自动控制原理课后答案.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. 根轨迹法是利用（ ）在 s平面上的分布，通过图解的方法求取（ ）的位置。 A. 开环零、极点；闭环零点 B. 开环零、极点；闭环极点 C. 闭环零、极点；开环零点 D. 闭环零、极点；开环极点 2. 与根轨迹增益有关的是（ ）。 A. 闭环零、极点与开环零点 B. 闭环零、极点与开环极点 C. 开环零、极点与闭环零点 D. 开环零、极点与闭环极点 3. 根据以下最小相位系 统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为（ ）。 A. =50 0 B. =0 0 C. =20 0 D. =30 0 4. 控制工程理论

2、的奠基人是（ ）。 A. 麦克斯威尔 B. 维纳 C. 钱学森 D. 劳斯 5. 某典型环节的传递函数为 1/(s+1)，则该环节为（ ）。 A. 惯性环节 B. 微分环节 C. 积分环节 D. 振荡环节 6. 以下关于频率特性与传递函数的描述，错误的的是（ ）。 A. 都是系统的数学模型 B. 都与系统的初始状态无关 C. 与单位脉冲响应函数存在一定的数学变换关系 D. 与系统的微分方程无关 7. 谐振频率 (r越大，则系统（ ）。 A. 带宽越小，响应速度越快 B. 带宽越小，响应速度越慢 C. 带宽越宽，响应速度越快 D. 带宽越宽，响应速度越慢 8. 下图中系统为开环稳定 (p=0)

3、，其对应的单位阶跃响应是（ ）。 A. B. C. D. 9. 已知某串联校正装置的传递函数为 (0.2s+1)/(2.0s+1),则它是什么校正装置。（ ） A. 相位滞后 B. 相位超前 C. 相位滞后 -超前 D. 顺馈 10. F(s)=1/(Ts+1) 的拉氏 反变换是（ ） A. f(t)=-1/T e-t/T B. f(t)=1/T e-t/T C. f(t)=-1/T et/T D. f(t)=1/T et/T 二、多项选择题（本大题共 10分，共 5 小题，每小题 2 分） 1. 传递函数中的零初始条件是指（ ）。 A. 当 t 0 时，系统输入为 0 B. 当 t 0 时，

4、系统输出为 0 C. 当 t 0 时，系统输入的各阶导数为 0 D. 当 t 0 时，系统输出的各阶导数为 0 2. 以下说法正确的是 ( ). A. 时间响应、频率特性都与系统的初始状态无关 B. 时间响应和频率特性都能揭示系统动态特性 C. 频率特性没有量纲 D. 传递函数、频率特性与单位脉冲响应函数存在一定的数学变换关系 E. 频率特性、传递函数、微分方程都是系统的数学模型 3. 关于相似系统，下面说法正确的有（ ）。 A. 传递函数相同 B. 物理（结构）系统相同 C. 动态特性相同 D. 传递函数量纲相同 4. 以下对数幅频特性曲线是 型系统的是 （ ） A. B. C. D. 5.

5、 有关系统校正，正确的说法有（ ）。 A. 所谓校正，是指在系统中增加新的环节或改变某些 参数 B. 相位超前校正可以提高系统的响应速度 C. PID校正器可以有效地改善系统的瞬态性能，同时提高系统的稳定性 D. 顺馈校正主要是减少系统的误差，对系统的稳定性影响不大 E. 增大系统的增益，可能降低系统的相对稳定性 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. 控制系统的根轨迹必对称于实轴。 3. 对数幅频特性曲线与横坐标轴相交处的频率称为幅值穿越频率或增益交界频率 ,用 (c表示。 ( ) 4. 对于最小相位系统，

6、必须同时具 有正幅值裕度和正相位裕度，才使闭环系统稳定。 5. 控制系统的稳定性是指系统在给定信号作用下，输出应能达到新的平衡状态，或在扰动去掉之后，系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态。( ) 6. 系统具有什么样的频率特性，取决于系统结构本身，与外界因素无关。 ( ) 7. 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。 ( ) 8. 开环系统的传递函数称为开环传递函数。 ( ) 9. 系统的稳态误差趋于 ，说明系统是不稳定的。 ( ) 10. 最小相位系统与非最小相位系统可能具有相同的 幅频特性。 ( ) 四、填空题（本大题共 20 分，共 10 小

7、题，每小题 2 分） 1. 控制系统的三个基本要求是： _ 、 _ 、 _ 。 2. 频率特性 G(j )与传递函数 G(s)的关系为 _ 。 3. 线性系统满足两个重要性质，分别为： _ 、 _ 。 4. 系统在外界作用下，从一定初始状态出发，经历由其内部的固有特性的动态历程，在这一过程中， _ 及其 _ 、 _ 三者之间的动态关系即为系统的动力学问题。 5. 线 性定常系统对正弦信号 (谐波输入 )的 _ 称为频率响应。 6. 时间响应由 _ 和 _ 两部分组成。 7. 二阶系统的响应特性完全由 和 两个特征量来描述。 8. 稳态误差的定义式为 _ 。 9. 系统的稳态性能主要取决于系统的

8、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） 1. 化简如 下图所示的系统传递函数方框图 2. 设单位反馈系统的开环传递函数为 确定系统稳定的 K值范围。 3. 设某系统的开环传递函数为 （ 1）试写出标准形式的系统频率特性表达式。 （ 2）试分析构成系统的典型环节（包括名称、表达式、转折频率、幅相频特性曲线特点等）。（ 3）试绘制各典型环节及其系统的近似对数幅频特性曲线和相频特性曲线。 答案： 一、单项选择题（ 20 分，共 10 题，每小题

9、2 分） 1. B 2. D 3. A 4. B 5. A 6. D 7. C 8. D 9. A 10. B 二、 多项选择题（ 10 分，共 5 题，每小题 2 分） 1. ABCD 2. ABDE 3. AC 4. AB 5. ABCDE 三、判断题（ 20 分，共 10 题，每小题 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： 稳定性 快速性 准确性 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 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：

10、叠加性 均匀性 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 4. 参考答案： 系统 输入 输出 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： 瞬态响应 稳态响应 解题方案： 掌握概念 评分标准： 每空 1分 7. 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 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