自动控制原理课堂练习-答案

1自动控制原理课堂练习一、单项选择题（每小题3分，共30分）1.若系统的开环传递函数为2)(510ss，则它的开环增益为（）A.1B.2C.5D.102.二阶系统的传递函数525)(2sssG，则该系统是（）A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.零阻尼系统3.设系统的特征方程为0516178234sssssD，则此系统（）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。4.某单位反馈系统的开环传递函数为：)5)(1(sssksG，当k=（）时，闭环系统临界稳定。A.10B.20C.30D.405.单位反馈系统开环传递函数为5652sssG，当输入为单位阶跃时，则其位置误差为（）A.2B.0.2C.0.5D.0.056.若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(sssGc，则它是一种（）A.反馈校正B.相位超前校正C.相位滞后—超前校正D.相位滞后校正7.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（）反馈的传感器。A.电压B.电流C.位移D.速度8.以下说法正确的是（）A.时间响应只能分析系统的瞬态响应B.频率特性只能分析系统的稳态响应C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性D.频率特性没有量纲9.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（）A.–60（dB/dec）B.–40（dB/dec）C.–20（dB/dec）D.0（dB/dec）210.与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。A.输出量B.输入量C.扰动量D.设定量11.某典型环节的传递函数是151ssG，则该环节是（）A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节12.已知系统的微分方程为txtxtxtxi2263000，则系统的传递函数是（）A.26322ssB.26312ssC.36222ssD.36212ss13.一般为使系统有较好的稳定性，希望相位裕量为（）A.0～15B.15～30C.30～60D.60～9014.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（）A.1TsKB.))((bsassdsC.)(assKD.)(2assK15.单位反馈系统开环传递函数为)23(422ssssG，当输入为单位斜坡时，其加速度误差为（）A.0B.0.25C.4D.16.如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（）A.恒值调节系统B.随动系统C.连续控制系统D.数字控制系统17.直接对控制对象进行操作的元件称为（）A.给定元件B.放大元件C.比较元件D.执行元件18.已知系统的单位脉冲响应函数是21.0tty，则系统的传递函数是（）A.32.0sB.s1.0C.21.0sD.22.0s19.在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（）指标密切相关。A.允许的稳态误差B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的峰值时间20.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作（）3A.非最小相位系统B.最小相位系统C.不稳定系统D.振荡系统21.系统的传递函数)4)(1(52ssssG，其系统的增益和型次为（）A.5，2B.5/4，2C.5，4D.5/4，422.进行串联超前校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率c的关系，通常是（）A.c=cB.ccC.ccD.c与c无关二、填空题（每空2分，共20分）1.PID调节中的“P”指的是比例控制器。2.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_远_越好。3.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使相位发生变化。4.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和幅值裕量来做出判断。5.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是0.5。8.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是偏差信号。9.系统的传递函数的零极点分布决定系统的动态特性。10.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4)，其固有频率n＝2。11.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和__复平面__图示法。12．对自动控制系统的性能指标的要求主要是一稳、二准、三快。最大超调量()和振荡次数()反映了系统的稳定性，稳态误差()反映了系统的准确性，调整时间()反映了系统的快速性。13.设系统的开环传递函数为)1()1(2TsssK，则其开环幅频特性为2222211KT，相频特性为arctan180arctanT。14.单位阶跃函数和单位脉冲函数之间的关系为单位阶跃函数对时间的导数即为单位脉冲函数。三、计算题（50分）1.求)3(4)(sssF的拉式反变换式)(tf。2.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。C2R2C1ui(t)u0(t)R1i1(t)43．已知某随动系统的系统框图如下所示，图中的)(sGc为检测环节和串联校正环节的总传递函数。现设sTsTKsGc111)1()(，其中5.0,211TKs。（1）写出该随动系统的开环传递函数。（2）画出该系统的开环对数幅频特性)(L图。（3）判断该系统是否稳定，并求其相位稳定裕量为多少？2.解:dttiCRtitutititiRtidttiCRtitutui)(1)()()()()()()(1)()()(220121121110)(1)()()()()()()(1)()()(220121121110sIsCRsIsUsIsIsIRsIsIsCRsIsUsUi11)(11222122121221122121sCRCRCRsCCRRsCRCRsCCRRsG31）解：由图可见，系统固有部分的传递函数为：)(sr20)(sc)(sGc)(sUc)(sUd125.050ss1.0)(sc)(sNi2(t)52）解：于是可画出如下图所示的对数幅频特性。3）解：因为0°，故该系统稳定。