1、精選文檔自動控制原理復習資料一、選擇題1、假如系統(tǒng)輸入的信號大多擁有突變性質時，應采納（A）作為實驗信號。A階躍函數B斜坡函數C拋物線函數D脈沖函數2、上漲時間是指響應曲線從穩(wěn)態(tài)值10%上漲到（C）所需要的時間。A50%B60%C90%D100%3、等加快度函數指的是（C）。A階躍函數B斜坡函數C拋物線函數D脈沖函數4、（D）是單位階躍信號對時間的一階導數。A開環(huán)傳達函數的極點B開環(huán)傳達函數的零點C閉環(huán)傳達函數的極點D閉環(huán)傳達函數的零點5、關于高階系統(tǒng)，系統(tǒng)的（D）決定了系統(tǒng)瞬態(tài)響應曲線的形狀。A零點B極點C零點或極點D零點和極點6、非線性元件的描述函數近似于線性元件的（D）。A幅值特征B幅頻

2、特征C斜率特征D頻率特征7、與負反響系統(tǒng)的根軌跡方程對比，正反響根軌跡的幅值條件（B），輻角條件（）。A相同，相同B相同，不一樣C不一樣，相同D不一樣，不一樣8、定值控制系統(tǒng)也叫（A）。A恒值控制系統(tǒng)B隨動控制系統(tǒng)C復合控制系統(tǒng)D伺服控制系統(tǒng)9、（B）反響系統(tǒng)響應的快速性。A峰值時間B調理時間C延滯時間D上漲時間.精選文檔10、關于二階系統(tǒng)，調理時間只取決于特色根的（A）。A實部B虛部C實部和虛部D不可以確立11、相平面圖的對稱性可以從（C）來判斷。A相軌跡B相軌跡的頻率C相軌跡的斜率D相軌跡的幅值12、信號流圖中不含有（B）A節(jié)點B方框C支路D增益13、某系統(tǒng)開環(huán)傳達函數為G(s)10，則當

3、輸入為r(t)43t2時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差為（D）。s(s1)A10B0.1C2.5D14、根軌跡的分支數等于特色方程的階次，即（C）。A開環(huán)零點數mB開環(huán)極點數nC開環(huán)零點數m和開環(huán)極點數n中的較大者D開環(huán)零點數m和開環(huán)極點數n中的較小者15、典型環(huán)節(jié)中，（A）的幅頻特征和相頻特征都是常量。A比率環(huán)節(jié)B微分環(huán)節(jié)C慣性環(huán)節(jié)D積分環(huán)節(jié)16、控制系統(tǒng)開環(huán)傳達函數為G(s)H(s)1，則該系統(tǒng)根軌跡有（B）條漸近線。s(s1)A1B2C3D417、系統(tǒng)中常有的非線性特征，當輸入為（B）時，其輸出一般為同周期的（B）。A正弦函數，余弦函數B正弦函數，非正弦函數C余弦函數，正弦函數D余弦函數，非正弦函數1

4、8、將連續(xù)信號經過采樣開關變換成（C）的過程稱為采樣過程。A數字信號B模擬信號C失散信號D脈沖信號.精選文檔19、順饋校訂也稱（C）。A串通校訂B并聯校訂C前饋校訂D有源校訂20、關于相平面法，下邊說法錯誤的選項是（B）。A相平面法只合用于一階、二階系統(tǒng)B相平面法僅合用于二階系統(tǒng)C相平面法可以解析穩(wěn)固性D相平面法可以解析系統(tǒng)瞬態(tài)響應21、只有輸出支路沒有輸入支路的節(jié)點稱為（B）。A輸出節(jié)點B輸入節(jié)點C混雜節(jié)點D前向通路C(s)222、關于標準二階系統(tǒng)n，當系統(tǒng)處于欠阻尼01狀況時，系統(tǒng)的特色根為R(s)s22nsn2（B）。A一對純虛根B一對共軛復根C一對重實根D兩個不相等實根1屬于（C）。2

5、3、傳達函數G(s)Ts1A比率環(huán)節(jié)B微分環(huán)節(jié)C慣性環(huán)節(jié)D積分環(huán)節(jié)24、線性系統(tǒng)的穩(wěn)固性僅與系統(tǒng)（C）的分布有關。A開環(huán)傳達函數的極點B開環(huán)傳達函數的零點C閉環(huán)傳達函數的極點D閉環(huán)傳達函數的零點25、積分環(huán)節(jié)的傳達函數為G(s)1B）。，其對數相頻特征為（s.精選文檔A90oB90oC45oD180o26、等加快度函數指的是(C)。A階躍函數B斜坡函數C拋物線函數D脈沖函數27、采樣過程從物理意義上可以理解為（D）。A信號調制過程B模數變換過程C數模變換過程D脈沖調制過程28、假如系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數在復平面s的右半面既沒有極點，也沒有零點，則稱該傳達函數為（A）。A最小相位傳達函數B積分環(huán)節(jié)傳

6、達函數C慣性環(huán)節(jié)傳達函數D微分環(huán)節(jié)傳達函數29、反響校訂也稱（B）。A串通校訂B并聯校訂C前饋校訂D有源校訂30、單位階躍函數1(t)的Z變換為（C）。AZ1(t)11BZ1(t)zz1.精選文檔CZ1(t)zz1二、判斷題DZ1(t)11、采納消元辦理后能形象直觀地表示輸入信號以及各中間變量在系統(tǒng)的傳達過程。（）A正確B錯誤2、任何復雜系統(tǒng)的結構圖都不外乎由串通、并聯和反響3種基本結構交錯構成。（）A正確B錯誤3、在工程實質中機械動力系統(tǒng)可以近似為一階系統(tǒng)（）A正確B錯誤4、過阻尼系統(tǒng)反響愚癡，動作緩慢，所以一般控制系統(tǒng)都不設計成過阻尼系統(tǒng)。（）A正確B錯誤5、閉環(huán)零點的分布決定了瞬態(tài)響應曲

7、線的形狀及指標。（）A正確B錯誤6、在s平面上，凡能滿足幅值條件的點都是系統(tǒng)的特色根。（）A正確B錯誤7、Z變換只好表征連續(xù)時間信號在采樣時刻上的信息。（）A正確B錯誤8、研究非線性系統(tǒng)的穩(wěn)固性時，只需要明確給定系統(tǒng)的初始狀態(tài)即可。（）A正確B錯誤9、等傾斜線法是一種常用的繪制相平面圖的圖解法。（）A正確B錯誤10、極限環(huán)可以使系統(tǒng)性能變好。（）A正確B錯誤11、在失散系統(tǒng)中，一個采樣周期也稱為一拍。（）A正確B錯誤12、相平面內的所相封閉曲線都是極限環(huán)。（）A正確B錯誤13、負反響可加強參數變化對系統(tǒng)性能的影響。（）A正確B錯誤.精選文檔14、平時稱正反響系統(tǒng)的根軌跡為180根軌跡。（）A正

8、確B錯誤15、運動方程為二階微分方程的系統(tǒng)稱為二階系統(tǒng)。（）A正確B錯誤16、非線性系統(tǒng)只有一個均衡狀態(tài)。（）A正確B錯誤17、傳達函數是在初始條件為零時定義的。（）A正確B錯誤18、拋物線函數可由對斜坡函數的微分而獲得。（）A正確B錯誤19、根軌跡與虛軸的交點坐標可以應用勞斯判據列表的方法確立。（）A正確B錯誤20、反響校訂可以除掉不行變部分的參數顛簸。（）A正確B錯誤21、傳達函數既能表示輸入與輸出的函數關系，又能反響中間變量。（）A正確B錯誤22、假如勞斯陣列表中第一列系數均為正數，則該系統(tǒng)是不穩(wěn)固的。（）A正確B錯誤23、根軌跡與虛軸的交點坐標可以應用勞斯判據的方法確立。（）A正確B錯

9、誤24、從s域到z域的映照關系是由zeTs確立的。（）A正確B錯誤25、根軌跡是連續(xù)的，且以虛軸為對稱的曲線。（）A正確B錯誤26、一個系統(tǒng)也許一個零件，其結構圖是獨一的。（）A正確B錯誤27、開環(huán)極點是滿足開環(huán)傳達函數分子等于零的點。（）A正確B錯誤28、假如勞斯表中取代為0的很小正數上下元素符號相同，表示特色方程擁有一對虛根。.精選文檔（）A正確B錯誤29、當串通環(huán)節(jié)之間無采樣開關時，系統(tǒng)的脈沖傳達函數等于各環(huán)節(jié)傳達函數之積的Z變換。（）A正確B錯誤30、采納演繹法時，可以滿足察看數據的系統(tǒng)模型有無量多個。（）A正確B錯誤31、傳達函數和微分方程相同，都可以表征系統(tǒng)的動向特征。（）A正確B

10、錯誤32、關于一階系統(tǒng)，無論輸入何種信號，其輸出響應都不會振蕩。（）A正確B錯誤33、信號流圖可以經過等效變換求出輸出量與輸入量之間的傳達函數。（）A正確B錯誤34、因為能量有限、飽和限制等，積分環(huán)節(jié)的輸出不會無窮增添。（）A正確B錯誤35、線性系統(tǒng)的傳達函數只取決于系統(tǒng)和零件的結構和參數，與外作用函數及初始條件沒關。（）A正確B錯誤36、相平面法是一種圖解法，合用于解析任何擁有嚴重非線性特征的系統(tǒng)。（）A正確B錯誤37、只有輸入支路的節(jié)點稱為輸出節(jié)點，它一般表示系統(tǒng)的輸出信號。（）A正確B錯誤38、在工程實質中機械動力系統(tǒng)可以近似為一階系統(tǒng)。（）A正確B錯誤39、過阻尼系統(tǒng)反響愚癡，動作緩慢

11、，所以一般控制系統(tǒng)都不設計成過阻尼系統(tǒng)。（）A正確B錯誤40、Z變換只好表征連續(xù)時間信號在采樣時刻上的信息。（）A正確B錯誤41、同一個物理系統(tǒng)，可以用不一樣的數學模型來表達。（）A正確B錯誤.精選文檔42、采納演繹法時，可以滿足察看數據的系統(tǒng)模型有無量多個。（）A正確B錯誤43、比率環(huán)節(jié)不失真也不延滯，故又稱為放大環(huán)節(jié)。（）A正確B錯誤44、控制系統(tǒng)在穩(wěn)固的狀況下，一般都存在必定的穩(wěn)態(tài)偏差。（）A正確B錯誤45、勞斯陣列表第一列有負數，說明系統(tǒng)是穩(wěn)固的。（）A正確B錯誤46、根軌跡是以實軸為對稱的，故根軌跡的分別、會合點均位于實軸上。（）A正確B錯誤47、相位差隨頻率變化的特征稱為相頻特征。

12、（）A正確B錯誤48、在正弦輸入信號作用下，線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出也是一個同頻率的正弦信號，所以幅值和相位不變。（）A正確B錯誤49、前饋校訂是在系統(tǒng)主反響回路以外采納的校訂方式。（）A正確B錯誤50、保持器的外推作用表現為過去時刻的輸出信號是當前時刻失散信號的外推。（）A正確B錯誤答案：1B2A3B4A5B6B7A8B9A10B11A12B13B14B15A16B17A18B19A20A21B22B23A24A25B26B272B8A29A30B31A32B33A34A35A36B37A38B39A40A41A42B43A44A45B.精選文檔46B47A48B49A50B三、簡答題1、最小

13、相位系統(tǒng)的定義是什么？答：假如系統(tǒng)開環(huán)傳達函數在復平面s的右半面既沒有極點，也沒有零點，則稱該傳達函數為最小相位傳達函數，擁有最小相位傳達函數的系統(tǒng)稱為最小相位系統(tǒng)。2、控制系統(tǒng)的穩(wěn)固裕量用什么衡量？答：幅值裕量和相角裕量3、模數變換器的定義是什么？答：將連續(xù)信號經過采樣并變換成失散的數字信號的變換環(huán)節(jié)稱為模數變換器。4、簡述Shannon定理的主要內容。答：假如對一個擁有有限頻譜(maxmax)的連續(xù)信號進行采樣，當采樣角頻率s2max或采樣頻率fs2fmax時，則由采樣獲得的失散信號可以無失真地恢復到本來的連續(xù)信號。5、閉環(huán)頻域性能指標有哪幾種？答：諧振峰值、諧振頻率和帶寬頻率。6、對數頻

14、率特征曲線由哪兩部分構成？答：對數幅頻特征和對數相頻特征。7、針對開環(huán)頻率特征所提出的指標有哪幾種？答：剪切頻率、相角裕度和幅值裕度。8、試歸納非線性系統(tǒng)在工程上常用的三種解析方法。答：相平面法、描述函數法和逆系統(tǒng)法。9、針對閉環(huán)幅頻特征所提出的指標有哪幾種？答：閉環(huán)諧振峰值、諧振角頻率和帶寬頻率。10、應用勞斯判據可以鑒識系統(tǒng)的哪幾部分性能？答：系統(tǒng)的相對穩(wěn)固性、系統(tǒng)的絕對穩(wěn)固性、求解系統(tǒng)穩(wěn)固的臨界參數、解析系統(tǒng)參數對穩(wěn)定性的影響。四、計算題.精選文檔1、某單位負反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數為G(s)20s(s28s15)試用勞斯判據鑒識系統(tǒng)的穩(wěn)固性。解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數為：(s)204分8s2

15、15ss3所以，系統(tǒng)的特色方程為：s38s215s200s3115s2820列寫勞斯陣列表以下：s12520s20第一列系數都是正數，故系統(tǒng)是穩(wěn)固的。2、某負反響控制系統(tǒng)開環(huán)傳達函數為G(s)H(s)3(s1)。試確立使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)s(Ts1)(2s1)定的T值范圍。解：閉環(huán)特色方程：23(2)s2430TsTss32T4s22T3s146Ts02T3由第1列元素符號大于0，得使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)固的T值范圍：0T4。3、以下兩串通環(huán)節(jié)G1(s)和G2(s)之間無采樣開關，試求串通環(huán)節(jié)等效的脈沖傳達函數G(z)。aG21G1(s)(s)sas解：串通系統(tǒng)的脈沖傳達函數為G(z)G1G2(z)ZG1(s)

16、G2a1(s)Zass.Z精選文檔1assa依據線性定理我們可知G(z)Z1azzssaz1zeaTz(1eaT)(z1)(zeaT)24、設單位反響控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數為G(s)n。已知系統(tǒng)的偏差響應為s(s2n)e(t)1.4e1.07t0.4e3.73t，試求系統(tǒng)的阻尼比、自然振蕩頻率n。解：閉環(huán)特色方程為s22nsn20由已知偏差響應e(t)看出，輸入必為r(t)1(t)，且系統(tǒng)為過阻尼二階系統(tǒng)。故e(t)1.4et/T10.4et/T21.4e1.07t0.4e3.73t系統(tǒng)時間常數為T10.93,T20.27令s22nsn2(s1)(s1)T1T2得1T1/T2，n212T1/T

17、2T1T2將T1,T2代入上式得1.2，n25、已知最小相位系統(tǒng)Bode圖的幅頻特征以以下圖所示，試求當10.2,20.5時，系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數。.精選文檔dB20lg|G(j)|400-20dB/dec21-40dB/dec解：由圖可知，初步斜率為零，所以系統(tǒng)開環(huán)傳達函數中應不含積分環(huán)節(jié)；1,2應為兩個慣性環(huán)節(jié)的轉折頻率。由此可寫出系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數為G(s)K（1）1s11s112此中開環(huán)增益K由圖幅頻特征低頻初步斜率為零求得：20lgK40(dB),K100再將10.2,20.5，K100代入（1）式，獲得系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數為：G(s)1005s12s16、設單位負反響控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達

18、函數為G(s)1000，試求系統(tǒng)階躍響應性能s(s34.5)指標tp、ts和%。21000解：系統(tǒng)開環(huán)傳達函數為G(s)n2n)s(s34.5)s(s由上式可以獲得：n100031.6,34.50.5452n則可以求得：tp0.12s12n30.17stsn%e12100%13%.精選文檔7、按步驟化簡以以下圖所示系統(tǒng)結構圖，并求傳達函數C(s)/R(s)。解：步驟1：第一將前面的綜合點后移，后邊引出點前移獲得以以下圖所示結構。步驟2：再將G2,G1H1以及G3,G4H2構成的小回路實行反響變換，獲得以下結構圖。再將上圖實行串通及反響變換，獲得總的傳達函數為C(s)G1G2G3G4R(s)1G

19、1G2H1G3G4H2G1G2G3G4H1H2G2G38、以以下圖（a）所示系統(tǒng)的單位階躍響應如圖(b)所示。試確立系統(tǒng)參數K和a。（計算結果保留到小數點后1位。）(a)(b)K2解：系統(tǒng)傳函：W(s)n2asKs22ns2sn-1-21.251由圖知：百分比超調量=e100110025.精選文檔峰值時間tp120.1n所以：0.4，103.4。所以a2n2.7，K2n12n11.69、已知單位負反響控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數為G(s)K，若要求閉環(huán)極點的s(s3)(s5)實部均小于1，試確立K的取值范圍。Ph148解：系統(tǒng)的閉環(huán)特色方程為：s38s215sK0由題意可令s1s1，馬上ss11代入

20、閉環(huán)特色方程，有(s11)38(s11)215(s11)K0整理得：s135s122s1K80列勞斯表以下：s1312s125K8s1118K05s10K818K則使系統(tǒng)穩(wěn)固的K的取值范圍為：50，解得8K18K8010、某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數幅頻特征以以下圖。.精選文檔1）寫出系統(tǒng)開環(huán)傳達函數；2）試求系統(tǒng)的相位裕度，并判斷系統(tǒng)的穩(wěn)固性。解：（1）設開環(huán)傳達函數為：KG(s)H(s)s(0.05s1)(10s1)由系統(tǒng)的開環(huán)對數幅頻特征曲線可知，兩個轉角頻率分別為10.1,220由lgK40，求得K=10。0.120所以：G(s)H(s)10s(0.05s1)(10s1)（2）由GH(j)

21、101，得c1)21(10)2(0.051所以，180G(jc)3系統(tǒng)是穩(wěn)固的，但裕度很小。11.二階失散系統(tǒng)以以下圖所示。試求使系統(tǒng)穩(wěn)固的最大K值。設采樣周期T=0.5s。解:開環(huán)脈沖傳達函數G(z)ZKKZ0.50.5s(s2)ss20.5K(1e2T)z0.316Kz(z1)(ze2T)(z1)(z0.368)閉環(huán)特色方程為1G(z)(z1)(z0.368)0.316Kz0對上式進行W變換，簡化后得0.316Kw21.264w2.7360.316K0由勞斯判據知，若使系統(tǒng)穩(wěn)固，則要求2.7360.316K0所以K8.658，系統(tǒng)穩(wěn)固。.精選文檔五、綜合題1、設單位負反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數

22、為G(s)10(s1)，若要求系統(tǒng)截止頻率s2(2s1)試求相應的值及相角裕度。4，解：由題意可列：G(j)10(1j)2(12j)(j其幅頻特征與相頻特征為：A()G(j)101()22142()G(j)180arctanarctan2令A(c)1，有464100cc10c于是相角裕度180(c)arctancarctan2c由c4代入以上式子獲得：3.215，2.682、已知最小相位系統(tǒng)Bode圖的漸近幅頻特征以以下圖所示，試計算該系統(tǒng)在r(t)1t2作用2下的穩(wěn)固偏差和相角裕度。.精選文檔dB20lg|G(j)|40-4020-20dB/dec0110021410c2001000-20-40-40解：由題圖可確立系統(tǒng)開環(huán)傳達函數：K1s1G(s)41s2s1200此中K滿足方程20lgK40K1001001s1G(s)4s21s1200即，系統(tǒng)開環(huán)傳達函數為：由系統(tǒng)開環(huán)傳達函數可以看出系統(tǒng)為型，且開環(huán)增益K100。則當r(t)1t2作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差為：2ess110.01K100由題意我們可得剪