2023年專升本自動(dòng)控制理論試卷答案

專升本《自動(dòng)控制理論》一、(共３4題,共15４分）１.洗衣機(jī)是將洗滌、漂洗、脫水三個(gè)過程按設(shè)定的程序流程,順序控制相應(yīng)的進(jìn)水閥門開通或關(guān)斷、電機(jī)的啟動(dòng),正反轉(zhuǎn)和停止等操作,達(dá)成洗滌衣物的目的。其控制方式為：（)（4分)A.反饋控制B.開環(huán)控制C．復(fù)合控制D.變頻控制.標(biāo)準(zhǔn)答案:B2.傳遞函數(shù)是一種用系統(tǒng)參數(shù)表達(dá)輸入量與輸出量之間關(guān)系的表達(dá)式,它取決于：()(4分）Ａ.輸入量的形式Ｂ.輸出量的形式C.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)D.系統(tǒng)的初始條件.標(biāo)準(zhǔn)答案:Ｃ3.圖１所示的系統(tǒng)方框圖相應(yīng)的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為(）圖１(4分)A.B．C.D．.標(biāo)準(zhǔn)答案：B4.控制系統(tǒng)的性能分動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能兩類，以下選項(xiàng)中()不屬于系統(tǒng)在階躍信號(hào)下的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。（4分)Ａ.超調(diào)量Ｂ．峰值時(shí)間Ｃ.調(diào)節(jié)時(shí)間D．精度．標(biāo)準(zhǔn)答案：D5.典型二階控制系統(tǒng)的阻尼比決定了系統(tǒng)的阻尼限度，當(dāng)阻尼比為0時(shí),該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)會(huì)是:（）（4分）A．等幅振蕩B.衰減振蕩C.發(fā)散振蕩D.單調(diào)上升．標(biāo)準(zhǔn)答案:A6.已知一系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù),其主導(dǎo)極點(diǎn)為（)(4分)Ａ.－1B.－3Ｃ.－１+j,-1－jＤ．-10.標(biāo)準(zhǔn)答案：Ｃ7.控制系統(tǒng)如圖2所示圖2系統(tǒng)穩(wěn)定期Ｋ值范圍為()(4分)Ａ.K>10B.0.標(biāo)準(zhǔn)答案：A8.{系統(tǒng)的根軌跡,如圖3所示，(4分）A.B.C.Ｄ．.標(biāo)準(zhǔn)答案:B９.某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)幅相曲線如圖４所示（)圖４(4分）A.相角裕度PMB.相角裕度ＰMC.相角裕度PM>0，系統(tǒng)穩(wěn)定。Ｄ.相角裕度ＰM>０，系統(tǒng)不穩(wěn)定。.標(biāo)準(zhǔn)答案:C10.已知一最小相位校正器的開環(huán)幅頻特性曲線如圖4所示。圖４則該校正器為:（）（4分)A.比例環(huán)節(jié)

B.慣性環(huán)節(jié)

C.積分環(huán)節(jié)

D.比例微分環(huán)節(jié)

.標(biāo)準(zhǔn)答案：D1１．已知系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為(1)擬定該系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)，并指明其主導(dǎo)極點(diǎn)。（2）為簡(jiǎn)化分析，我們往往忽略次要極點(diǎn),將高階系統(tǒng)降為低階系統(tǒng)，請(qǐng)繪制系統(tǒng)降階后的階躍響應(yīng)，并簡(jiǎn)要說明因素。（10分）標(biāo)準(zhǔn)答案：（1)由系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)可知，系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)為s=-20,-１-2j和-1+2j，其中最靠近虛軸，為主導(dǎo)極點(diǎn)。（２)忽略次要極點(diǎn)的影響，系統(tǒng)由三階降為二階系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)簡(jiǎn)化為由于主導(dǎo)極點(diǎn)相應(yīng)的阻尼比＜1，為欠阻尼系統(tǒng),所以簡(jiǎn)化后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)是衰減振蕩的，穩(wěn)態(tài)值不變，為1。降階后的單位階躍響應(yīng)曲線如下圖所示。12.自動(dòng)電梯的控制系統(tǒng)是將運(yùn)營(yíng)的速度時(shí)間曲線存儲(chǔ)在主控制器中，控制器通過測(cè)速編碼器檢測(cè)電梯運(yùn)營(yíng)速度,然后輸出給變頻器相應(yīng)的電壓，變頻器輸出相應(yīng)的頻率和速度，調(diào)整電機(jī)變速。這樣的控制方式為:()（４分)A.反饋控制

Ｂ.開環(huán)控制

C．復(fù)合控制

D．程序控制

.標(biāo)準(zhǔn)答案：A13.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)輸出的影響不同,其中極點(diǎn)決定了:()（４分）A.輸入的運(yùn)動(dòng)形態(tài)

B.輸出的運(yùn)動(dòng)形態(tài)

Ｃ．系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)形態(tài)

D.系統(tǒng)不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)的比重

．標(biāo)準(zhǔn)答案：C14.圖1所示的系統(tǒng)方框圖相應(yīng)的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為（)圖1（4分)A.Ｂ.C.D．.標(biāo)準(zhǔn)答案：B１５.以下選項(xiàng)中(）屬于系統(tǒng)階躍信號(hào)時(shí)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。(4分)A.調(diào)節(jié)時(shí)間

B.峰值時(shí)間

C.超調(diào)量

D.精度

.標(biāo)準(zhǔn)答案:D1６.典型二階控制系統(tǒng)的阻尼比決定了系統(tǒng)的阻尼限度，當(dāng)阻尼比為１時(shí),該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)會(huì)是：()(4分）A.等幅振蕩

B．振蕩衰減

C.振蕩發(fā)散

D.無超調(diào)單調(diào)上升

.標(biāo)準(zhǔn)答案：D17.已知一系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù),其主導(dǎo)極點(diǎn)為()(４分)A．－1０

Ｂ.-20

C.2０0

D.-1,-１

.標(biāo)準(zhǔn)答案:D18．控制系統(tǒng)如圖2所示圖２則系統(tǒng)根軌跡的漸近線有（)條。（4分)A.0

B.1

C.2

D.３

.標(biāo)準(zhǔn)答案:C１９.系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅相曲線如圖３所示,圖３分析可知該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的型別為()(4分）A．３

Ｂ.２

Ｃ.1

Ｄ.0

.標(biāo)準(zhǔn)答案:Ｂ２0.某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)幅相曲線如圖4所示,()圖4（4分）Ａ．相角裕度PMＢ.相角裕度PMＣ．相角裕度PＭ>0,系統(tǒng)穩(wěn)定。D.相角裕度PM>0,系統(tǒng)不穩(wěn)定。.標(biāo)準(zhǔn)答案：C21.已知一最小相位校正器的開環(huán)幅頻特性曲線如圖４所示。則該校正器為：()（4分）A.滯后環(huán)節(jié)

Ｂ.超前環(huán)節(jié)

C.超前-滯后環(huán)節(jié)

Ｄ．滯后-超前環(huán)節(jié)

．標(biāo)準(zhǔn)答案：A２2.已知一個(gè)單位反饋的控制系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)分布如圖５所示。圖5（１）根據(jù)該系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布，擬定系統(tǒng)的阻尼限度。(2)分析該系統(tǒng)在單位階躍輸入下的動(dòng)態(tài)性能。（3)繪制單位階躍響應(yīng)曲線的概略圖。(１０分）標(biāo)準(zhǔn)答案：(1）系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)為復(fù)數(shù)極點(diǎn)，阻尼比為0.７,為欠阻尼系統(tǒng)。（2)單位階躍輸入下阻尼比為0.7,超調(diào)量約為5%,調(diào)節(jié)時(shí)間則取決于閉環(huán)極點(diǎn)離虛軸的距離,閉環(huán)極點(diǎn)離虛軸為1,則調(diào)節(jié)時(shí)間還和誤差帶選取有關(guān)，誤差帶選得越小，調(diào)節(jié)時(shí)間則越長(zhǎng)，假如選誤差帶為0.05的話,則調(diào)節(jié)時(shí)間約為3.5秒。(3)單位階躍響應(yīng)曲線的概略圖如下23.某控制系統(tǒng)的方框圖如圖1所示,圖1(3分）A.反饋控制

B.開環(huán)控制

C.復(fù)合控制

D.程序控制

.標(biāo)準(zhǔn)答案：Ｂ24．傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)輸出的影響不同,其中零點(diǎn)決定了：()(3分）A．輸入的運(yùn)動(dòng)形態(tài)

B.輸出的運(yùn)動(dòng)形態(tài)

C．系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)形態(tài)

Ｄ．系統(tǒng)不同運(yùn)動(dòng)形態(tài)的比重

.標(biāo)準(zhǔn)答案：D25.圖2所示的系統(tǒng)方框圖相應(yīng)的系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為（）圖2(３分）Ａ.B.C.Ｄ..標(biāo)準(zhǔn)答案：A２6.以下選項(xiàng)中（)屬于描述系統(tǒng)精確性的性能指標(biāo)。（3分）A.調(diào)節(jié)時(shí)間

B.峰值時(shí)間

Ｃ.超調(diào)量

D.穩(wěn)態(tài)誤差

.標(biāo)準(zhǔn)答案：Ｄ27．典型二階控制系統(tǒng)的阻尼比決定了系統(tǒng)的阻尼限度,當(dāng)阻尼比為0.5時(shí)，該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)會(huì)是:（)(3分）A.振蕩發(fā)散

B.等幅振蕩

C.振蕩衰減

D.無超調(diào)單調(diào)上升

.標(biāo)準(zhǔn)答案：C28.已知一系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，其主導(dǎo)極點(diǎn)為（）(3分）A.-1

B.－５

C.-25

D．－３0

.標(biāo)準(zhǔn)答案:Ｂ29．控制系統(tǒng)如圖3所示圖3（３分）A．ｓ=－3,-3,-2

B.s=－3，-2，-8

Ｃ.s＝－3，-2

D．s=-6，-5，-3

.標(biāo)準(zhǔn)答案:Ａ30．兩個(gè)系統(tǒng)(sys1和ｓys2)的階躍響應(yīng)曲線如圖4所示,圖4分析可知這兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的（）。（３分）A.自然振蕩頻率

B.阻尼比

Ｃ.調(diào)節(jié)時(shí)間

D.閉環(huán)極點(diǎn)

．標(biāo)準(zhǔn)答案:B31.某最小相位校正器的開環(huán)對(duì)數(shù)幅相曲線如圖５所示，圖5則該校正器為:（)（3分)Ａ.滯后環(huán)節(jié)

B.超前環(huán)節(jié)

C．超前－滯后環(huán)節(jié)

D.滯后－超前環(huán)節(jié)

.標(biāo)準(zhǔn)答案:A3２.已知系統(tǒng)的控制框圖如圖6所示。圖6則擬定狀態(tài)方程中Ａ陣為（）(3分）A．B.C.D..標(biāo)準(zhǔn)答案:Ｃ33．已知單位反饋系統(tǒng)的根軌跡如圖7所示。圖７分析根軌跡，擬定(1)擬定系統(tǒng)的型別。（2)指出響應(yīng)最快時(shí)，閉環(huán)極點(diǎn)在根軌跡上的位置。(3)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定的范圍。(12分)標(biāo)準(zhǔn)答案:(1）從根軌跡上看，原點(diǎn)處有一個(gè)極點(diǎn),說明系統(tǒng)的型別為1。(2）響應(yīng)最快的點(diǎn)為根軌跡的分離點(diǎn),（3）當(dāng)K*＝240時(shí),根軌跡穿越虛軸到s右半平面，所以當(dāng)K*3４．某最小相位校正器的開環(huán)對(duì)數(shù)幅相曲線如圖8所示,圖8(1)判斷