自動控制原理考試卷試題A卷

1、自動控制原理 試卷A題 號一二三四五總 分評卷人復(fù)核人分?jǐn)?shù)一、填空題（每空 1分，總共 20 分）。1.復(fù)合控制有兩種基本形式：即按 輸入 的前饋復(fù)合控制和按 擾動 的前饋復(fù)合控制。2.根軌跡起始于 開環(huán)極點 ，終止于 開環(huán)零點 。3.在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對象為 水箱 ，被控量為 水溫 。4.對自動控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為三個方面，即： 穩(wěn)定性 、快速性和 準(zhǔn)確性 。5.在經(jīng)典控制理論中，可采用勞斯判據(jù)(或：時域分析法)、根軌跡法或 奈奎斯特判據(jù)(或：頻域分析法) 等方法判斷線性控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。6.判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用勞思判據(jù) 、 根軌跡 、 奈奎斯特判 據(jù)等方法

2、7.能表達(dá)控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式或表示方法，叫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有 微分方程 、 傳遞函數(shù) 等。8.傳遞函數(shù)是指在 零 初始條件下、線性定?？刂葡到y(tǒng)的輸出拉氏變換 與輸入拉氏變換 之比。9.頻域性能指標(biāo)與時域性能指標(biāo)有著對應(yīng)關(guān)系，開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的幅值穿越頻率對應(yīng)時域性能指標(biāo) 調(diào)整時間 ，它們反映了系統(tǒng)動態(tài)過程的 快速性。2、 選擇題（每小題 2 分，共30 分）。1.采用負(fù)反饋形式連接后，則 ( D )A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定； B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。

3、2.下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果 ( A )。A、增加開環(huán)極點； B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；C、增加開環(huán)零點； D、引入串聯(lián)超前校正裝置。3.系統(tǒng)特征方程為 ，則系統(tǒng) ( C )A、穩(wěn)定； B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升；C、臨界穩(wěn)定； D、右半平面閉環(huán)極點數(shù)。4.系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說明 ( A )A、 型別； B、系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、 輸入幅值過大； D、閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個積分環(huán)節(jié)。5.對于以下情況應(yīng)繪制0°根軌跡的是( D )A、主反饋口符號為“-” ； B、除外的其他參數(shù)變化時；C、非單位反饋系統(tǒng)； D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為。6.開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相

4、角裕度對應(yīng)時域性能指標(biāo)( A ) 。A、超調(diào) B、穩(wěn)態(tài)誤差 C、調(diào)整時間 D、峰值時間7.高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點越靠近虛軸，則系統(tǒng)的 ( D ) 。A、準(zhǔn)確度越高 B、準(zhǔn)確度越低 C、響應(yīng)速度越快 D、響應(yīng)速度越慢8.已知開環(huán)幅頻特性如圖2所示， 則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是( B )。 系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng)圖2A、系統(tǒng) B、系統(tǒng) C、系統(tǒng) D、都不穩(wěn)定9.若某最小相位系統(tǒng)的相角裕度，則下列說法正確的是 ( C )。A、不穩(wěn)定； B、只有當(dāng)幅值裕度時才穩(wěn)定；C、穩(wěn)定； D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。10.若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，則該校正裝置屬于( B )。 A、超前校正 B、滯后校正 C、滯

5、后-超前校正 D、不能判斷11.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在處提供最大相位超前角的是：( B )。A、 B、 C、 D、12.關(guān)于傳遞函數(shù)，錯誤的說法是 ( B ) A 傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)； B 傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響； C 傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式；D 閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。13.下列哪種措施對改善系統(tǒng)的精度沒有效果 ( C )。A、增加積分環(huán)節(jié) B、提高系統(tǒng)的開環(huán)增益K C、增加微分環(huán)節(jié) D、引入擾動補(bǔ)償14.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( C )。A、 50 B、25 C、10 D、5

6、 15.若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個起點位于原點，則說明該系統(tǒng)( B ) 。 A、含兩個理想微分環(huán)節(jié) B、含兩個積分環(huán)節(jié) C、位置誤差系數(shù)為0 D、速度誤差系數(shù)為0三、名詞解釋 （每小題3分，共15分）。1. 穩(wěn)定性。答：指動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)能夠恢復(fù)平穩(wěn)狀態(tài)的能力。2.理想微分環(huán)節(jié)。答：.輸出變量正比于輸入變量的微分（或）。3.調(diào)整時間。答：系統(tǒng)響應(yīng)曲線達(dá)到并一直保持在允許衰減范圍內(nèi)的最短時間。4.正穿越。答：當(dāng)奈氏圖隨w增加逆時針從第二象限越過負(fù)實軸向第三象限去時，叫正穿越。5.根軌跡。答：指當(dāng)系統(tǒng)某個參數(shù)（如開環(huán)增益K）由零到無窮大變化時，閉環(huán)特征根在s平面上移動的軌跡。四、簡答題 （每小

7、題5分，共20分）。1.什么是偏差信號什么是誤差信號它們之間有什么關(guān)系答：偏差信號：輸入信號與反饋信號之差；誤差信號：希望的輸出信號與實際的輸出信號之差。兩者間的關(guān)系：，當(dāng)時，2. 開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點是什么？答：開環(huán)控制系統(tǒng)：是沒有輸出反饋的一類控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)簡單，價格低，易維修。精度低、易受干擾。閉環(huán)控制系統(tǒng)：又稱為反饋控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，不易維修。但精度高，抗干擾能力強(qiáng)，動態(tài)特性好。3. 如何減少系統(tǒng)的誤差答：1)提高反饋通道的精度，避免引入干擾;2)在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，對于輸入引起的誤差，可通過增大系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)和提高系統(tǒng)型次減小。對于干擾引起的誤差，可通過在系統(tǒng)前向通道干擾點前加積分增大放大倍數(shù)來減小; 3）采用復(fù)合控制對誤差進(jìn)行補(bǔ)償。4.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中，如要減小最大超調(diào)量，對其它性能有何影響？答：要減小最大超調(diào)量就要增大阻尼比（2分）。會引起上升時間、峰值時間變大，影響系統(tǒng)的快速性。 五、綜合題（15分）。1.系統(tǒng)開環(huán)頻率特性由實驗求得，并已用漸近線