自动控制原理考前训练试卷及答案

《自动控制原理》考前复习试题及答案《自动控制原理》考前复习试题及答案 课程类别：必修课 适用专业：自动化 试卷编号：A 系 别专业及班级学号姓名 题目 满分 得分 一 20 二 15 三 10 四 15 五 10 六 30 总分 100 得分阅卷人一、选择题一、选择题（ （从下列各题四个备选答案中选出一个或多个正确答案，并将其代号写 从下列各题四个备选答案中选出一个或多个正确答案，并将其代号写 在题干后面的括号内。答案选错或未选全者，该题不得分。共在题干后面的括号内。答案选错或未选全者，该题不得分。共1010 题，每小题题，每小题2 2 分，共分，共 2020 分分） ） 1．正弦函数 sint的拉氏变换是（） 。 A. s11 B. 2 C.D. s  s  2s2 2s2 2 2．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（） 。 A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特稳定判据 D.对数频率稳定判据 3．采样控制系统中的二个特殊环节是（） 。 A.采样器B.保持器C.滤波器D.以上答案都不对 4．下面哪一个不是主导极点的特点（） 。 A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近 5．设积分环节的传递函数为G(s)= A. K  C(s) 6．(s) n是（）环节？ R(s)s2 2 ns   n 2 A.振荡环节B.二阶微分环节C.积分环节 D.惯性环节 7．由电子线路构成的控制器如图1，它是（） 。 A.PI 控制器B.PD 控制器C.PID 控制器D.P 控制器 8．确定根轨迹的起始点，根轨迹起于() 。 K ，则其频率特性幅值 M()=（） 。 s K11 B. 2 C.D. 2  2 A．闭环零点 B．闭环极点 C．开环零点 D．开环极点 9．常用的频率特性曲线有（） 图 1 A．幅相频率特性曲线B．对数频率特性曲线C．对数幅相曲线D．以上都不对 10．二阶系统当 0  1 时，如果增加，则输出响应的最大超调量 A.增加B.减小C.不变D.不定  p将（ ） 。 得分阅卷人 二、填空题填空题（ （共 共 1010 题，每空题，每空 1 1 分，共分，共 1515 分分） ） 1、超前网络校正使系统的截止频率，滞后校正使系统的截止频率。 2、根据根轨迹绘制法则，根轨迹的分支数与开环有限零点数m 和有限极点数 n 中的相等，它们 是连续的并且于实轴。 3、常规根轨迹也叫根轨迹。 4、在频域设计中，一般地说，开环频率特性的低频段表征了闭环系统的；开环频率特性的中频 段表征了闭环系统的。 5、时域分析法中，系统的性能指标主要有性能指标和性能指标。 6、利用超前网络进行串联校正的基本原理，是利用超前网络的特性。 7、在线性控制系统中，常用的校正装置设计方法有法和法两种。 8、系统的稳态性能用来描述。 9、开环幅相曲线的起点取决于比例环节K 和系统型别，0 型系统起点为。 10、具有比例微分控制规律的控制器称为控制器。 得分阅卷人 三、名词解释三、名词解释（ （共 共 5 5 题，每小题题，每小题 2 2 分，共分，共 1010 分。分。 ）） 1、自动控制 2、传递函数 3、离散时间系统 4、根轨迹 5、采样 得分阅卷人 四、简答题四、简答题（ （回答要点，并简明扼要作解释。每小题 回答要点，并简明扼要作解释。每小题 3 3 分，分， 5 5 小题，共小题，共 1515 分。分。 ）） 1、什么是典型输入信号？在控制系统中常用的典型输入信号有哪几种？ 2、假定系统的初始条件为零，系统在阶跃函数作用下的动态性能指标有哪几个？ 3、根据香农采样定理，采样周期(T)和角频率(ωs)与原信号最高角频率(ωh)的关系为？ 4、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时，二阶系统的动态响应波形是什么特点？ 5、信号保持器的作用是什么？ 得分阅卷人五、作图题五、作图题（根据题的要求绘图，共 （根据题的要求绘图，共 3 3 小题，前两题每题小题，前两题每题 3 3 分，后一题分，后一题 4 4 分，共分，共 1010 分。分。 ） 己知系统开环零、极点分布如图所示，试概略绘出相应的闭环系统根轨迹图。 1、2、3、 j j j 得分阅卷人 六、计算题六、计算题（ （请写出主要计算步骤及结果，共 请写出主要计算步骤及结果，共 3 3 题，每小题题，每小题 1010 分，共分，共 3030 分。分。 ）） 1、已知系统结构如图2 所示，求传递函数 R(S) 。 C(S) G 4 + R(S) G GG3 C(S) 1 2 + H 1 图 2 5432D(s)  s  2s  s  3s 2、 系统的特征方程为：  4s  5  0 试用劳思稳定判据判断该系统的稳定 性。 10(1 0.1s) G(s)H(s)  3、系统的开环传递函数为 s(1 0.5s) ,试画出它的对数幅频特性曲线图。 答案 一、选择题：一、选择题： 1 B 2 CD 3 AB 4 ABC 5 A 6 A 7 A 8 D 9 ABC 10 B 二、填空题：填空题： （共（共 1010 题，每空题，每空 1 1 分，共分，共 1515 分）分） 1 1、、增大 ； 减小。 2、大者；对称。 3、180 度。 4、稳态精度；动态特性。 5、动态；稳态。 6、相角超前。 7、分析法；综合法 。 8、稳态误差。 9、实轴上的点 K 处。 10、PD。 三、名词解释三、名词解释（每小题 （每小题 2 2 分，共分，共 1010 分。分。 ）） 1、自动控制：指在无人直接参与的情况下，利用控制装置（控制器）自动地、有目的地控制机器或生产 过程，使被控对象(如位移、速度、温度，电力系统中电压、电流、功率等物理量或某些化合物的成分等 )， 依照预定的规律进行运动或变化。 2、传递函数：线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入的拉氏变换 之比。 3、离散时间系统：如果系统中有一处或几处信号是一串脉冲或数码，这样的系统称为离散时间系统，简 称离散系统。 4、根轨迹：它是开环系统某一参数从零变化至无穷时，闭环系统的特征根在s 平面上变化的轨迹。 5、采样：将模拟信号按一定时间间隔循环进行取值从而得到按时间顺序排列的一串离散信号的过程称为 采样。 四、简答题四、简答题（回答要点，并简明扼要作解释。每小题 （回答要点，并简明扼要作解释。每小题 3 3 分，分， 5 5 小题，共小题，共 1515 分。分。 ）） 1、典型输入信号，是指根据系统常遇到的输入信号形式，在数学描述上加以理想化的一些基本输入函数。 常用的典型信号有：单位阶跃函数、单位斜波函数、单位加速度函数、正弦函数。 2、假定系统的初始条件为零，系统在阶跃函数作用下的动态性能指标有：延迟时间 td、上升时间 tr、峰 值时间 tp、调节时间 ts、超调量δ%。 3、 2 或： s  2 h T  2 h 4、当 0ξ1 时，系统具有一对实部为负的共轭复数极点，二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根， 系统的暂态响应是振幅随时间按指数函数规