大学期末考试自动控制原理题集（附带答案）

⾃动控制原理1

⼀、 单项选择题（每⼩题1分，共20分）

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 ）A.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)(5 10+s s ，则它的开环增益为（C ）7. ⼆阶系统的传递函数5

2 5)(2++=s s s G ，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Ts s G +=1)(，当频率T1=ω时，则相频特性)(ωj G ∠为（A ） ° ° ° °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.设系统的特征⽅程为()0516178234=++++=s s s s s D ，则此系统 （ A ）A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.稳定性不确定。

12.某单位反馈系统的开环传递函数为：())

5)(1(++=s s s k s G ，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。

13.设系统的特征⽅程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（C ）14.单位反馈系统开环传递函数为()ss s s G ++=

652，当输⼊为单位阶跃时，则其位置误差为（ C ）

若已知某串联校正装置的传递函数为1101)(++=s s s G c ，则它是⼀种（ D ） 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

16.稳态误差e ss 与误差信号E (s )的函数关系为（ B ）A.)(lim 0s E e s ss →=B.)(lim 0

s sE e s ss →= C.)(lim s E e s ss ∞→= D.)(lim s sE e s ss ∞

→= 17.在对控制系统稳态精度⽆明确要求时，为提⾼系统的稳定性，最⽅便的是（A ）A.减⼩增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前

18.相位超前校正装置的奈⽒曲线为（B ）A.圆B.上半圆

C.下半圆 °弧线

19.开环传递函数为G (s )H (s )=)

3(3+s s K ,则实轴上的根轨迹为（ C ） A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0)20.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是⽤作（ B ）反馈的传感器。A.电压B.电流C.位移D.速度

44.解：

由图知该系统的开环传递函数为12122++?Ts s T s k ξ （2分） 其中T =13 （1分）

由低频渐近线与横轴交点为10=ω，得10=k （2分） 修正量()10)2log(20=-=ξωL ，得158.0=ξ （2分） 故所求开环传递函数为??? ??++1105.091102s s s （3分）或记为)

12(22++Ts s T s k ξ (158.03110===ξT k )⾃动控制原理2

⼀、 单项选择题（每⼩题1分，共20分）

1. 系统已给出，确定输⼊，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ A ）A.最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计

2. 与开环控制系统相⽐较，闭环控制系统通常对（ B ）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

3. 在系统对输⼊信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ D ）指标密切相关。A.允许的峰值时间B.允许的超调量C.允许的上升时间D.允许的稳态误差

4. 主要⽤于产⽣输⼊信号的元件称为（ B ）A.⽐较元件B.给定元件C.反馈元件D.放⼤元件

5. 某典型环节的传递函数是()1

51+=s s G ，则该环节是（ C ） A.⽐例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节6. 已知系统的微分⽅程为()()()()

t x t x t x t x i 2263000=++&&&，则系统的传递函数是（A ） A.26322++s s B.2

6312++s s C.36222++s s D.36212++s s

7. 引出点前移越过⼀个⽅块图单元时，应在引出线⽀路上（C ）A.并联越过的⽅块图单元B.并联越过的⽅块图单元的倒数C.串联越过的⽅块图单元D.串联越过的⽅块图单元的倒数8. 设⼀阶系统的传递2

7)(+=s s G ，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（B ） C.27 D.21 9. 时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（ D ）A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最⼤超调量

10. ⼆阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（D ）A.谐振频率 B .截⽌频率 C.最⼤相位频率 D.固有频率

11. 设系统的特征⽅程为()0122234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数为（ C ）12. ⼀般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（ C ）～15 ～30 ～60 ～90

13. 设⼀阶系统的传递函数是()1

2+=s s G ，且容许误差为5%，则其调整时间为（ C ） 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（ D ）A.1

+Ts K B.))((b s a s s d s +++ C.)(a s s K + D.)(2a s s K + 15. 单位反馈系统开环传递函数为())23(422++=s s s s G ，当输⼊为单位斜坡时，其加速度误差为（ A ）D.

16. 若已知某串联校正装置的传递函数为1

1.01)(++=s s s G c ，则它是⼀种（ A ） A.相位超前校正 B.相位滞后校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 17. 确定根轨迹⼤致⾛向，⼀般需要⽤（ D ）条件就够了。A.特征⽅程B.幅⾓条件C.幅值条件

D.幅值条件+幅⾓条件18. 某校正环节传递函数1

101100)(++=s s s G c ，则其频率特性的奈⽒图终点坐标为（ D ） A.(0，j 0) B.(1，j 0) C.(1，j 1) D.(10，j0)19. 系统的开环传递函数为2)

1)((++s s s K ，则实轴上的根轨迹为（ B ） A.(-2，-1)和（0，∞） B.(-∞，-2)和(-1，0)C.(0，1)和(2，∞)D.(-∞，0)和(1，2)

20. A 、B 是⾼阶系统的⼆个极点，⼀般当极点A 距离虚轴⽐极点B 距离虚轴⼤于（ A ）时，分析系统时可忽略极点A 。倍 倍 倍 倍

⼆、 计算题（第41、42题每⼩题5分，第43 、44题每⼩题10分，共30分）42.建⽴图⽰系统的数学模型，并以传递函数形式表⽰。42.解：)()()()

()()()()(021202100s F s Y k k Ds ms t F t y k k t y D t y m i i =+++=+++&&& （分） 2121)(k k Ds ms s G +++=（分） 43.

43.已知系统的传递函数)11.0(10)(+=

s s s G ，试分析系统由哪些环节组成并画出系统的图。 43.解：系统有⼀⽐例环节：2010log 2010==K （分） 积分环节：s1 （1分） 惯性环节：1

1.01+s 转折频率为1/T=10 （分） 20Log G(j ω)40 [-20]20 [-40]

0 1 10 ω-20-40∠G （j ω）0 1 10 ω-450-90-1350-1800

44.电⼦⼼率起搏器⼼率控制系统结构如图所⽰，其中模仿⼼脏的传递函数相当于⼀个纯积分环节，要求：(1)若5.0=，对应最佳响应，问起搏器增益K 应取多⼤。

(2)若期望⼼速为60次/min ，并突然接通起搏器，问1s 后实际⼼速为多少瞬时的最⼤⼼速多⼤。y 0(t )44.解：传递函数 ()05

.0K s 05.01s 05.0K s 1105s .0K 1s 1105s .0K s G 2++=?++?+= （4分） 得0.05K n =ω，n2005.01ωζ?= （2分） 当5.0=ζ时，K ＝20，ωn =20（1分）

(2)由以上参数分析得到其响应公式：

+--=---ζζζζωζω221*211sin 1)(arctg t e

t C n t n 得C （1）＝ 次每秒，即60次每分钟， （1分）当5.0=ζ时，超调量%3.16%=σ，最⼤⼼速为次。⾃动控制原理3

1. 如果被调量随着给定量的变化⽽变化，这种控制系统叫（ B ）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

2. 与开环控制系统相⽐较，闭环控制系统通常对（ B ）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

3. 直接对控制对象进⾏操作的元件称为（D ）A.给定元件

B.放⼤元件C.⽐较元件D.执⾏元件

4. 某典型环节的传递函数是()Ts

s G 1=，则该环节是（ C ） A.⽐例环节 B.惯性环节 C.积分环节 D.微分环节5. 已知系统的单位脉冲响应函数是()21.0t t y =，则系统的传递函数是（A ） A.32.0s B.s 1.0 C.21.0s D.22.0s6. 梅逊公式主要⽤来（ C ）A.判断稳定性B.计算输⼊误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹

7. 已知⼆阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼⽐可能为（ C ）8. 在系统对输⼊信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ A ）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9. 设⼀阶系统的传递2

7)(+=s s G ，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为（ B ） C.27 D.2

1 10.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（ B ）A.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

11.⼀般为使系统有较好的稳定性,希望相位裕量为（ C ）～15 ～30 ～60 ～90

12.某系统的闭环传递函数为：()k

s s s k s s G B 243223++++=，当k =（ C ）时，闭环系统临界稳定。13.开环传递函数为)

4()()(3+=S S K s H s G ，则实轴上的根轨迹为（ C ） A.(－4，∞) B.(－4，0） C.(－∞，－4) D.( 0，∞)14.单位反馈系统开环传递函数为())

23(422++=s s s s G ，当输⼊为单位斜坡时，其加速度误差为（ A ）D.

15.系统的传递函数())

4)(1(52++=s s s s G ，其系统的增益和型次为 （ B ） ，2 4，2 ，4 4，416.若已知某串联校正装置的传递函数为12.0121101)(++++=

s s s s s G j ，则它是⼀种（C ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正17.进⾏串联超前校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率cω'的关系，通常是（ B ） A.c ω=cω' B.c ω>c ω' C.c ω2)(1()(*

++=s s s K s G ，则与虚轴交点处的K *=（D ）19.某校正环节传递函数1

101100)(++=s s s G c ，则其频率特性的奈⽒图终点坐标为（ D ） A.(0，j 0) B.(1，j 0) C.(1，j 1) D.(10，j0)、B 是⾼阶系统的⼆个极点，⼀般当极点A 距离虚轴⽐极点B 距离虚轴⼤于（ A ）时，分析系统时可忽略极点A 。倍 倍 倍 倍

43.设单位反馈开环传递函数为)505()(+=

s s K s G ，求出闭环阻尼⽐为5.0时所对应的K 值，并计算此K 值下的Mp t t t r p s ,,,。44.43.解: ()K/5

10s s 5K K s 505s K 50)s(5s K 150)s(5s Ks G 22++=++=?

+++= （2分） K/5n =ω＝10，n210

ωζ=＝，得K ＝500（2分） 2

n -1arccos ζωζπ-=r t ＝（2分） 21P e ζξπ--=M ＝（2分） 2n -1ζωπ=p t ＝（1分） n3ζω=s t

44.单位反馈开环传递函数为)10)(2()

(10)(+++=s s s a s s G ，(1)试确定使系统稳定的a 值；

(2)使系统特征值均落在S 平⾯中1Re -=这条线左边的a 值。解:(1)得特征⽅程为：010301223=+++a s s s（2分） S 3 1 30S 2 12 10aS 1 (360-10a)/12S 0 10a

得:(360-10a)>0，10a>0，从⽽0< a<36。

（3分） (2)将d-1=s 代⼊上式，得019109923=-+++a d d d（2分） d 3 1 9d 2 9 10a-19d 1 (81-10a+19)/9d 0 10a-19同理得到:< a<10（3分）⾃动控制原理4

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. 开环控制系统的的特征是没有（C ）A.执⾏环节B.给定环节C.反馈环节D.放⼤环节

3. 主要⽤来产⽣偏差的元件称为（ A ）A.⽐较元件B.给定元件C.反馈元件D.放⼤元件

4. 某系统的传递函数是()s e s s G τ-+=1

21，则该可看成由（ C ）环节串联⽽成。 A.⽐例、延时 B.惯性、导前 C.惯性、延时 D.惯性、⽐例5. 已知)

45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（ C ）B.∞

6. 在信号流图中，在⽀路上标明的是（ D ）A.输⼊B.引出点C.⽐较点D.传递函数

7 .设⼀阶系统的传递函数是()2

3+=s s G ，且容许误差为2%，则其调整时间为（C ）8. 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

9. 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

10.⼆阶⽋阻尼系统的有阻尼固有频率ωd 、⽆阻尼固有频率ωn 和谐振频率ωr ⽐较（ D ）A.ωr ＞ωd ＞ωnB.ωr ＞ωn ＞ωdC.ωn ＞ωr ＞ωdD.ωn ＞ωd ＞ωr

11.设系统的特征⽅程为()025103234=++++=s s s s s D ，则此系统中包含正实部特征的个数有（C ）12.根据系统的特征⽅程()053323=+-+=s s s s D ，可以判断系统为（ B ）A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定

13.某反馈系统的开环传递函数为：())

1()1(122++=s T s s s G τ，当（ B ）时，闭环系统稳定。 A.21τ>T B.21τ14.单位反馈系统开环传递函数为()2342++=

s s s G ，当输⼊为单位阶跃时，其位置误差为（ B ）

15.当输⼊为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II 型系统其稳态误差为（A ） k D.

16.若已知某串联校正装置的传递函数为s s G c 2)(=，则它是⼀种（ D ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器

17.相位超前校正装置的奈⽒曲线为（ B ）A.圆B.上半圆C.下半圆 °弧线

18.在系统中串联PD 调节器，以下那⼀种说法是错误的（ D ）A.是⼀种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的⾼频段C.使系统的稳定性能得到改善D.使系统的稳态精度得到改善

19.根轨迹渐近线与实轴的交点公式为（ D ）A.m n Z P m i i

n j j ++∑∑==11 B.m n P Z n j jm i i --∑∑==11

C. m n P Z n j j

m i i +-∑∑==11 D.m n Z P m i in j j --∑∑==11

20.直流伺服电动机—测速机机组（型号为70SZD01F24MB ）实际的机电时间常数为（D ） ms ms ms ms41.建⽴图⽰系统的数学模型，并以传递函数形式表⽰。41.解:

)()()()()()()(0222211202010

s F s Y s D k s D k s D k ms t F t y k t y k t y m i i =++++='+'+'' （分） ()()2122122122123222)(k k s D k D k D k s D D mk s mD s D k s G +++++++= （分）F i (t )

43.已知给定系统的传递函数)

1(10)(+=s s s G ，分析系统由哪些环节组成，并画出系统的Bode 图。系统有⼀⽐例环节:K=10 20log10=20 （分） 积分环节:1/S （1分）惯性环节:1/(S+1) 转折频率为1/T=1 （分）

40 20 0-20-40 -450-900-1350-1800

44.)12)(1(++=s s s k，(l)

(2)求k =1时的幅值裕量；

(3)求k =，输⼊x (t )=1+ t 时的系统的稳态误差值e ss 。44.解:

1)系统的特征⽅程为：032)(23=+++=k s s s s D(2分)

由劳斯阵列得:0< k <

(2分) 2)由οο1802arctan arctan 90)(-=---=πππωωω?得:5.0=πω(2分)

67.035.15.0114112

2=??=++=πππωωωg K(2分) 3)05.02.106

.006.012.1)12)(1()12)(1(lim )(lim 200==??? ??++++++==→→s s s s s s s s s s sE e s s ss⾃动控制原理5

1. 随动系统对（ A ）要求较⾼。

A.快速性B.稳定性C.准确性D.振荡次数

2.“现代控制理论”的主要内容是以（ B ）为基础，研究多输⼊、多输出等控制系统的分析和设计问题。A.传递函数模型B.状态空间模型C.复变函数模型D.线性空间模型

3. 主要⽤于稳定控制系统，提⾼性能的元件称为（ D ）A.⽐较元件B.给定元件C.反馈元件D.校正元件

4. 某环节的传递函数是()5

173+++=s s s G ，则该环节可看成由（ B ）环节串联⽽组成。 A.⽐例、积分、滞后 B.⽐例、惯性、微分C.⽐例、微分、滞后D.⽐例、积分、微分5. 已知)

45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（C ） B.∞6. 已知系统的单位阶跃响应函数是())1(25.00t e

t x --=，则系统的传递函数是（ B ） A.122+s B.15.02+s C.121+s D.15.01+s

7. 在信号流图中，在⽀路上标明的是（ D ）A.输⼊B.引出点C.⽐较点D.传递函数

8. 已知系统的单位斜坡响应函数是()t e t t x 205.05.0-+-=，则系统的稳态误差是（ A ）9. 若⼆阶系统的调整时间长，则说明（ B ）A.系统响应快B.系统响应慢C.系统的稳定性差D.系统的精度差

10.某环节的传递函数为1

Ts +K ，它的对数幅频率特性L (ω)随K 值增加⽽（ A ） A.上移 B.下移 C.左移 D.右移11.设积分环节的传递函数为s

K s G =)(，则其频率特性幅值A (ω)=（ A ） A.ωK B.2ωK C.ω1 D.21ω12.根据系统的特征⽅程()053323=+-+=s s s s D ，可以判断系统为（ B ）A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定

13.⼆阶系统的传递函数()1

2412++=s s s G ，其阻尼⽐ζ是（C ）

14.系统稳定的充分必要条件是其特征⽅程式的所有根均在根平⾯的（B ）A.右半部分B.左半部分C.实轴上D.虚轴上

15.⼀闭环系统的开环传递函数为4(3)()(23)(4)

s G s s s s +=++，则该系统为（ C ） 型系统，开环放⼤系数K 为2 型系统，开环放⼤系数K 为2型系统，开环放⼤系数K 为1 型系统，开环放⼤系数K 为1

16.进⾏串联滞后校正后，校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率cω'之间的关系，通常是（ C ）A.c ω=c

ω' B.c ω>c ω' C.c ωA.是⼀种相位超前校正装置B.能影响系统开环幅频特性的⾼频段C.使系统的稳定性能得到改善D.使系统的稳态精度得到改善

18.滞后校正装置的最⼤滞后相位趋近（ A ）° ° ° °

19.实轴上分离点的分离⾓恒为（ C ）A.45B.60C.90D.120

20.在电压—位置随动系统的前向通道中加⼊（ B ）校正，使系统成为II 型系统，可以消除常值⼲扰⼒矩带来的静态误差。

A.⽐例微分B.⽐例积分C.积分微分D.微分积分

41.⼀反馈控制系统如图所⽰，求：当=时，a=41.解:9

)92(9)(2+++=s a s s G 3=n ω （2分） 当

.07.0==a 时ξ42.

42.解: )()()()()()()(02000

s F s Y k Ds ms t F t ky t y D t y m i i =++=+'+''

k Ds ms s F s Y s G i ++==201)()()(

43.某单位反馈开环系统的传递函数为)

20)(2(2000)(++=s s s s G ， (1)画出系统开环幅频Bode 图。(2)计算相位裕量。43.解:

（5分）

2)相位裕量: （5分）

οοο26.15)1005.0arctan 105.0arctan 90(180101-=?-?--+==-γωs c⾃动控制原理6

1 .系统已给出，确定输⼊，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（ D ）A.系统辨识B.系统分析C.最优设计D.最优控制

2 .系统的数学模型是指（ C ）的数学表达式。A.输⼊信号B.输出信号C.系统的动态特性D.系统的特征⽅程

3 .主要⽤于产⽣输⼊信号的元件称为（ B ）A.⽐较元件B.给定元件C.反馈元件D.放⼤元件

4 .某典型环节的传递函数是()1

51+=s s G ，则该环节是（C ） A.⽐例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节5 .已知系统的微分⽅程为()()()()

t x t x t x t x i 2263000=++&&&，则系统的传递函数是（ A ）A.26322++s sB.26312++s sC.36222++s sD.3

6212++s s 6 .在⽤实验法求取系统的幅频特性时，⼀般是通过改变输⼊信号的（ B ）来求得输出信号的幅值。A.相位B.频率C.稳定裕量D.时间常数

7 .设⼀阶系统的传递函数是()1

2+=s s G ，且容许误差为5%，则其调整时间为（C ）8 .若⼆阶系统的调整时间短，则说明（ A ）A.系统响应快B.系统响应慢C.系统的稳定性差D.系统的精度差

9 .以下说法正确的是（ C ）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

10.⼆阶振荡环节乃奎斯特图中与虚轴交点的频率为（ B ）A.最⼤相位频率B.固有频率C.谐振频率D.截⽌频率

型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（B ）A.–60（dB/dec ）B.–40（dB/dec ）

C.–20（dB/dec ） （dB/dec ）

12.某单位反馈控制系统的开环传递函数为：()12-=s k s G ，当k =（ B ）时，闭环系统临界稳定。

13.系统特征⽅程式的所有根均在根平⾯的左半部分是系统稳定的（ C ）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是

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（ D ） A.1

+Ts K B.))((b s a s s d s +++ C.)(a s s K + D.)(2a s s K + 15.当输⼊为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于I 型系统其稳态误差ess =（ B ） k D.

16.若已知某串联校正装置的传递函数为1

1.01)(++=s s s G c ，则它是⼀种（ A ） A.相位超前校正 B.相位滞后校正C.相位滞后—超前校正D.反馈校正

17.常⽤的⽐例、积分与微分控制规律的另⼀种表⽰⽅法是（ D ）18.主导极点的特点是（ A ）A 距离虚轴很近 B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离实轴很远

19.系统的开环传递函数为2)

1)((++s s s K ，则实轴上的根轨迹为（ B ）A.（-2，-1）和（0，∞）B.（-∞，-2）和（-1，0）C.（0，1）和（2，∞）D.（-∞，0）和（1，2）

20.确定根轨迹⼤致⾛向，⽤以下哪个条件⼀般就够了（ D ）A.特征⽅程B.幅⾓条件C.幅值条件

D.幅值条件+幅⾓条件

43.已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=12+as s

，绘制奈奎斯特曲线，判别系统的稳定性；并⽤劳斯判据验证其正确性。3.解:(1)G(j ω)=2

)(1ωωj j a +该系统为Ⅱ型系统 ω=0+时，∠G （j ω）=－180? (1分) 当a >=+∞0,ω时，∠G （j ω）=－90? (1分) 当a <=+∞0,ω时，∠G （j ω）=－270? (1分) 两种情况下的奈奎斯特曲线如下图所⽰；

(3分)

由奈⽒图判定：a>0时系统稳定；a<0时系统不稳定 (2分)

2)系统的闭环特征多项式为D （s ）=s 2+as+1，D(s)为⼆阶，a>0为D （s ）稳定的充要条件，与奈⽒判据结论⼀致44.设控制系统的开环传递函数为G(s)=K s s s ()()

++24 试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统稳定的K 值范围。44.解:

(1)三条根轨迹分⽀的起点分别为s 1=0,s 2=-2,s 3=-4；终点为⽆穷远处。 (1分)(2)实轴上的0⾄-2和-4⾄-∞间的线段是根轨迹。 (1分)

(3)渐近线的倾⾓分别为±60°，180°。 (1分) 渐近线与实轴的交点为σa =--243 =-2 (1分) (4)分离点:根据公式ds

dK =0, 得:s 1=，s 2=因为分离点必须位于0和-2之间可见s 2不是实际的分离点，s 1=才是实际分离点。 (1分)(5)根轨迹与虚轴的交点:ω1=0, K=0; ω2,3=±22, K=48 (1分)根据以上结果绘制的根轨迹如右图所⽰。(2分)

所要求系统稳定的K 值范围是:0(2分)

⾃动控制原理7

1. 输⼊已知，确定系统，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（C ）A.滤波与预测B.最优控制C.最优设计D.系统分析

2. 开环控制的特征是（ C ）A.系统⽆执⾏环节B.系统⽆给定环节C.系统⽆反馈环节D.系统⽆放⼤环节

3. 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

4. 若系统的开环传递函数为2)(5 10+s s ，则它的开环增益为（ D ）5. 在信号流图中，只有（ D ）不⽤节点表⽰。A.输⼊B.输出C.⽐较点D.⽅块图单元

6. ⼆阶系统的传递函数()1

2412++=s s s G ，其阻尼⽐ζ是（ A ）7. 若⼆阶系统的调整时间长，则说明（ B ）A.系统响应快B.系统响应慢C.系统的稳定性差D.系统的精度差

8. ⽐例环节的频率特性相位移()=ω?（ A ）° ° ° °

9. 已知系统为最⼩相位系统，则⼀阶惯性环节的幅频变化范围为（ D ）45° -45° 90° -90°

10.为了保证系统稳定，则闭环极点都必须在（ A ）上。左半平⾯ 右半平⾯上半平⾯ 下半平⾯

11.系统的特征⽅程()033524=++=s s s D ，可以判断系统为（ B ）A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定

12.下列判别系统稳定性的⽅法中，哪⼀个是在频域⾥判别系统稳定性的判据（ C ）A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法

13.对于⼀阶、⼆阶系统来说，系统特征⽅程的系数都是正数是系统稳定的（C ）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是

14.系统型次越⾼，稳态误差越（ A ）A.越⼩B.越⼤C.不变D.⽆法确定

15.若已知某串联校正装置的传递函数为1

101)(++=s s s G c ，则它是⼀种（D ） 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

16.进⾏串联滞后校正后，校正前的穿越频率c ω与校正后的穿越频率cω'的关系相⽐，通常是（ B ）A.c ω=c

ω' B.c ω>c ω' C.c ω

17.超前校正装置的频率特性为)1(1122>++βωωβj

T j T ，其最⼤超前相位⾓m ?为（ A ） A.11arcsin +-ββ B.11arcsin 22+-T T C.1

1arcsin 22+-T T ββ D.11arcsin 22+-ωβωβT T 18.开环传递函数为5)

2)(s (s )()(++=K s H s G ，则实轴上的根轨迹为（ C ） A.（-2，∞） B.（-5，2） C.（-∞，-5） D.（2，∞）19.在对控制系统稳态精度⽆明确要求时，为提⾼系统的稳定性，最⽅便的是（ A ）A.减⼩增益B.超前校正C.滞后校正D.滞后-超前

功率放⼤器在直流电动机调速系统中的作⽤是（ A ）A.脉冲宽度调制B.幅度调制C.脉冲频率调制D.直流调

44.伺服系统的⽅块图如图所⽰，试应⽤根轨迹法分析系统的稳定性。

44.解:

1)绘制系统根轨迹图已知系统开环传递函数为：)

15.0)(1()(++=s s s K s G 将其变换成由零、极点表达的形式：)2)(1()(*

++=s s s K s G (1分) (其中，根轨迹增益K *=2K ，K 为系统的开环增益，根据上式可绘制根轨迹图)(1) 根轨迹的起点、终点及分⽀数：

三条根轨迹分⽀的起点分别为s 1=0，s 2=-1，s 3=-2；终点为⽆穷远处。 (1分)(2) 实轴上的根轨迹：

实轴上的0⾄-1和-2⾄-∞间的线段是根轨迹。 (1分)(3) 渐近线:

渐近线的倾⾓分别为±60°，180°。渐近线与实轴的交点为σa =3

51-- =-1 (2分) (4) 分离点:根据公式0=ds

dK ，得：s 1=，s 2=，因为分离点必须位于0和-1之间，可见s 2不是实际的分离点，s 1=才是实际分离点。 (1分)(5) 根轨迹与虚轴的交点： ω1=0, K *=0; ω2,3=±, K *=6根据以上结果绘制的根轨迹如下图所⽰。 (2分)

2)由根轨迹法可知系统的稳定范围是:0⾃动控制原理8

1. 输⼊与输出均已给出，确定系统的结构和参数，称为（ B ）A.最优设计B.系统辨识C.系统分析D.最优控制