自动控制原理作业题及解析.doc

1、 自动控制原理 一、单项选择题（本大题共 20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 当 w从 0 变化时， 端点的轨迹为频率特性的极坐标图，称为（ ）。 A. Nyquist 图 B. 幅频特性图 C. 相频特性图 D. 波德图 2. 给开环传递函数 G(s)H(s)增加极点 ,作用是根轨迹向（ ）推移，稳定性变（ ）。 A. 右半 s 平面 , 差 B. 左半 s平面 , 差 C. 右半 s平面 , 好 D. 左半s平面 , 好 3. 假设反馈控制系统具有以下前向和 反馈传递函数，则该系统根轨迹的分支数为（）。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 4. 二阶系统，当阻尼比为多少时，

2、 单位阶跃响应 为一指数上升曲线而不振荡 。（ ）。 A. B. C. D. 5. F(s)=1/s 的拉氏反变换为 ( ) . A. f(t)=t B. f(t)=1 C. f(t)=t2 D. f(t)=t3 6. 已知单位反馈系统传递函数 G(s)=(s+2)/(s(s-2)(s-7)，则该系统（ ）。 A. 稳定 B. 不稳定 C. 临界稳定 D. 无法确定 7. 线性定常系统对（ ）的稳态响应称为频率响应。 A. 单位脉冲信号 B. 单位阶跃信号 C. 正弦信号 D. 噪声信号 8. 若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的 ( ). A. 稳定性越高 B. 动态性能越

3、好 C. 无差度降低 D. 无差度越高 9. 某系统开环传递函数为 G(S)=100/(S(10S+1)，稳态误差为零，则输入可能是 ( ) A. 1(t) B. t C. t2 D. sint 10. 闭环零点影响系统的（ ）。 A. 稳定性 B. 稳态误差 C. 调节时间 D. 超调量 二、多项选择题（本大题共 10分，共 5 小题，每小题 2 分） 1. 控制工程主要研究并解决哪几个方面问题 ( ). A. 系统分析问题 B. 最优控制问题 C. 最优设计问题 D. 滤波与预测问题 E. 系统识别问题 2. 与时域性能指标中的稳态性能有关的频域特性指标有（ ）。 A. 零频值 B. 复现

4、频率 C. 截止频率 D. 谐振频率 3. 以下说法正确的有（ ）。 A. 时间响应只能分析系统瞬态特性 B. 系统的频率特性包括幅频特性和相频特性，它们都是频率 的函数 C. 时间响应和频率特性都能 揭示系统动态特性 D. 频率特性没有量纲 E. 频率特性反映系统或环节对不同频率正弦输入信号的放大倍数和相移 4. 以下对数幅频特性曲线是 型系统的是 （ ） A. B. C. D. 5. 相位超前校正具有以下特点（ ）。 A. 系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性 B. 增益和型次未改变，稳态精度变化不大 C. 加大带宽，加快了系统的响应速度，即改善系统的瞬态性能 D. 增大相位裕度，提高了系

5、统的相对稳定性 三、判断题（本大题共 20 分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 单位反馈系 统的误差信号与偏差信号相等。 ( ) 2. 若 2=101 ，则称从 1 到 2 为 10 倍频程。 ( ) 3. 复平面上的所有零、极点是共轭的，它们到实轴上根轨迹的矢量辐角之和为零。 4. 对数相频特性曲线与 -180 线相交处的频率，或者说频率特性函数的相位等于 -180 时的频率，称为相位穿越频率或相位交界频率。 ( ) 5. 系统的输出量与输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度称为系统的精确性。 ( ) 6. 传递函数可由脉冲响应函数获得，频率特性不可以。 ( ) 7. 若分支点

6、由方框后面移到其前面，则必须在分 支路上串入具有相同传递函数的方框。 ( ) 8. 在极坐标图上， Nyquist轨迹与负实轴的交点在单位圆内时，为正幅值裕度。 ( ) 9. 在系统闭回路中引入积分环节就能消除稳态误差。 ( ) 10. 传递函数框图中的环节是根据动力学方程来划分的，一个环节代表一个物理元件（物理环节或子系统），一个物理元件就是一个传递函数环节。 ( ) 四、填空题（本大题共 20 分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 根轨迹在实轴相交后进入复平面的点称为根轨迹的 _ ，而根轨迹由复平面进入实轴的交汇点称为根轨迹的 _ 。 2. 频率特性 G(j )与传递函数 G(s)的

7、关系为 _ 。 3. 传递函数定义为：线性定常系统在 _ 条件下，输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。 4. 线性系统满足两个重要性质，分别为： _ 、 _ 。 5. 线性定常系统对正弦信号 (谐波输入 )的 _ 称为频率响应。 6. 二阶系统的响应特性完全由 和 两个特征量来描述。 7. 稳态误差的定义式为 _ 。 8. 函数 f(t)的拉氏变换 Lf(t)= _ 。 9. 系统的稳态性 能主要取决于系统的型次和 _ ，系统的瞬态性能主要取决于系统的 _ 。 10. 系统的时域性能指标是根据系统在 _ 时，对 _ 的瞬态响应得出的。 五、综合题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分

8、） 1. 化简如下方块图 ,并确定其传递函数。 2. 一最小相位系统开环传递函数为 G（ s），其伯德图如下， （ 1）请在图中标出幅值穿越频率，相位穿越频率，相位裕度，幅值裕度， （ 2）试判断系统的稳定性。 3. 绘制具有下列传递函数的系统的波德图。 答 案： 一、单项选择题（ 20 分，共 10 题，每小题 2 分） 1. A 2. A 3. C 4. A 5. B 6. B 7. C 8. D 9. A 10. D 二、多项选择题（ 10 分，共 5 题，每小题 2 分） 1. ABCDE 2. AB 3. BCE 4. AB 5. BCD 三、判断题（ 20 分，共 10 题，每小题

9、 2 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、填空题（ 20 分，共 10 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 分离点；会合点 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： s=jw 解题方案： 掌握概念 评分标准： 正确给分 3. 参考答案： 零初始条件 解题方案： 掌握概念 评分标准： 正确给分 4. 参考答案： 叠加性 均匀性 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 5. 参考答案： 稳态响应 解题方案： 掌握概念 评分标准： 正确给分 6. 参考答案： 无阻尼固有频率 阻尼比 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 7. 参考答案： 解题方案： 掌握概念 评分标准： 正确给分 8. 参考答案： 解题方案： 掌握概念 评分标准： 正确给分 9. 参考答案： 开环增益 零极点分布 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 10. 参考答案： 零初始状态 单位阶跃信号 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 五、综合题（ 30 分，共 3 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 解题方案： 综合运用知识点 评分标准： 按步骤给分 2. 参考答案： 解题方案： 综合运用知识点 评分标准： 按步骤给分 3. 参考答案： 解题方案： 综合运 用知识点 评分标准： 按步骤给分