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. 控制系统的闭环传递函数是 ,则其根轨迹起始于( )。 A. G(s)H(s) 的极点 B. G(s)H(s) 的零点 C. 1+ G(s)H(s)的极点 D. 1+ G(s)H(s)的零点 3. 在自动控制系统中,为达到某种控制目的而人为加入的反馈,称为( )。 A. 内反馈 B. 外反馈 C. 正反馈 D.
2、 负反馈 4. 在外界作用下,系统的输出仍能基本保持为常量的系统,称为( )。 A. 恒值系统 B. 随动系统 C. 程序控制系统 D. 开环系统 5. 幅值裕量 Kg定义正确的是 ( )。 A. B. C. D. 6. 单位阶跃信号 的拉氏变换为( )。 A. 1/s B. 1/s2 C. 1 D. s 7. 振荡环节对数幅频特性图高频段(大于转折频 率)的渐近线斜率为( )。 A. -20dB/dec B. 20dB/dec C. -40dB/dec D. 40dB/dec 8. 二次临界阻尼系统具有的一对极点具有如下特征( )。 A. 实部为零的共轭复数 B. 相等的负实数 C. 相等的
3、正实数 D. 正、负两实数 9. 工程控制实践中,为使系统有满意的稳定性储备,一般希望( )。 A. 0060 0, Kg0dB B. 30060 0, Kg0dB 10. 系统的开环 传递函数为两个 “S” 多项式之比 G(s)=Ms/Ns , 则闭环特征方程为 ( ) A. N(S) = 0 B. N(S)+M(S) = 0 C. 1+ N(S) = 0 D. 与是否为单位反馈系统有关 二、多项选择题(本大题共 10分,共 5 小题,每小题 2 分) 1. 带宽越大,快速性与过渡过程的上升时间有何特点。 A. 快速性越好 B. 上升时间越小 C. 上升时间越大 D. 快速性越差 2. 选取
4、输入信号应当考虑以下几个方面( )。 A. 典型 B. 简单 C. 复杂 D. 能使系统在最恶劣的情况下工 作 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. 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.
5、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. 根轨迹是指开环系统传递函数的每一个参数从零变化到无穷大时,开环系统特征方程根在 s平面上的轨迹。 3. 控制论的核心是系统内部以及系统与外界环境的信息交互、传递和反馈。 ( ) 4. 根轨迹法是由尹文斯( W.R.Evans)于 1948 年提出的一种求解闭环特征方程根的简便图解方法。 5. 当系统不满足性能指标时,通过串联校正方法一定能达到要求。 ( ) 6. 同一物理元件在不同系统中的作用不同时,其传递函数可以不同。 ( )
6、 7. 最小相位系统一定是稳定系统,稳定系统一定是最小相位系统。 ( ) 8. 反馈校正属于并联校正,顺馈校正属于串联校正。 ( ) 9. 利用串联超前校正可以同时改善系统的超调量和调节时间。 ( ) 10. 二阶振荡环节存在谐振频率,一阶系统没有。 ( ) 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. 控制系统的三个基本要求是: _ 、 _ 、 _ 。 3. 线性系统满足两个重要性质,分别为: _ 、 _ 。 4. 系统稳定的充要条件是,其特征根的实部必须
7、 _ 零,也即是系统传递函数的极点均分布在复平面的 _ 半平面。 5. 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。 6. 线性定常系 统对正弦信号 (谐波输入 )的 _ 称为频率响应。 7. 时间响应由 _ 和 _ 两部分组成。 8. 二阶系统的响应特性完全由 和 两个特征量来描述。 9. 在平面上,如果有一些闭环极点往左移动,则必有另外一些闭环极点向 _ ,以保持每个闭环极点之和恒等于 _ 。这一性质可用来估计根轨迹分支的变化趋势。 10. 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和 _ ,
8、系统的瞬态性能主要取决于系统的 _ 。 五、综合题(本大题共 30 分,共 3 小题,每 小题 10 分) 1. 列出如图所示系统的微分方程。 2. 设系统的闭环传递函数为,试确定系统稳定的 K值范围。 3. 试用结构图等效化简图所示系统的传递函数 答案: 一、单项选择题( 20 分,共 10 题,每小题 2 分) 1. B 2. A 3. B 4. A 5. A 6. A 7. C 8. B 9. A 10. B 二、多项选择题( 10 分,共 5 题,每小题 2 分) 1. AB 2. ABD 3. AC 4. AB 5. ABCDE 三、判断题( 20 分,共 10 题,每小题 2 分)
9、 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: 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 3. 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 4. 参考答案: 小于 左 解题方案: 掌握概念 评分标准: 每空 1分 5. 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 6. 参考答案: 稳态响应 解题方案: 掌握概念 评分标准: 正确给分 7. 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 8. 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 9. 参考答案: 右移动;开环极点之和 解题方案: 评分标准: 10. 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 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