滨州学院自动控制原理期末复习题及参考答案.docx

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1、2023年下学期自动控制原理复习资料一、简答题1 .自动控制系统的数学模型有哪些?（1分）答案：自动控制系统的数学模型有微分方程、传递函数、频率特性、结构图。2 .连续控制系统或离散控制系统稳定的充分必要条件是什么？（1分）答案：连续控制系统稳定的充分必要条件是闭环极点都位于S平面左侧；离散控制系统稳定的充分必要条件系统的特性方程的根都在Z平面上以原点为圆心的单位圆内。3 .非线性系统和线性系统相比，有哪些特点?（1分）答案：非线性系统的输入和输出之间不存在比例关系，也不适用叠加定理；非线性系统的稳定性不仅与系统的结构和参数有关，而且也与它的初始信号的大小有关；非线性系统常常会产生自振荡。4

2、.定值控制系统、伺服控制系统各有什么特点？（1分）答案：定值控制系统为给定值恒定，反馈信号和给定信号比较后控制输出信号；伺服控制系统为输入信号是时刻变化的，输入信号的变化以适应输出信号的变化。5 .典型的非线性特性有哪些？（1分）答案：饱和特性、回环特性、死区特性、继电器特性6 .从元件的功能分类，控制元件主要包括哪些类型的元件？（1分）答案：控制元件主要包括放大元件、执行元件、测量元件、补偿元件。7 .减小系统在给定信号或扰动信号作用下的稳态误差的方法主要有那些？（1分）答案：、保证系统中各环节（或元件）的参数具有一定的精度及线性性；、适当增加开环增益或增大扰动作用前系统前向通道的增益；、适

3、当增加系统前向通道中积分环节的数目；、采用前馈控制（或复合控制）。8 .对于最小相位系统而言，若采用频率特性法实现控制系统的动静态校正，静态校正的理论依据是什么？动校正的理论依据是什么？（1分）答案：静态校正的理论依据：通过改变低频特性，提高系统型别和开换增益，以达到满足系统静态性能指标要求的目的。动校正的理论依据：通过改变中频段特性，使穿越频率和相角裕量足够大，以达到满足系统动态性能要求的目的。9 .在经典控制理论中用来分析系统性能的常用工程方法有那些？分析内容有那些？（1分）答案：常用的工程方法：时域分析法、根轨迹法、频率特性法；分析内容：瞬态性能、稳态性能、稳定性。10 .举例说明什么是

4、闭环系统？它具有什么特点？（1分）答案：既有前项通道，又有反馈通道，输出信号对输入信号有影响，存在系统稳定性问题。二、单项选择题11 .对于系统的抗干扰能力（）。（1分）A.闭环强B.开环强C.两者一样答案：A12 .相平面下半平面v,相轨迹的走向是X减小的方向，即（）。（1分）A.向上B.向下C.向左D.向右答案：C13 .（）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。（1分）A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统答案：C14 .下列系统属于定值控制系统的为（）。（1分）A.自动化流水线B.自动跟踪雷达C.家用电冰箱D.家用微波炉答案：C15 .下列系统中属于开环控制

5、的为（）。（1分）A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车C.普通车床D.家用空调器答案：C16 .工程上习惯于把过度过程调整为（）过程。（1分）A.无阻尼（或临界稳定）B.欠阻尼C.临界阻尼（或临界振荡）D.过阻尼答案：B17 .放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率3无关且平行于横轴的直线，则其放大倍数K（）。（1分）A.K）10B. K1C. K）0答案：B18 .离散系统常用的数学模型为（）。（1分）A.微分方程B.差分方程C.传递函数D.频率特性答案：B19 .描述函数法是一种研究O的近似方法。（I分）A.单调过程B.衰减震荡过程C.简谐型自振荡D.渐扩振荡过程答案：C20 .下列不是对自

6、动控制系统性能的基本要求的是（）。（1分）A.稳定性B.复现性C.快速性D.准确性答案：B21 .没有外界周期变化信号的作用时，系统内产生的O的稳定周期运动称为自激振荡。（1分）A.单调B.衰减C.具有固定振幅和频率D.渐扩答案：C22 .以下关于系统结构图的描述，错误的是（）（1分）A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法B.同一系统的结构图形式是唯一的C.利用结构图可以直观地研究系统的运动特性D.对应于确定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的答案：B23 .传递函数是复变量S的有理真分式函数，分子的阶数m（）分母的阶数n且所有系数均为实数。（1分）A次于B.等于C.小于或等于答案

7、：C24 .方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的（）（1分）A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值答案：A25 .下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（）。（1分）A.被控对象B.被控变量C.控制器D.测量变送器答案：B26 .线性系统的稳定性只与系统的（）有关。（1分）A.输入B.输出C.初始条件D.参数答案：D27 .下列系统属于闭环控制系统的为（）。（1分）A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.家用电冰箱答案：D28 .系统时间响应的瞬态分量（）。（1分）A.是某一瞬时的输出B.反映系统的准确度C.反映系统的动态特性D.只取决于开环极点答案：C29 .

8、令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（）点。（1分）A.零B.极C.地D.G答案：A30 .下列不是自动控制系统基本方式的是（）。（1分）A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制答案：C31 .以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（）（1分）A.仅适用于线性定常系统B.只能研究单入、单出系统C.只能研究零初始状态的系统运动特性D.能够反映输入变量与各中间变量的关系答案：D32 .积分环节的频率特性与（）重合。（1分）A.负实轴B.负虚轴C.虚轴答案：B33 .放大环节的对数相频特性与（）重合。（1分）A.负虚轴B.轴C.正虚轴答案：B34 .一阶系统的闭环极点越靠近

9、S平面的原点，其（）。（1分）A.响应速度越慢B.响应速度越快C.准确度越高D.准确度越低答案：A35 .线性系统的稳定性只与系统的O有关。（1分）A.输入B.输出C.初始条件D.参数答案：D36 .没有外界周期变化信号的作用时，系统内产生的（）的稳定周期运动称为自激振荡。（1分）A.单调B.衰减C.具有固定振幅和频率D.渐扩答案：C37 .描述函数定义为非线性环节输出的基波分量与输入O的复数比。（1分）A.阶跃信号B.斜坡信号C.脉冲信号D.正弦信号答案：D38 .积分环节的幅频特性，其幅值和频率成（）。（1分）A.指数关系B.正比关系C.反比关系D.不定关系答案：C39 .系统的输出信号对

10、控制作用的影响（）。（1分）A.开环有B.闭环有C.都有答案：B40 .描述函数法是一种研究（）的近似方法。（1分）A.单调过程B.衰减震荡过程C.简谐型自振荡D.渐扩振荡过程答案：C41 .以下关于数学模型的描述，错误的是（）（1分）A.信号流图不是数学模型的图示B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类答案：A42 .自动控制系统不稳定的过度过程是（）。（1分）A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是答案：A零极地G案A.B C D

11、等43 .令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（）点。（1分）：B44 .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（）（1分）A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值答案：B45 .下列系统属于程序控制系统的为（）。（1分）A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.火炮自动跟踪系统答案：B46 .以下关于传递函数的描述，错误的是（）（1分）A.传递函数是复变量S的有理真分式函数B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关C.传递函数是一种动态数学模型D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应答案：B47 .下列系统属于随动控制

12、系统的为（）。（1分）A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.家用电冰箱答案：B48 .线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有（）的实数部分。（1分）A.负B.正C.零答案：A49 .线性定常二阶系统的闭环增益越大，（）。（1分）A.系统的快速性越好B.超调量越大C.峰值时间提前D.对系统的动态性能没有影响答案：D50 .相平面上半平面x0,相轨迹的走向是X增加的方向,即（）。（1分）A晌上B.向下C.向左D晌右答案：D51 .描述函数定义为非线性环节输出的基波分量与输入（）的复数比。（1分）A.阶跃信号B.斜坡信号C.脉冲信号D.正弦信号答案：D三、判断题52 .根轨迹

13、渐近线的交角不一定在实轴上。（1分）答案：错误53 .稳态误差是描述系统稳态性能的一种指标,稳态误差不等于零,说明系统存在误差。（1分）答案：正确54 .相位裕量在增益剪切频率sc处测量。（1分）答案：错误55 .如果系统开环稳定，则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围（-l,j）点。（1分）答案：错误56 .对于典型二阶系统，无阻尼自然振荡频率n变化时，输出的最大超调量不变。（1分）答案：错误57 .如果开环系统不稳定，使用反馈总能改善其稳定性。（1分）答案：错误58 .连续时间系统的特征方程为s-s+5s+10=0,则系统稳定。（1分）答案：错误59 .闭环控制系统通常比开环系统精确。（1分

14、）答案：错误60 .当劳斯阵列表在正常结束前有全零行，则系统有根在复平面虚轴上。（1分）答案：错误61 .系统开环稳定闭环一定稳定。（1分）答案：错误四、填空题62 .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。（1分）答案：传递函数63 .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。（1分）答案：给定值64 .闭环控制系统又称为系统。（1分）答案：反馈控制65 .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。（1分）答案：阶跃信号66 .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o（1分）答案：时间常数T（或常量）67 .最小相位系统是指。（1分

15、）答案：系统的零点和极点都位于S平面的右半平面68 .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。（1分）答案：开环幅频特性69 .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（1分）答案：阶跃信号70 .自动控制：,系统组成：和。（1分）答案：自动装置代替手动;被控对象;控制装置71 .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。（1分）答案：相位72 .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。（1分）答案：输入;扰动73 .闭环控制系统又称为系统。（1分）答案：反馈控制74 .两个传递函数分别为Gl（三）与G2（s）的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G（三）,则G（三）为（用GI（三）与G2（s）表示）。（1分）答案：Gl（s）+G2（s）75 .对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即：、和，其中最基本的要求是o（1分）答案：稳定性;准确性;快速性;稳定性76 .控制系统线性化过程中，线性化的精度和系统变量的有关。（1分）答案：偏移程度77 .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（1分）答案：时间常数T（或常量）