14單位負(fù)反饋的典型二階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線如圖，試確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。

參考答案：

[填空題]

15已知系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)為h（t）=1-2e-t+e-2t求系統(tǒng)傳遞函數(shù)

參考答案：

[填空題]

16已知系統(tǒng)微分方程為求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

參考答案：

[填空題]

17已知系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)為h（t）=1-1.8e-4t+0.8e-9t（t≥0），試求系統(tǒng)的頻率特性表達(dá)式。

參考答案：

[填空題]

18設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)特征方程式為s3+3Ks2+（K+2）s+4=0確定臨界穩(wěn)定時(shí)系統(tǒng)等幅振蕩的頻率

參考答案：

[填空題]

19系統(tǒng)如圖所示，求其阻尼比、上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間。

參考答案：

[填空題]

20一最小相角系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線如圖：寫出開環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式

參考答案：

[填空題]

21已知系統(tǒng)開環(huán)幅相曲線如圖所示，試用奈氏判據(jù)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

參考答案：

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[填空題]

22將系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求截止頻率ωc

參考答案：由（1）圖中10倍頻程下降了20dB，可直接看出：

ωc=10

[填空題]

23設(shè)最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻曲線如圖所示計(jì)算相角裕度

參考答案：

[填空題]

24分析下面非線性系統(tǒng)是否存在自振？若存在，求振蕩頻率和振幅。

參考答案：

[填空題]

25已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)繪制閉環(huán)根軌跡

參考答案：

[填空題]

26系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖，求傳遞函數(shù)C（s）/R（s），E（s）/R（s）。

參考答案：

[填空題]

27已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示求閉環(huán)傳遞函數(shù)Φ（s）

參考答案：

[填空題]

28將下圖所示非線性系統(tǒng)簡(jiǎn)化成環(huán)節(jié)串聯(lián)的典型結(jié)構(gòu)圖形式，并寫出線性部分的傳遞函數(shù)。

參考答案：

[填空題]

29已知繪制K從0到∞的閉環(huán)根軌跡，確定分離點(diǎn)坐標(biāo)、漸近線方程，判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

參考答案：

[填空題]

30某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試畫出概略根軌跡（分離點(diǎn)d=-0.42）并確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K*的取值范圍。

參考答案：

[填空題]

31簡(jiǎn)述一般的自動(dòng)控制裝置的組成部分。

參考答案：開環(huán)控制系統(tǒng)一般由控制器和被控對(duì)象（控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)）組成。閉環(huán)控制系統(tǒng)除了有控制器和被控對(duì)象之外，還有測(cè)量元件。

[填空題]

32什么是根軌跡？繪制的幾條主要原則是什么？

參考答案：根軌跡就是當(dāng)系統(tǒng)中某一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)閉環(huán)特征根在S平面上描繪的曲線。（一般以開環(huán)增益為變化參數(shù)）

繪制的幾條主要原則：

（1）當(dāng)根軌跡增益K’從0到無窮變化時(shí)，根軌跡起點(diǎn)為開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)，終點(diǎn)為開環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)。

（2）根軌跡的條數(shù)等于開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)個(gè)數(shù)。

（3）根軌跡漸近線的條數(shù)等于開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)個(gè)數(shù)減去零點(diǎn)個(gè)數(shù)。

（4）根軌跡關(guān)于實(shí)軸對(duì)稱。

（5）實(shí)軸上凡右邊具有奇數(shù)個(gè)零－極點(diǎn)的部分是根軌跡。

[填空題]

33簡(jiǎn)述判斷穩(wěn)定性。

參考答案：G（s）=-10/（s^2+2s+2）

G（s）=10/（s^2+2s-2）

G（s）=10/（s^3+3s+2）

由Routh穩(wěn)定判據(jù)可知第一第三個(gè)是穩(wěn)定的，第二個(gè)是不穩(wěn)定的。

[填空題]

34狀態(tài)變量是否和電路中儲(chǔ)能元件數(shù)量相同，狀態(tài)變量一定是確定的么？

參考答案：狀態(tài)變量和電路中儲(chǔ)能元件數(shù)量相同，狀態(tài)變量不確定。

[填空題]

35漸進(jìn)穩(wěn)定和BIBO穩(wěn)定的區(qū)別是什么？

參考答案：特征根全為負(fù)/傳遞函數(shù)極點(diǎn)在左半開平面

[填空題]

36簡(jiǎn)述耐奎司特圖判定系統(tǒng)的穩(wěn)定。

參考答案：（1）若系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，則閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是耐奎司特圖不包圍（－1，j0）點(diǎn)。

（2）閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是耐奎司特圖包圍（－1，j0）點(diǎn)的周數(shù)為－n周，n為開環(huán)傳遞函數(shù)在右半開平面的極點(diǎn)數(shù)。

推論：若耐奎司特圖順時(shí)針包圍（－1，j0）點(diǎn)，則系統(tǒng)一定不穩(wěn)定。

[填空題]

37超前調(diào)節(jié)的概念是什么？

參考答案：超前校正也稱微分型校正，但是沒有微分環(huán)節(jié)的存在，而是通過加一對(duì)零極點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，因而比PD校正容易實(shí)現(xiàn)。超前校正網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)是一個(gè)高通濾波器，它的零點(diǎn)比極點(diǎn)更靠近虛軸。

[填空題]

38自控中控自系統(tǒng)各個(gè)變量的作用是什么？

參考答案：輸入信號(hào)的作用是將對(duì)系統(tǒng)的控制規(guī)律傳遞到系統(tǒng)中去?？刂屏康淖饔檬菍⑤斎胄盘?hào)所包含的控制規(guī)律作用于被控對(duì)象。輸出信號(hào)（被控量）是控制系統(tǒng)需要調(diào)節(jié)的對(duì)象。反饋信號(hào)的作用是將輸出信號(hào)反饋到輸入信號(hào)處，以實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的制約。

[填空題]

39自動(dòng)控制是在（）的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程即（）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)即（）自動(dòng)地按照預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。

參考答案：沒有人直接參與；即控制器；被控對(duì)象；被控變量

[填空題]

40（）是指被控制系統(tǒng)所要控制的物理量，一般指系統(tǒng)的輸出量。

參考答案：被控制量

[填空題]

41破壞控制量與被控制量之間正常對(duì)應(yīng)關(guān)系的因素稱為（）。

參考答案：擾動(dòng)

[填空題]

42（）是指測(cè)量系統(tǒng)某些物理量值的裝置，如傳感器。

參考答案：檢測(cè)裝置

[填空題]

43把取出的輸出量送回輸入端，并與輸入信號(hào)相比較產(chǎn)生偏差信號(hào)的過程即為（）。

參考答案：反饋

[填空題]

44反饋控制原理是將系統(tǒng)的輸出信號(hào)引回輸入端，與給定信號(hào)相減形成（）信號(hào)。然后根據(jù)偏差信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用，使控制偏差減少，最終消除消除控制偏差。反饋信息使整個(gè)控制過程成為閉合控制系統(tǒng)，因此反饋控制也稱為（）。

參考答案：控制偏差；閉環(huán)控制

[填空題]

45對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求歸結(jié)為三個(gè)方面，分別是：（）、（）、（）。

參考答案：穩(wěn)定性；快速性；準(zhǔn)確性

[填空題]

46控制系統(tǒng)按照信號(hào)的類型分為（）和（）。

參考答案：連續(xù)控制系統(tǒng)；離散控制系統(tǒng)

[填空題]

47常用的外作用信號(hào)包括（）、（）、（）和正弦信號(hào)。

參考答案：階躍信號(hào)；斜坡信號(hào)；加速度信號(hào)

[填空題]

48線性控制系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是（），主要數(shù)學(xué)模型是（）。

參考答案：拉氏變換；傳遞函數(shù)

[填空題]

49整理標(biāo)準(zhǔn)形式微分方程時(shí)，（）在方程的左端，（）在方程的右端，方程兩端變量的導(dǎo)數(shù)項(xiàng)均按（）次序排列。

參考答案：輸出變量；輸入變量；降冪

[填空題]

50拉氏變換求解微分方程步驟包括：（1）考慮初始條件，對(duì)微分方程進(jìn)行（）；（2）求出輸出變量的拉氏變換表達(dá)式；（3）對(duì)輸出變量拉氏變換函數(shù)求（），得到輸出變量的時(shí)域表達(dá)式。

參考答案：拉氏變換；反變換

[填空題]

51傳遞函數(shù)與微分方程之間具有相通性，相互轉(zhuǎn)換的前提是（）。

參考答案：零初始條件

[填空題]

52傳遞函數(shù)的表示形式有（）、（）、（）。

參考答案：多項(xiàng)式形式；零極點(diǎn)形式；時(shí)間常數(shù)形式

[填空題]

53控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖中，由同一引出點(diǎn)引出的信號(hào)的（）和（）完全一樣。

參考答案：大??；性質(zhì)

[填空題]

54控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖的等效變換原則是變換前后各變量之間的（）保持不變。

參考答案：傳遞函數(shù)

[填空題]

55并聯(lián)環(huán)節(jié)的等效傳遞函數(shù)等于所有并聯(lián)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的（）。

參考答案：代數(shù)和

[填空題]

56信號(hào)流圖也是控制系統(tǒng)（）的一種表示法，可以直接采用（）求總傳輸增益。

參考答案：數(shù)學(xué)模型；梅森增益公式

[填空題]

57信號(hào)流圖中起點(diǎn)和終點(diǎn)在同一節(jié)點(diǎn)