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自动控制习题
第一章 自动控制概论
一、单项选择题
1、采用负反馈形式连接后()。
(分数:
2 分)
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
正确答案:
D
2、 按系统结构来分,控制系统可分为:
开环控制,闭环控制和()。
(分数:
2 分)
A. 温度控制
B. 压力控制
C. 流量控制
D. 复合控制
正确答案:
D
3、恒值控制系统的参考量为( )。
(分数:
2 分)
A. 常数
B. 无规律变化
C. 按程序设定变化
D. 0A
第二章 控制系统的数学模型
一、单项选择题
1、方框图化简时,串联连接方框总的输出量为各方框输出量的( )。
(分数:
2 分)
A. 代数和
B. 乘积
C. 平均值
D. 加权平均值
正确答案:
B
2、单位阶跃信号 1(t)的拉氏变换为()。
(分数:
2 分)
A. 1
B. 1/s
C. s
D. 1/(Ts+1)
正确答案:
B
3、如果单回路单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s),则其闭环传递函数为:
( )。
(分数:
2 分)
A. G(s)/[1+G(s)]
B. G(s)/[1+G(s)H(s)]
C. 1/[1+G(s)]
D. 1/[1+G(s)H(s)]
正确答案:
A
4、方框图化简时,并联连接方框总的输出量为各方框输出量的( )。
(分数:
2 分)
A. 代数和
B. 乘积
C. 平均值
D. 加权平均值
正确答案:
A
5、令线性定常系统闭环传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的( )。
(分数:
2 分)
A. 代数方程
B. 差分方程
C. 特征方程
D. 状态方程
正确答案:
C
6、线性定常系统的传递函数是在零初始条件下( )。
(分数:
2 分)
A. 系统输出信号与输入信号之比
B. 系统输入信号与输出信号之比
C. 系统输出信号的 Z 变换与输入信号的 Z 变换之比
D. 系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
正确答案:
D
7、线性定常系统的传递函数由( )决定。
(分数:
2 分)
A. 输入信号的形式
B. 初始条件
C. 系统的结构与参数
D. A 和 B
正确答案:
C
8、积分环节的传递函数为()。
(分数:
2 分)
A. s
B. 1/s
C. 1/(Ts+1)
D. K
正确答案:
B
9、传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关?
(分数:
2 分)
A. 输入信号的形式
B. 输出信号的形式
C. 初始条件和输入信号
D. 结构和参数
正确答案:
D
10、惯性环节的传递函数为()。
(分数:
2 分)
A. K
B. 1/s
C. 1/(Ts+1)
D. 1
正确答案:
C
第三章 控制系统的时域分析
一、单项选择题
1、设三阶线性定常系统的特征根分别为+2,-8,-1;则该系统是()的。
(分数:
2 分)
A. 稳定
B. 不稳定
C. 临界稳定
D. 无法确定稳定性
正确答案:
B
2、控制系统的稳态误差 ess 反映了系统的( )。
(分数:
2 分)
A. 稳态控制精度
B. 快速性
C. 稳定性
D. 阻尼特性
正确答案:
A
3、设控制系统的开环传递函数不含积分环节,则该系统的类型为( )。
(分数:
2
分)
A. 0 型
B. I 型
C. II 型
D. III 型
正确答案:
A
4、线性系统特征根在 S 平面的稳定区域是()。
(分数:
2 分)
A. 单位圆内
B. 单位圆外
C. 左半平面
D. 右半平面
正确答案:
C
5、对于线性定常系统而言,一个输入信号导数的响应等于该输入信号的响应( )。
(分数:
2 分)
A. 积分
B. 导数
C. 二阶导数
D. 倒数
正确答案:
B
6、
稳定性是研究扰动去除后控制系统的运动情况,它与系统的输入信号无关,因而可以
用系统的()函数来描述。
(分数:
2 分)
A. 脉冲响应
B. 阶跃响应
C. 速度响应
D. 加速度响应
正确答案:
A
7、设二阶系统的特征根为 2j 和-2j,则其阻尼比()。
(分数:
2 分)
A. 等于 0
B. 等于 1
C. 大于 1
D. 大于 0 小于 1
正确答案:
A
8、下列性能指标中,反映系统稳态性能的是()。
(分数:
2 分)
A. 上升时间
B. 峰值时间
C. 过渡过程时间
D. 稳态误差
正确答案:
D
9、线性定常系统的过渡过程的具体形状是由()决定的。
(分数:
2 分)
A. 开环极点
B. 闭环极点
C. 开环零极点
D. 闭环零极点
正确答案:
D
10、已知单位负反馈控制系统在阶跃函数作用下,稳态误差 ess 为常数,则此系统为
。
(分数:
2 分)
A. 0 型系统
B. I 型系统
C. II 型系统
D. III 型系统
正确答案:
A
11、设二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡曲线,则其阻尼比为( )。
(分数:
2
分)
A. 等于 0
B. 等于 1
C. 大于 0
D. 小于 1
正确答案:
A
12、如果控制系统特征方程的所有系数均为正值,则该系统( )。
(分数:
2 分)
A. 稳定
B. 不稳定
C. 临界稳定
D. 无法确定稳定性
正确答案:
D
13、一阶系统的时间常数越大,其过渡过程时间( )。
(分数:
2 分)
A. 越短
B. 越长
C. 不变
D. 无法确定
正确答案:
B
14、某线性控制系统的速度误差为 0。
那么,该系统至少应为 ( )系统。
(分数:
2
分)
A. 0 型
B. 1 型
C. 2 型
D. 3 型
正确答案:
C
15、I 型系统的位置误差为()。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 不等于 0 的常数
C. 无穷大
D. 无法确定
正确答案:
A
16、0 型系统的速度误差为( )。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 不等于 0 的常数
C. 无穷大
D. 无法确定
正确答案:
C
17、设系统无开环零点,有两个开环极点,分别为 0 和-2,则实轴上的闭环根轨迹为:
( )。
(分数:
2 分)
A. [-2,∞)
B. [0,∞)
C. [-2,0]
D. (-∞,-2]
正确答案:
C
18、设二阶系统的阻尼比等于 2,其单位阶跃响应曲线为()。
(分数:
2 分)
A. 等幅振荡
B. 单调上升
C. 衰减振荡
D. 发散振荡
正确答案:
B
19、如果系统特征方程式的根部分具有正实部,则该系统()。
(分数:
2 分)
A. 稳定
B. 不稳定
C. 临界稳定
D. 无法确定稳定性
正确答案:
B
20、减小或消除参考输入引起的稳态误差的措施有( )。
(分数:
2 分)
A. 减少开环放大倍数
B. 降低系统类型
C. 增加开环极点
D. 增加开环放大倍数和提高系统类型
正确答案:
D
21、当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时,系统的阻尼比为()。
(分
数:
2 分)
A. 等于 0
B. 等于 1
C. 大于 1
D. 大于 0 小于 1
正确答案:
D
22、设二阶系统的阻尼比大于等于 1,则其单位响应曲线为( )。
(分数:
2 分)
A. 单调上升
B. 衰减振荡
C. 等幅振荡
D. 发散振荡
正确答案:
A
23、如果系统劳斯表第一列中的元素,符号改变的次数为 2,则该系统含有()个正
实部根。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
正确答案:
C
24、线性定常控制系统的单位阶跃响应的类型完全决定于系统的( )。
(分数:
2
分)
A. 型别
B. 开环极点在 S 平面上的位置
C. 开环增益
D. 闭环极点在 S 平面上的位置
正确答案:
D
25、设控制系统的开环传递函数为 G(s)H(s)=10/[s(s+1)],该系统为( )。
(分数:
2 分)
A. 0 型系统
B. 1 型系统
C. 2 型系统
D. 3 型系统
正确答案:
B
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第四章 根轨迹法
一、单项选择题
1、当系统开环传递函数 G(s)H(s)的分母多项式的阶次 n 大于分子多项式的阶次 m 时,
趋向 s 平面的无穷远处的根轨迹有()条。
(分数:
2 分)
A. n
B. m
C. n+m
D. n-m
正确答案:
D
2、设控制系统有 2 个开环零点,3 个开环极点 ,则其闭环根轨迹的分支数为( )。
(分数:
2 分)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
正确答案:
C
3、根轨迹终止于( )。
(分数:
2 分)
A. 开环零点
B. 开环极点
C. 闭环零点
D. 开环零极点
正确答案:
A
4、实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为( )。
(分数:
2 分)
A. 偶数
B. 奇数
C. 0
D. 1
正确答案:
B
5、根轨迹上的分离点和会合点是与特征方程式的()相对应的 (分数:
2 分)
A. 相等实根
B. 共轭复数根
C. 不等实根
D. 纯虚根
正确答案:
A
6、设系统有 4 个开环极点,2 个开环零点,则该系统趋向于无穷远处的根轨迹的分支
数为()。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
正确答案:
C
7、根轨迹起始于( )。
(分数:
2 分)
A. 开环零点
B. 闭环零点
C. 开环极点
D. 开环零极点
正确答案:
C
8、闭环系统的根轨迹( )。
(分数:
2 分)
A. 关于实轴对称
B. 关于虚轴对称
C. 关于原点对称
D. 无对称性
正确答案:
A
9、根轨迹的分支数等于()。
(分数:
2 分)
A. 开环零点的数目
B. 开环极点的数目
C. 开环零极点数目之和
D. 开环零极点数目之差
正确答案:
B
10、实轴上某段区域右边的开环实数零点和开环实数极点总数为()时,这段区域必
为根轨迹的一部分。
(分数:
2 分)
A. 奇数
B. 偶数
C. 0
D. 1
正确答案:
A
11、设系统有 3 个开环极点,2 个开环零点,则该系统闭环根轨迹的分支数为()。
(分数:
2 分)
A. 1 条
B. 2 条
C. 3 条
D. 4 条
正确答案:
C
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第五章 频率特性法
一、单项选择题
1、用频域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是( )。
(分数:
2 分)
A. 正弦信号
B. 阶跃信号
C. 脉冲信号
D. 速度信号
正确答案:
A
2、积分环节的频率特性相位移为( )度。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 90
C. -90
D. -180
正确答案:
C
3、系统的开环对数幅频特性的中频段表征着系统的( )性能。
(分数:
2 分)
A. 稳态
B. 动态
C. 抗干扰
D. 阶跃响应的起始部分
正确答案:
B
4、I 型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为( )。
(分数:
2 分)
A. 0dB/dec
B. -20dB/dec
C. 20dB/dec
D. -40dB/dec
正确答案:
B
5、理想微分环节的频率特性相位移为( )度。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 90
C. -90
D. 180
正确答案:
B
6、惯性环节的频率特性的极坐标图是一个半圆,位于极坐标平面的( )。
(分数:
2 分)
A. 第一象限
B. 第二象限
C. 第三象限
D. 第四象限
正确答案:
D
7、积分环节的对数幅频特性是一条直线,直线的斜率是()。
(分数:
2 分)
A. 0dB/dec
B. -20dB/dec
C. 20dB/dec
D. -40dB/dec
正确答案:
B
8、理想微分环节的对数幅频特性是一条直线,直线的斜率是()。
(分数:
2 分)
A. 0dB/dec
B. -20dB/dec
C. 20dB/dec
D. -40dB/dec
正确答案:
C
9、设最小相位系统开环传递函数分母的阶次是 n,分子的阶次是 m,串联积分环节的
个数是 v,则当频率趋近于零时,其开环相频特性趋于()度。
(分数:
2 分)
A. v.90
B. -v.90
C. 90
D. -90
正确答案:
B
10、设最小相位环节低频段的对数幅频特性(渐近特性)的斜率为-20dB/dec,则其含
有()个积分环节。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 1
C. 2
D. 3
正确答案:
B
11、积分环节的频率特性的极坐标图是()。
(分数:
2 分)
A. 正实轴
B. 负实轴
C. 正虚轴
D. 负虚轴
正确答案:
D
12、在伯德图中反映系统的动态性能的是( )。
(分数:
2 分)
A. 低频段
B. 中频段
C. 高频段
D. 超高频段
正确答案:
B
13、在伯德图中反映系统稳态性能的是( )。
(分数:
2 分)
A. 低频段
B. 中频段
C. 高频段
D. 超高频段
正确答案:
A
14、理想微分环节的频率特性的极坐标图是()。
(分数:
2 分)
A. 正实轴
B. 负实轴
C. 正虚轴
D. 负虚轴
正确答案:
C
15、比例环节的传递函数为 G(s)=K;那么它的相频特性等于( )度。
(分数:
2 分)
A. 0
B. 90
C. 180
D. -90
正确答案:
A
16、延迟环节的极坐标图是()。
(分数:
2 分)
A. 正实轴
B. 正虚轴
C. 负虚轴
D. 单位圆
正确答案:
D
17、比例环节的对数幅频特性是一条直线,直线的斜率是()。
(分数:
2 分)
A. 0dB/dec
B. -20dB/dec
C. 20dB/dec
D. -40dB/dec
正确答案:
A
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第六章 控制系统的综合和校正
一、单项选择题
1、PID 控制器的传递函数形式是( )。
(分数:
2 分)
A. 7+3/(s+1)
B. 6+3/s
C. 5+3s
D. 6+3s+4/s
正确答案:
D
2、PI 控制规律指的是( )。
(分数:
2 分)
A. 比例、积分
B. 比例、微分
C. 积分、微分
D. 比例、积分、微分
正确答案:
A
3、滞后校正是利用()来改善系统性能的。
(分数:
2 分)
A. 相位超前特性
B. 相位滞后特性
C. 高频衰减特性
D. 高频放大特性
正确答案:
C
4、滞后—超前校正装置的相角是,随着频率的增大()。
(分数:
2 分)
A. 先超前再滞后
B. 先滞后再超前
C. 不超前不滞后
D. 同时超前滞后
正确答案:
B
5、某串联校正装置的传递函数为 Gc(s)=(10s+1)/(100s+1),该校正装置为( )。
(分数:
2 分)
A. 超前校正装置
B. 滞后校正装置
C. 超前-滞后校正装置
D. 滞后-超前校正装置
正确答案:
B
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第七章 非线性控制系统
一、单项选择题
1、适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是( )。
(分数:
2 分)
A. 系统必须是二阶的
B. 非线性特性正弦响应中的直流分量幅值占优
C. 非线性特性具有奇对称性
D. 系统中线性部分和非线性部分必须是并联形式连接的
正确答案:
C
2、设二阶线性系统的特征根为-2,-3,则其相轨迹奇点的性质为( )。
(分数:
2
分)
A. 中心点
B. 稳定焦点
C. 稳定节点
D. 鞍点
正确答案:
C
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第八章 线性离散系统
一、单项选择题
1、 设三阶线性离散系统的特征根分别为:
-0.8,0.75,-0.23,则该系统是( )的。
(分数:
2 分)
A. 稳定
B. 不稳定
C. 临界稳定
D. 无法确定稳定性
正确答案:
A
2、设线性离散系统的三个特征根分别为:
-1+j;-1-j;0.25;则其闭环系统()。
(分数:
2 分)
A. 稳定
B. 临界稳定
C. 不稳定
D. 无法确定稳定性
正确答案:
C
二填空题
三 综合作业
1、计算--1
已知控制系统的特征方程为:
S4+2S3+S2+2S+1= 0,试用劳斯稳定判据分析系统的稳定
性。
关键字:
【不缺项|劳斯表|变号两次|不稳定】
分 数:
【10|30|30|30】
2、计算--2
已知控制系统的特征方程为:
S4+2S3+3S2+6S+1= 0,试用劳斯稳定判据分析系统的稳定
性。
关键字:
【不缺项|劳斯表|变号两次|不稳定】
分 数:
【20|30|30|20】
3、计算--3
已知系统特征方程为 D(S)= S4 + 3S3 + 3S2 + 2S + K = 0,试确定欲使系统稳定时
K 的取值范围。
关键字:
【劳斯表|0
分 数:
【30|30|40】
4、计算--4
已知系统的开环传递函数 G(s)=15/[s(0.5s+1)],试指出组成该系统的每个典型环节
的类型;并画出开环对数幅频特性图。
关键字:
【比例|积分|惯性|转折频率|-20|-40】
分 数:
【20|20|20|10|20|10】
5、计算--5
试绘制下列传递函数的对数幅频渐近特性曲线:
G(s)=2(4s+1)/[(2s+1)(s+1)]
关键字:
【转折频率|0.25|0.5|1|-20|20】
分 数:
【20|20|20|20|10|10】
6、计算--6
已知某单回路负反馈系统的开环传递函数为 G(s)=K/[s(2s+1)],
(1)试绘制该系统的开环频率特性的极坐标图;
(2)利用 Nyquist 稳定判据判断系统的稳定性,并说明理由。
关键字:
【-180|第三象限|-90|-1|包围|稳定】
分 数:
【20|10|20|20|10|20】
7、计算--7
已知系统的开环传递函数为:
G(s)=1/[s(s+1)(2s+1)];试绘制系统的开环对数幅频特
性图。
关键字:
【转折频率|1|0.5|-20|-40】
分 数:
【20|20|20|20|20】
8、计算--8
某仪表随动系统为单位负反馈系统,已知其开环传递函数为:
G(s)=5/[s(s+1)(s+2)];
试分别求取当 r (t) = 1 (t) 、10 t 时的稳态误差。
关键字:
【0|4|Kv|稳态误差|终值】
分 数:
【20|20|20|20|20】
9、计算--9
设单位负反馈系统的开环传递函数为:
G(s)=10/[s(s+4)],试求取 r(t)为下述两种情
况时的稳态误差。
(1)r(t)=1(t);
(2)r(t)=4+6t+3t2
关键字:
【误差|传递函数|0|长除|2.04+2.4t|1 型系统】
分 数:
【10|20|20|20|20|10】
10、计算--10
已知单位负反馈系统的开环传递函数为:
G(s)=k/[s(Ts+1)],其中 K=10,T=1,试求 r
(t ) = a0 + a1 t + a2 t2 作用下的稳态误差。
关键字:
【误差|闭环传递函数|C0d=0|C1d=0.1|C2d=0.18】
分 数:
【20|20|20|20|20】
11、计算--11
一线性离散系统的闭环脉冲传递函数为 C(z)/R(z)=(0.368z+0.264)/(Z2-z+0.632);试
判断该闭环系统的稳定性。
关键字:
【0.5|0.618|0.79|单位圆】
分 数:
【25|25|25|25】
12、计算--12
已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)=k(s+4)/[s(s+2)]; 要求:
(1)绘制系
统的根轨迹;
(2)求出系统具有最小阻尼比时的闭环极点和对应的增益 k
关键字:
【分离点|圆|-1.17|-6.83|0.707|2】
分 数:
【10|20|20|20|20|10】
13、计算--13
已知负反馈系统的开环传递函数为:
G(s)H(s)=k/[s(s+1)(s+2)];试绘制系统的根轨
迹,并求其临界增益。
关键字:
【三个分支|分离点|-0.42|虚轴交点|6|60|180】
分 数:
【10|20|10|20|10|10|20】
14、计算--14
已知单位负反馈系统的开环传递函数为:
G(s)=K/[s(0.5s+1)],试应用根轨迹法分析
开环放大倍数 K 对系统性能的影响。
关键字:
【两分支|90|-90|-1|K>0.5|振荡|0
分 数:
【10|10|20|20|10|10|10|10】
15、计算--15
已知单位负反馈系统的开环传递函数为:
G(s)=K/[s2(Ts+1)]
(1)绘制系统的开环频率特性的极坐标图;
(2)试判定闭环系统的稳定性,要求说
明理由。
关键字:
【极坐标图|Nyquist 稳定判据|负穿越|1 次|不稳定】
分 数:
【20|20|20|20|20】
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