自動(dòng)控制理論試卷答案a試卷編號(hào)：5※※※（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）一、選擇題（10題，每題2分，共20分）1.控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是指（）A.輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的傳遞函數(shù)B.輸入信號(hào)與誤差信號(hào)之間的傳遞函數(shù)C.輸出信號(hào)與誤差信號(hào)之間的傳遞函數(shù)D.控制器的傳遞函數(shù)2.下列關(guān)于反饋控制的說(shuō)法中，正確的是（）A.反饋控制系統(tǒng)一定能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.反饋控制系統(tǒng)一定能夠減小系統(tǒng)的誤差C.反饋控制系統(tǒng)一定能夠提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度D.反饋控制系統(tǒng)一定能夠減小外部干擾對(duì)系統(tǒng)的影響A.0型系統(tǒng)對(duì)階躍輸入無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差B.1型系統(tǒng)對(duì)斜坡輸入無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差C.2型系統(tǒng)對(duì)加速度輸入無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差4.下列關(guān)于頻率特性的說(shuō)法中，正確的是（）A.幅頻特性表示系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦信號(hào)的增益B.相頻特性表示系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦信號(hào)的相位延遲C.幅頻特性和相頻特性都是頻率的復(fù)函數(shù)5.下列關(guān)于控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)中，屬于時(shí)域指標(biāo)的是（）A.超調(diào)量B.峰值時(shí)間C.調(diào)節(jié)時(shí)間6.下列關(guān)于根軌跡的說(shuō)法中，正確的是（）A.根軌跡是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)在s平面上的映射B.根軌跡上的點(diǎn)表示閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)C.根軌跡的起點(diǎn)是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)D.根軌跡的終點(diǎn)是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)7.下列關(guān)于頻率域穩(wěn)定判據(jù)的說(shuō)法中，正確的是（）A.奈奎斯特判據(jù)適用于最小相位系統(tǒng)B.對(duì)數(shù)頻率特性判據(jù)適用于非最小相位系統(tǒng)C.奈奎斯特判據(jù)和對(duì)數(shù)頻率特性判據(jù)都不適用于非最小相位系統(tǒng)8.下列關(guān)于控制器的說(shuō)法中，正確的是（）A.PID控制器是一種非線性控制器B.比例控制器能夠消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差C.積分控制器能夠提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度D.微分控制器能夠減小系統(tǒng)的超調(diào)量9.下列關(guān)于狀態(tài)空間模型的說(shuō)法中，正確的是（）A.狀態(tài)空間模型是一種時(shí)域模型B.狀態(tài)空間模型是一種頻域模型C.狀態(tài)空間模型是一種非線性模型D.狀態(tài)空間模型是一種確定性模型10.下列關(guān)于現(xiàn)代控制理論的說(shuō)法中，正確的是（）A.現(xiàn)代控制理論主要研究線性定常系統(tǒng)B.現(xiàn)代控制理論主要研究非線性時(shí)變系統(tǒng)C.現(xiàn)代控制理論主要研究離散事件系統(tǒng)D.現(xiàn)代控制理論主要研究隨機(jī)系統(tǒng)二、填空題（5題，每題4分，共20分）1.控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是指輸入信號(hào)與_輸出信號(hào)_之間的傳遞函數(shù)。2.反饋控制系統(tǒng)一定能夠提高系統(tǒng)的_穩(wěn)定性_。3.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的_類型_有關(guān)。4.幅頻特性表示系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦信號(hào)的_增益_。5.根軌跡是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的_零點(diǎn)和極點(diǎn)_在s平面上的映射。三、簡(jiǎn)答題（3題，每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述反饋控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要類型。3.簡(jiǎn)述根軌跡法的主要步驟。四、計(jì)算題（3題，每題15分，共45分）1.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s(s+1)(s+2))，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。2.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=5/(s+1)(s+2)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。3.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s+1)(八、判斷題（5題，每題4分，共20分）1.控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是指輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的傳遞函數(shù)。（）2.反饋控制系統(tǒng)一定能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（）3.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的類型有關(guān)。（）4.幅頻特性表示系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦信號(hào)的增益。（）5.狀態(tài)空間模型是一種非線性模型。（）九、名詞解釋（5題，每題4分，共20分）1.控制系統(tǒng)2.反饋控制系統(tǒng)3.穩(wěn)態(tài)誤差4.頻率特性5.狀態(tài)空間模型十、簡(jiǎn)答題（3題，每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述反饋控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。2.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要類型。3.簡(jiǎn)述根軌跡法的主要步驟。十一、計(jì)算題（3題，每題15分，共45分）1.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s(s+1)(s+2))，求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。2.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=5/(s+1)(s+2)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。3.已知控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s+1)(s+2)，求系統(tǒng)的截止頻率。十二、設(shè)計(jì)題（2題，每題20分，共40分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，使其對(duì)階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差不大于0.1。2.設(shè)計(jì)一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，使其對(duì)斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差不大于0.01。十三、分析題（2題，每題20分，共40分）1.分析一個(gè)已知控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.分析一個(gè)已知控制系統(tǒng)的頻率特性。十四、應(yīng)用題（2題，每題20分，共40分）1.應(yīng)用反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)溫度控制系統(tǒng)。2.應(yīng)用反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)位置控制系統(tǒng)。十五、綜合題（1題，共30分）設(shè)計(jì)一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，使其對(duì)階躍輸入和斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差都不大于0.01，并分析其穩(wěn)定性和頻率特性。一、選擇題答案：1.B2.C3.A4.B5.A二、填空題答案：1.閉環(huán)傳遞函數(shù)2.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)3.穩(wěn)態(tài)誤差4.頻率特性5.根軌跡三、簡(jiǎn)答題答案：1.反饋控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)包括提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減小系統(tǒng)的誤差、提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度等。2.控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要類型包括穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和綜合性能指標(biāo)。3.根軌跡法的主要步驟包括繪制根軌跡圖、確定根軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)、確定根軌跡的分支等。四、計(jì)算題答案：1.略2.略3.略五、判斷題答案：1.√2.×3.√4.√5.×六、名詞解釋答案：1.控制系統(tǒng)：一種能夠?qū)Ρ豢貙?duì)象進(jìn)行控制的系統(tǒng)。2.反饋控制系統(tǒng)：一種能夠根據(jù)被控對(duì)象的輸出反饋來(lái)調(diào)整控制量的系統(tǒng)。3.穩(wěn)態(tài)誤差：系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間的誤差。4.頻率特性：系統(tǒng)對(duì)不同頻率信號(hào)的響應(yīng)特性。5.狀態(tài)空間模型：一種描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的數(shù)學(xué)模型。七、簡(jiǎn)答題答案：1.反饋控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)包括提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減小系統(tǒng)的誤差、提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度等。2.控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要類型包括穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)和綜合性能指標(biāo)。3.根軌跡法的主要步驟包括繪制根軌跡圖、確定根軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)、確定根軌跡的分支等。八、計(jì)算題答案：1.略2.略3.略九、設(shè)計(jì)題答案：1.略2.略十、分析題答案：1.略2.略十一、應(yīng)用題答案：1.略2.略十二、綜合題答案：略本試卷涵蓋了自動(dòng)控制理論的主要知識(shí)點(diǎn)，包括控制系統(tǒng)的基本概念、反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、控制系統(tǒng)性能指標(biāo)、根軌跡法、頻率特性、狀態(tài)空間模型等。通過(guò)不同題型的考察，能夠全面評(píng)估學(xué)生對(duì)自動(dòng)控制理論的理解和應(yīng)用能力。選擇題和填空題主要考察學(xué)生對(duì)基本概念和理論知識(shí)的掌握程度，如控制系統(tǒng)的分類、反饋控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、穩(wěn)態(tài)誤差等。簡(jiǎn)答題和計(jì)算題主要考察學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，如反饋控制