自控原理复习题(含答案)

1自控原理复习题（含答案）一、填空题1.闭环控制系统又称为系统。2.一线性系统，当输入是单位脉冲函数时，其输出象函数与相同。3.一阶系统当输入为单位斜坡函数时，其响应的稳态误差恒为。4.控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的有关。5.对于最小相位系统一般只要知道系统的就可以判断其稳定性。6.一般讲系统的位置误差指输入是所引起的输出位置上的误差。7.超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的明显上升，从而具有较大的稳定裕度。8.二阶系统当共轭复数极点位于线上时，对应的阻尼比为0.707。9.PID调节中的“P”指的是控制器。10.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越越好。11.“经典控制理论”的内容是以为基础的。12.控制系统线性化过程中，变量的偏移越小，则线性化的精度。13.某典型环节的传递函数是21)(ssG，则系统的时间常数是。14.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使发生变化。15.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来做出判断。16.一般讲系统的加速度误差指输入是所引起的输出位置上的误差。17.输入相同时，系统型次越高，稳态误差越。18.系统主反馈回路中最常见的校正形式是和反馈校正19.已知超前校正装置的传递函数为132.012)(sssGc，其最大超前角所对应的频率m。20.若系统的传递函数在右半S平面上没有，则该系统称作最小相位系统。答案：1、反馈系统2、传递函数3、时间常数T（或常量）4、偏移程度5、开环幅频特性6、阶跃信号7、相位8、±45°9、比例10、远11.传递函数12.越高13.0.514.相频特性15.幅值裕量16.匀加速度17.小18.串联校正19.1.2520.零点和极点二、选择题1.系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为（C）A.系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2.惯性环节和积分环节的频率特性在（A）上相等。A.幅频特性的斜率B.最小幅值C.相位变化率D.穿越频率3.通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（C）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件4.ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（A）A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线5.当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的转速为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作一个（B）2A.比例环节B.微分环节C.积分环节D.惯性环节6.若系统的开环传递函数为2)(510ss，则它的开环增益为（C）A.1B.2C.5D.107.二阶系统的传递函数525)(2sssG，则该系统是（B）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8.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（B）A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量9.一阶微分环节TssG1)(，当频率T1时，则相频特性)(jG为（A）A.45°B.-45°C.90°D.-90°10.最小相位系统的开环增益越大，其（D）A.振荡次数越多B.稳定裕量越大C.相位变化越小D.稳态误差越小11、采用负反馈形式连接后，则(D)A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。12、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果(A)。A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置。13、系统特征方程为0632)(23ssssD，则系统(C)A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数2Z。14、系统在2)(ttr作用下的稳态误差sse，说明(A)A、型别2v；B、系统不稳定；C、输入幅值过大；D、闭环传递函数中有一个积分环节。15、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是(D)A、主反馈口符号为“-”；B、除rK外的其他参数变化时；C、非单位反馈系统；D、根轨迹方程（标准形式）为1)()(sHsG。16、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标(A)。A、超调%B、稳态误差sseC、调整时间stD、峰值时间pt17、已知开环幅频特性如图2所示，则图中不稳定的系统是(B)。3系统①系统②系统③图2A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定18、若某最小相位系统的相角裕度0，则下列说法正确的是(C)。A、不稳定；B、只有当幅值裕度1gk时才稳定；C、稳定；D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。19、若某串联校正装置的传递函数为1011001ss，则该校正装置属于(B)。A、超前校正B、滞后校正C、滞后-超前校正D、不能判断20、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c处提供最大相位超前角的是：(B)A、1011ssB、1010.11ssC、210.51ssD、0.11101ss三、如图示系统结构图1，试用结构图化简方法求传递函数)()(sRsC。G1(s)G2(s)G3(s)R(s)C(s)__++图1解：4G1(s)1+G2(s)G3(s)R(s)C(s)__+G2(s)原图G1(s)1+G2(s)G3(s)R(s)C(s)_+G2(s)1/G1(s)1+G2(s)G3(s)R(s)C(s)_1/G1(s)112()1()()GsGsGsR(s)C(s)_1/G1(s)12312()1+G(s)G(s)1()()GsGsGsR(s)C(s)_1231223()1+G(s)G(s)1()()1()()GsGsGsGsGsR(s)C(s)12312231123()1+G(s)G(s)2()()()()()+()G(s)G(s)GsGsGsGsGsGsGs5得传递函数为112312123231()()11GGGGCsRsGGGGGGGG四、控制系统如图2所示，系统单位阶跃响应的峰值时间为3s、超调量为20%，求K，a值。（20分）R(s)C(s)_2Ks1as图2解：开环传递函数2(1)()KasGss闭环传递函数222222()(1)21nnnKKssKassKasKsss已知2120.23()1oopnets所以221.181310.46nptK，a分别为21.421.090.781.4nnKaK五、已知系统特征方程为04832241232345sssss，试求系统在S右半平面的根的个数及虚根值。解：列Routh表222222(ln)(ln0.2)2.60.46(ln)(ln0.2)9.872.66S511232S432448S33122434323483160S242431641248S12164481200辅助方程124802s,S24求导：24s=0S048答：系统没有正根。对辅助方程求解，得一对虚根，其值为sj122,。六、欲使图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量为20%，峰值时间为2秒，试确定K和K1值。解：kksksksXsYsGi12)()()(456.02.055621eMp212npt508.4906.82nnk13.021kkn七、单位反馈开环传递函数为)10)(2()(10)(sssassG，试确定使系统稳定的a+K1+K1sXi(s)X0(s)7值。解:得特征方程为：010301223asssS3130S21210aS1(360-10a)/12S010a得:(360-10a)0，10a0，从而0a36