自动控制原理复习习题答案.doc

1、自动控制原理复习提纲一、单选题1根据控制元件的特性，控制系统可分为（ B ）。A.反馈控制系统和前馈控制系统 B.线性控制系统和非线性控制系统C.恒值控制系统和随动控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统2系统的动态性能包括（ D ）。A稳定性、准确性 B快速性、稳定性 C稳定性、平稳性 D平稳性、快速性3传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（ C ）。A.输入信号 B.初始条件 C.系统的结构参数 D.输入信号与初始条件4. 如下图所示系统的闭环传递函数Gk(s) =（ C ）。C(s)R(s)G3H1G1G2+H2A. B. C. D. 5设系统的传递函数为，则系统的阻尼比为（ A ）。A.0.5 B. 1 C.0.2 D. 1.26.适合应用传递函数描述的系统是（ A ）。A.单输入、单输出的线性定常系统 B.单输入、单输出的线性时变系统C.单输入、单输出的定常系统 D.非线性系统7.二阶系统的传递函数为,则其无阻尼固有频率和阻尼比依次为（ B ）。A.1,0.5 B.0.5,1 C.2,1 D.1,2 8. 主导极点的特点是（ D ）。A.距离实轴很远B.距离实

2、轴很近C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近9.增大系统的开环增益，将使系统跟随稳态误差( B )。A.变大 B.变小 C.不变 D.不能确定10. 非单位负反馈系统，其输出为C(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为（ D ）。ABCD11.典型二阶系统的阻尼比=0时，其单位阶跃响应是（B）。A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.阻尼衰减振荡曲线D.发散增幅振荡曲线11如果典型二阶系统的单位阶跃响应为减幅振荡，则其阻尼比（ C ）。A0 B=0C01 D112.设系统的开环传递函数为，则其频率特性的奈氏曲线与负实轴交点的频率值为（ C ）rad/s。A5 B1/5 C D 1/13二阶系统当00B. 30D. =-18019.若开环传函为, 此时相位裕量和的关系是（ B ）。A. 随K增加而增大 B.随K增大而减小 C. 与K值无关 D.以上都不是20.设开环系统的频率特性为,则其频率特性的极坐标图的奈氏曲线与负虚轴交点的频率值为（ B ）rad/s。 A.0.1 B. 1 C. 10 D. 221设单位负反馈系统的开环传函为G(s)=，那么

3、它的相位裕量的值为（ D ）A.15B.60C.30D.4522某校正环节传递函数Gc(s)=，则其频率特性的奈氏图终点坐标为（ D ）A.(0,j0)B.(1,j0)C.(1,j1)D.(10,j0)23下列串联校正的传递函数中,能在处提供最大相位超前角的是（ A ）。24设系统校正前后的对数幅频特性曲线如图所示，则通过校正下列没有改变的参数为（ A ）。A 系统的型 B. 带宽（0，） C. 相角裕度 D. 截止频率25若某系统的根轨迹有两个起点位于原点，则说明该系统（ C ）。A位置误差系数为0 B速度误差系数为0C含两个积分环节 D含两个理想微分环节26下列哪种措施对改善系统的精度没有效果 ( A )。A增加微分环节 B提高系统的开环增益K C增加积分环节 D引入扰动补偿27高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的（ D ）。A准确度越高 B准确度越低 C响应速度越快 D响应速度越慢28已知开环幅频特性如下图所示，则图中不稳定的系统是（ B ）。 系统 系统 系统A系统 B系统 C系统 D都不稳定29有一电网络，其传递函数为，若此网络作为滞后校正环节使用，则其系数必须符合（

4、A )。A BC任意 D30PID控制器的输入输出关系的时域表达式是（ D ）。ABCD30.PI控制规律指的是( B )。A比例、微分 B比例、积分 C积分、微分 D.比例、积分、微分31采样系统结构如图所示，求闭环系统的脉冲传递函数为（ D ）。A B C D二、填空题1.根据有无反馈，控制系统可分为两类：开环控制系统 、闭环控制系统 。2闭环系统稳定的充要条件是全部闭环极点均位于左半s平面。6.系统的微分方程为在零初始条件下，以r为输入，y为输出的系统的传递函数为_。2.已知单位闭环负反馈系统的开环传递函数为，则该系统的阻尼比为制 法，自然振荡频率为制；当时，该系统的阶跃响应曲线为 衰减振荡曲线，当时，该系统的阶跃响应曲线为 单调上升 曲线。当时，该系统为 临界阻尼 系统，当 0.707 时，该系统获得最佳过渡过程。3.如图2所示的RC电路的传递函数 ，频率特性 ，当时，稳态输出为 。4.在频率校正法中，串联超前校正是利用串联校正装置在系统的 中频区产生相角 超前 ，以提高系统的 相位裕量 ，且使幅值穿越频率 增大 ，从而系统的响应速度 加快 。6已知单位反馈系统的开环传递函数为

5、，若要求带宽增加a倍，相位裕量保持不变，则K应为 aK ，T应为 T/a 。7最小相位系统的开环对数幅频特性三频段分别反映的系统性能是 低频段反映 稳态特性法； 中频段反映 动态特性法； 高频段反映 法抗高频干扰能力。8最大超调量反映了系统暂态过程的 平稳性 ，调节时间总体上反映了系统的 快速性 。9已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其传递函数分别为：（a）：_ ；（b）： 。（a） （b）10设某最小相位系统的相频特性为，则该系统的开环传递函数为 ，其开环幅频特性为 。三、计算题1已知系统的结构图如图所示，图中为输入信号，为干扰信号，试求传递函数，。解：令，求 。图中有3条前向通路，2个回路。（1分）（3分）则有 （1分）令，求 。有1条前向通路，回路不变。（1分）（1分）则有 （1分）2某最小相角系统的开环对数幅频特性如图4-82所示。要求（1） 写出系统开环传递函数；（2） 利用相角裕度判断系统的稳定性；（3） 将其对数幅频特性向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。解（1）由题4-29图可以写出系统开环传递函数如下： （2）系统的开环相频特性为 截止频率 相角

6、裕度 故系统稳定。（3）将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数其截止频率 而相角裕度 故系统稳定性不变。所以，系统的超调量不变，调节时间缩短，动态响应加快。3试根据奈氏判据，判断题4-80图(1)(10)所示曲线对应闭环系统的稳定性。已知曲线(1)(10)对应的开环传递函数如下（按自左至右顺序）。解 题4-13计算结果列表题号开环传递函数闭环稳定性备注10-12不稳定2000稳定30-12不稳定4000稳定50-12不稳定6000稳定7000稳定811/20稳定9101不稳定101-1/22不稳定4已知一单位反馈控制系统，其被控对象G0(s)和串联校正装置Gc(s)的对数幅频特性分别如图5-86 (a)、(b)和(c)中和所示。要求： （1）写出校正后各系统的开环传递函数； （2）分析各对系统的作用，并比较其优缺点。解 (a) 未校正系统开环传递函数为 采用迟后校正后 画出校正后系统的开环对数幅频特性如图解5-37(a)所示。有 ， 可见 (b) 未校正系统频率指标同(a)。采用超前校正后画出校正后系统的开环对数幅频特性如图解5-37(b)所示。可见 (c) 校正前系统的开环传递函数为 画出校正后系统的开环对数幅频特性，可见采用串联滞后超前校正后 6T=0.25s ,当r(t)=2.1(t)+t时，欲使稳态误差小于0.1

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