自控原理复习练习题（可编辑）

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1、 自动控制原理复习练习题一、单项选择题:1.控制系统的上升时间tr,调节时间ts等反映出系统的( C ) A.相对稳定性 B.绝对稳定性 C.快速性D.平稳性2.根据给定值信号的特征分类,控制系统可分为( A )恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 反馈控制系统、前馈控制系统、反馈复合控制系统最优控制系统和模糊控制系统连续控制系统和离散控制系统3.系统的传递函数( C ) A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定,也与输入信号有关4.一阶系统的阶跃响应( D ) A.当时间常数T较大时有超调 B.当时间常数T较小时有超调 C.有超

2、调 D.无超调5.随动系统中最常用的典型输入信号是抛物线函数和( C ) A.脉冲函数 B.阶跃函数 C.斜坡函数 D.正弦函数6.确定系统闭环根轨迹的充要条件是( B ) A.根轨迹的模方程B.根轨迹的相方程 C.根轨迹增益 D.根轨迹方程的阶次 7.正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是( A ) A.输出响应的稳态分量 B.输出响应的暂态分量 C.输出响应的零输入分量 D.输出响应的零状态分量8.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) D.0(dB/dec)9.设开环系统频率特性G(j)=,则

3、其频率特性相位移()-180时,对应频率为( C ) A. 10(rad/s) B.3(rad/s)C.(rad/s)D. 1(rad/s)10. 进行串联滞后校正后,校正前的截止频率c与校正后的截止频率c的关系,通常是( B )A.c c B. c c C. c cD. c与 c无关11. 常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是(D) A. PIB. PD C.IDD. PID 12. 伯德图中的高频段反映了系统的(C) A.稳态性能B.动态性能C.抗干扰能力 D.以上都不是13.结构类似的最小相位系统和非最小相位系统相比,最小相位系统一定满足 ( D ) A.两者幅频特性不同,相

4、频特性也不同 B。两者幅频特性相同,相频特性也相同 C.两者幅频特性相同,且相频 D.两者幅频特性相同,且相频14.系统的动态性能包括( B )A.稳定性、平稳性B.平稳性、快速性快速性、稳定性D.稳定性、准确性15.开环传递函数G(S),其中P2Z1P10,则实轴上的根轨迹为( A ) A.(-,-P2, -Z1,-P1B.C. D. -Z1,-P116.对于欠阻尼的二阶系统,当无阻尼自然振荡角频率n保持不变时,( B ) A.阻尼比越大,系统调节时间ts越大 B.阻尼比越大,系统调节时间ts越小 C.阻尼比越大,系统调节时间ts不变 D.阻尼比越大,系统调节时间ts不定17.微分环节的频率

5、特性相位移为( C ) A.-180B.0C.-90 D.+9018.型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为( B ) A.-40(dB/dec) B.-20dB/dec C.0(dB/dec) D.+20dB/dec 19.从0变化到+ 时,一阶不稳定环节频率特性的幅相特性极坐标图为( A ) A.半圆 B.椭圆 C.圆 D.双曲线20.惯性环节的对数频率特性相位移在( D )之间。 A.0 和 90B.0 和 -90C.0 和 180D.0 和 -18021.已知单位反馈系统的开环传递函数为G(S),若要求带宽增加a 倍,相位裕量保持不变,则K 应变为( C ) A. K/3a B.K/

6、a C.aK D.2ak22. 已知离散控制系统结构图如图1所示,则其输出采样信号的Z变换的表达式C(z)为( D ) A. B。 C.D. 23. 某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数为G(Z),则在单位斜坡输入下的稳态误差e 为( D )A. 0B.C.1/KD. T/K 24. PI控制器中,积分时间常数越小,使系统的( A )A.积分作用越强 B.减小振荡 C.过渡过程时间变长D.稳态误差变大 25.时域分析中最常用的典型输入信号是( B ) A.脉冲函数 B.阶跃函数 C.斜坡函数D.正弦函数26.采用系统的输入、输出微分方程对系统进行数学描述是( C )系统各变量的动态描述B.系统

7、的内部描述C. 系统的外部描述D.系统的内部和外部描述 27.传递函数的概念适用于( D )系统。 A.线性、非线性 B.线性非时变 C.非线性定常 D.线性定常28.对于一、二阶系统来说,系统特征方程的系数都为正数的系统是稳定的( C )。 A.充分条件B.必要条件 C.充分必要条件D.以上都不是29.根轨迹法是利用( B)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30.比例环节的频率特性相位移()( A ) A.0 B.90 C.-90 D.-180 31.伯德图中的低频

8、段反映了系统的( A ) A.稳态性能B.动态性能 C.抗高频干扰能力 D.以上都不是32.一阶系统G(S)的单位脉冲响应是y t ( C ) A. K1-eB.t-T+Te C.e D.Ke33.设开环系统频率特性G(j) , 当 1 rad/s, 其频率特性幅值 M(1)( B ) A. 2 B. C.4 D.34. 滞后校正装置的奈氏曲线为( B )A.圆 B.下半圆 C. 上半圆 D.45弧线35. 非线型系统的稳定性和动态性能与下列哪项因素有关?( D ) A.输入信号B.初始条件 C.系统的结构、参数 D.系统的结构参数和初始条件36. 将图1所示非线性系统化简为非线性部分N和一个

9、等效的线性部分G(S)相 串联的单回路系统,其中图1的( C )系统符合GS 图137.实际生产过程的控制系统大部分是( D )A.一阶系统 B.二阶系统 C.低阶系统D.高阶系统38.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值,则阻尼比的值为( A )A.00.707 B. 00.707 D.139.如果系统中加入一个微分负反馈,将使系统的超调量%( B ) A.增加B.减小 C.不变 D.不定40.系统的瞬态响应的基本特征取决于系统( D )在S复平面上的位置 A.开环零点 B.开环极点 C.闭环零点D.闭环极点41.从0变化到+时,惯性环节频率特性的极坐标图为(C ) A.圆 B.椭圆

10、C.半圆 D.双曲线42.给开环传递函数增加零点,作用是( D )A.根轨迹向右半S平面推移,稳定性变差B.根轨迹向左半S平面推移,稳定性变差C.根轨迹向右半S平面推移,稳定性变好D.根轨迹向左半S平面推移,稳定性变好43.利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的( B ) A.稳态性能 B.稳态和动态性能 C.动态性能 D.抗扰性能44.滞后校正装置的最大滞后相位趋近( A ) A. -90 B.-45 C. 45 D.9045.为减小单位负反馈系统的稳态误差,在保证系统稳定的前提下,下列方法无效的有( D ) A.提高系统的开环增益 B.增加开环系统中积分环节的个数 C.加入适当的PI控制器

11、D.改变系统各环节的时间常数46. 若开环传递函数G(S),若要求带宽增加10倍,相位裕量保持不变,则K、T将( C )A.K扩大10倍,T不变 B. K不变,T缩小10倍C. K扩大10倍,T缩小10倍 D. K缩小10倍,T扩大10倍47. 描述函数是对非线性特性在( A )作用下的输出进行谐波线性化处理之后得到的,它是非线性特性的近似描述A.正弦信号 B.阶跃信号 C.脉冲信号D.斜坡信号48. 下列频域性能指标中,反映闭环频域性能指标的是( A )A.谐振峰值Mr B.相位裕量 C.增益裕量Kg(或h) D.截止频率49.根据控制系统传输信号的性质分类,控制系统可分为( D )恒值控制

12、系统、随动控制系统和程序控制系统 反馈控制系统、前馈控制系统、前馈?反馈控制系统最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统50.型开环系统,对数幅频低频渐近线(或其延长线)与轴的交点为=(B)B.C. D。51.已知控制系统的闭环传递函数,则其根轨迹起始于( A ) A.的极点 B.的零点 C.的极点 D.的零点 52.欲改善系统动态性能,一般采用( A ) A.增加附加零点 B.增加附加极点 C.同时增加附加零、极点D.A、B、C均不行而用其它方法53.从0变化到+时,延迟环节频率特性极坐标图为( B ) A.半圆B.圆 C.椭圆 D.双曲线54.设有一单位反馈控制系统,其开

13、环传递函数为,若要求相位裕 量, 最为合适的选择是采用( B ) A.滞后校正 B.超前校正 C.滞后? 超前校正 D.超前?滞后校正55.设开环系统频率特性,当1rad/s时,其频率特性幅值M(1)( C ) A. B. C.D.56.开环传递函数GS的极点向右移动,相当于某些惯性或振荡环节的时间常数(),使系统稳定性( A )。 A.增大,变坏 B.减小,变好C.增大,变好 D.减小,变坏57.积分环节的频率特性相位移为( B ) A.B. C.D.58. 已知离散控制系统结构图如图1所示,则其输出采样信号的Z变换表达式(C)A. B. C. D. 59. 零阶保持器是采样系统的基本元件之

14、一,其传递函数,由其频率特性可知,它是一个( B )A.高通滤波器 B.低通滤波器 C.带通滤波器 D.带阻滤波器60. 某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数,则系统的速度误差系数Kv为(D)A.0 B.C. D.361.有一线性系统,其输入分别为r1t和r2t时,输出分别为y1t和y2t。当输入为a1r1t+a2r2t时(a1、a2为常数),输出应为( B ) A.a1y1t+y2t B.a1y1t+a2y2t C.a1y1t-a2y2t D.a1y1t-a2y2t62.系统的稳态误差与开环传递函数中哪些因素无关( C )开环增益K B.系统的输入C.系统各环节的时间常数 D.系统的型别63

15、.下列关于传递函数说法不正确的是( A ) A.传递函数的各项系数与输入信号有关 B.物理上不同的系统,可具有相同的传递函数 C.初始条件不为零时,传递函数不能反映系统全部特性 D.传递函数只适用于线性定常系统 64.二阶系统不变,当0时,0型系统的奈氏图起始于( C)。A. 正虚轴 B. 负虚轴 C.正实轴 D.负实轴71. 某串联校正装置的传递函数为Gc(S)(01),则该装置是( B ) A.超前校正装置B.滞后校正装置 C.滞后?超前校正装置D.超前?滞后校正装置72. 图1所示的非线性系统,经过变形和归化可以表示为非线性部分N(x)和一 个等效的线性部分G(s)相串联的单回路系统的典

16、型结构,则其等效的线性部分G(s)为( A ) A. B. C.G1S1+HS D. 73.根据控制系统元件的特性,控制系统可分为( B )反馈控制系统和前馈控制系统 线性控制系统和非线性控制系统定值控制系统和随动控制系统连续控制系统和离散控制系统74.设开环 ,当,相频特性趋向于(D)。 A. B. +CD.75.运算放大器具有的优点是( A ) A.输入阻抗高,输出阻抗低 B.输入阻抗低,输出阻抗高 C.输入、输出阻抗都高 D.输入、输出阻抗都低76.如果系统中加入一个速度负反馈,将使系统的平稳性( B ) A.变坏 B.变好 C.不变 D.不定77.在下列说法中,正确的说法是() D A

17、.稳态误差提供误差值随t变化的信息稳态误差取决于系统的输入类型,与输入位置无关 C.系统对各类信号的误差符合迭加原理,都可用、来求 D.稳态误差系数和稳态误差只有对稳定系统才有意义78.某系统开环频率特性G(j),当1 rad/s时,其频率特性幅值 A 1 (C) A. B.2 C.1D.1/279. 在各种校正方式中,()是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。 A.并联校正B.串联校正 C.局部反馈校正 D.前馈校正80.放大环节的频率特性相位移为( B) A.-180 B.0C.90 D.-9081.若开环传递函数GS不存在复数极点和零点,则( A ) A.没有出射角和入射角 B.有

18、出射角和入射角 C.有出射角无入射角D.无出射角有入射角82. 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83. 超前校正装置的频率特性为Gj=(0时, 型系统的奈氏图始于正实轴的有限值处。20. 滞后校正装置的最大滞后角所对应的频率m 。21. 当为增益的截止频率时,幅值特性20lg|G(j)| 。22. 描述函数定义为非线性部件 与正弦输入信号之复数比。23.零阶保持器是一个非理想的 滤波器。24.Z变换是分析与设计 系统的一个重要数学工具。25. 根据控制系统传输信号的性质来分,控制系统可分为_控制系统和_控制系统。26. 对于一个自动控制

19、系统的性能要求可以概括为三个方面:_、_和准确性。27. G(S)S+1的环节称为_环节。28. 根轨迹与虚轴的交点是系统_阻尼状态时的闭环特征根。29. 频率特性可以由微分方程或传递函数求得,还可以用_方法测定。30. PID控制器是一种相位_的校正装置。31. 根轨迹图必对称于S平面的_。32. 从0变化到+时,惯性环节的频率特性极坐标图在_象限,形状为_。33. 信号流图是由_和_组成。34. 型系统跟踪阶跃信号无差。35.一阶惯性环节在转折频率处的相角等于 _ 。36.闭环的非线性控制系统稳定性的判别式为 Gj_ 。37. 根轨迹全部在s平面的 部分时,系统总是稳定的。38. 分析稳态

20、误差时,将系统分为0型系统,I型系统,II型系统,这是按开环传递函数的 环节数来分类的。39. 线性控制系统的特点是可以应用 原理,而非线性控制系统则不能。40. 二阶系统的阻尼系数 时为最佳阻尼系数。此时系统平稳性、快速性都较理想。41. 型系统跟踪 信号无差。42. 如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间(其中一个零点可以位于无穷远处),则在这两个零点之间必定存在 。43. 超前校正装置的最大超前角所对应的频率= 。44. 如果高阶系统含有一对主导极点,则该系统的动态响应可近似为_ 。45. 系统输出响应的稳态值与 之间的偏差称为稳态误差。46. PI控制器是一种相位 的校正装置。47

21、.闭环系统和开环系统的主要区别是有无 通道。 48.一阶惯性环节的对数频率特性相位移在 之间。49.控制系统的传递函数其拉氏逆变换为系统的 响应。50. 时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、超调量和 。51. 如果系统的闭环极点距离虚轴越远,则说明系统的 性越 。52. 二阶振荡环节的对数频率特性相位移在 之间。53. 工程上,常将一对靠得很近的闭环零、极点称之为 。54. 实现把连续信号转换为离散信号的装置称为 。55. 微分环节的频率特性相位移为 。56. PID控制规律是 控制规律的英文缩写。57. 非线性反馈系统的线性部分曲线与非线性部分曲线下图所示,则可判断此闭环系统是 。 58.

22、 增加极点对系统的 性能是不利的。59.校正元件按在系统中的联结方式,一般可分为串联校正、反馈校正、 校正和干扰补偿四种。60.采样系统中,分析与设计的一个重要数学工具是 61. 为同时减小或消除输入和扰动作用下的稳态误差,应在 _设置积分环节。62. 二阶衰减振荡系统的阻尼比的范围为 。 63. 传递函数互为倒数的典型环节,对数幅频特性曲线关于 线对称,对数相频特性曲线关于线对称。64. 给开环传递函数GS增加极点,作用是根轨迹向右半S平面推移,则稳定性 。65. 闭环频率特性的性能指标有零频值、 和频带宽度b 。66. 超前校正装置的奈氏曲线为一个 。67. 伯德图中的高频段反映了系统的

23、能力。68. 最小相位系统的开环奈氏曲线_(-1,j0)点,则闭环系统一定稳定。69. 小于或等于 阶的系统根轨迹不可能具有复分离点。70. 奈氏图上单位圆内的区域,对应于伯德图上L()_的区域。71.在非线性系统中,当Gj曲线不包围-1/NX曲线时,这种非线性系统是 。72.一个对离散信号进行光滑处理的滤波器,通常称为 。73. 博德图的低频段特性完全由系统开环传递函数中的 和积分环节数决定。74.比例、微分、积分控制规律的英文缩写是 。75. 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_ 图示法。76. 给系统开环传递函数GS增加 ,系统的稳定性将变好。77.设系统的频率特性G

24、jR +jI,则相频特性 Gj 。78. 稳态误差根据系统对典型信号的控制误差来表征系统控制的准确度和 的能力。79. 若要求系统的快速性好,则闭环极点应距离虚轴越 越好。80. 用时域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是 。81. 的环节称为 环节。82. 对于最小相位系统,其开环幅相特性曲线Gj在时,总是以确定的角度收敛于复平面的 。83.信号流图中,节点可以把所有 的信号叠加,并且把叠加后的信号传送到所有的 。84.一阶系统的单位脉冲响应是 。85. 线性控制系统的本质特征是可以应用叠加原理,描述非线性控制系统运动的数学模型为 ,故非线性系统不能应用叠加原理。86. 在经典控制理论中

25、,临界稳定被认为是 。87. 非线性系统的稳定性与初始条件 。88. 比例环节的对数幅频特性L= dB。89. 连续系统稳定的充要条件是闭环传递函数的极点都在S平面 的左半部分。90. 欲使二阶系统的阶跃响应无超调,则须使系统处于 状态。91. 超前校正装置的最大超前角= 。92. 描述函数是对非线性特性在 信号作用下的输出进行谐波线性化处理后得到的,它是非线性特性的近似描述。93. 在采样系统中,采用 变换法可将系统的 方程转化为代数方程求解。94. 在非线性系统中;G(j曲线与 曲线的相对位置,决定非线性系统的稳定性。95.根轨迹的相方程是决定系统闭环根轨迹的 条件。96.在各种校正方式中

26、, 校正是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。97.表示系统稳态跟踪精度的指标有 。98. 当开环频率特性的幅值为1时,开环频率特性的相角与的和定义为 。99.当输入为斜坡函数时 型及其以上的系统,才能使稳态误差为零。 参考答案一、单项选择题1.C 2.A 3.C4.D 5.C 6.B 7.A 8.B 9.C10.B11.D12.C13.D 14.B 15.A16.B17.D18.B19.A20.B21.C22.D23.D24.A25.B 26.C27.D 28.C29.B30.A31.A32.C33.B34.B35.D36.C37.D 38.A39.B 40.D41.C42.D43.B

27、44.A45.D46.C47.A48.A49.D 50.B51.A 52.A53.B54.B55.C56.A57.B58.C59.B60.D61.B 62.C63.A 64.C65.B66.D67.D68.A69.A70.C71.B72.A73.B 74.D75.A 76.B77.D78.C79.B80.B81.A82.A83.B84.A85.D 86.C87.B 88.C89.B90.A91.D92.C93.B94.A95.C96.D97.B 98.B99.B 二、填空题1. 齐次性2.稳态性能(或稳态误差) 3. 不接触回路4. 双通道相消 5.无超调6. 一阶不稳定 7. 1 8. 超前

28、9. 自持振荡 10. 20lgK 11. 圆12. 线性(定常) 13. 抛物线 14. 开环增益 15. 虚轴 16. 极点 17. 减小 18. -4019. 零型 20 21. 0dB 22.输出的基波分量 23. 低通 24. 采样或离散25. 连续、离散 26. 快速性、平稳性 27. 一阶微分(比例微分) 28. 零(或无)29. 实验 30. 滞后-超前 31. 实轴 32. 第四、半圆 33. 节点、支路34.型3536. -1/N(X)(负倒描述函数) 37. 左半 38.积分 39. 叠加 40. 0.707 41.斜坡42. 会合点43 44.二阶环节来分析 45. 给

29、定输入(或希望值、目标值) 46. 滞后 47. 反馈 48. 0和-90 49. 单位脉冲 50.调节时间51. 快速、好52. 0和-18053. 偶极子54. 采样器 55. 90 56. 比例、积分与微分 57. 不稳定 58. 动态59. 前置(或前馈) 60. Z变换61. 扰动作用点之前62. 0163. 0dB 64. 变差 65. 谐振峰值Mr 66. 半圆 67. 抗高频干扰68.不包围69. 370.小于0dB71. 稳定的72. 保持器 73. 开环增益 74. PID 75. 对数坐标76.零点77 78. 抑制干扰79.远80.单位阶跃函数 81.惯性82. 坐标原点 83.输入支路、输出支路 84 85. 非线性微分方程 86. 不稳定87. 有关88. 20lg K 89. 虚轴 90. 过阻尼 91. sin-1 92. 正弦 93. Z,差分 94. -95. 充分必要96. 串联 97。稳态误差 98。相角裕量99.型