自动控制原理试题库.doc

试卷一
一、填空题(每空 1 分,共15分)
1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过与反馈量的差值进行的。
2、复合控制有两种基本形式:即按的前馈复合控制和按的前馈复合控制。
3、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为,则G(s)为(用G1(s)与G2(s) 表示)。
4、典型二阶系统极点分布如图1所示,
则无阻尼自然频率,
阻尼比,
该系统的特征方程为,
该系统的单位阶跃响应曲线为。
5、若某系统的单位脉冲响应为,
则该系统的传递函数G(s)为。
6、根轨迹起始于,终止于。
7、设某最小相位系统的相频特性为,则该系统的开环传递函数为。
8、PI控制器的输入-输出关系的时域表达式是,
其相应的传递函数为,由于积分环节的引入,可以改善系统的性能。
二、选择题(每题 2 分,共20分)
1、采用负反馈形式连接后,则( )
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。
2、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( )。
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。
3、系统特征方程为,则系统( )
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。
4、系统在作用下的稳态误差,说明( )
A、型别; 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。
5、对于以下情况应绘制0°根轨迹的是( )
A、主反馈口符号为“-”; B、除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。
6、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标( ) 。
A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间
7、已知开环幅频特性如图2所示, 则图中不稳定的系统是( )。
系统①系统②系统③
图2
A、系统① B、系统② C、系统③ D、都不稳定
8、若某最小相位系统的相角裕度,则下列说法正确的是( )。
A、不稳定; B、只有当幅值裕度时才稳定;
C、稳定; D、不能判用相角裕度判断系统的稳定性。
9、若某串联校正装置的传递函数为,则该校正装置属于( )。
A、超前校正 B、滞后校正 C、滞后-超前校正 D、不能判断
10、下列串联校正装置的传递函数中,能在处提供最大相位超前角的是:
A、 B、 C、 D、
三、(8分)试建立如图3所示电路的动态微分方程,并求传递函数。
图3
四、(共20分)系统结构图如图4所示:
图4
1、写出闭环传递函数表达式;(4分)
2、要使系统满足条件:,,试确定相应的参数和;(4分)
3、求此时系统的动态性能指标;(4分)
4、时,求系统由产生的稳态误差;(4分)
5、确定,使干扰对系统输出无影响。(4分)
五、(共15分)已知某单位反馈系统的开环传递函数为:
1、绘制该系统以根轨迹增益Kr为变量的根轨迹(求出:渐近线、分离点、与虚轴的交点等);(8分)
2、确定使系统满足的开环增益的取值范围。(7分)
六、(共22分)某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如图5所示:
1、写出该系统的开环传递函数;(8分)
2、写出该系统的开环频率特性、开环幅频特性及开环相频特性。(3分)
3、求系统的相角裕度。(7分)
4、若系统的稳定裕度不够大,可以采用什么措施提高系统的稳定裕度?(4分)
试题二
一、填空题(每空 1 分,共15分)
1、在水箱水温控制系统中,受控对象为,被控量为。
2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于。
3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用;在频域分析中采用。
4、传递函数是指在初始条件下、线性定常控制系统的
与之比。
5、设系统的开环传递函数为,则其开环幅频特性为,相频特性为。
6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系,开环频域性能指标中的幅值穿越频率对应时域性能指标,它们反映了系统动态过程的。
二、选择题(每题 2 分,共20分)
1、关于传递函数,错误的说法是( )
A 传递函数只适用于线性定常系统;
B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;
C 传递函数一般是为复变量