自动控制系统原理习题47618.doc

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1、word自动控制原理根本知识测试题第一章 自动控制的一般概念二、单项选择题1.如下系统中属于开环控制的为。2.如下系统属于闭环控制系统的为。3.如下系统属于定值控制系统的为。A.自动化流水线B.自动跟踪雷达C.家用电冰箱D.家用微波炉4.如下系统属于随动控制系统的为。A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.家用电冰箱5.如下系统属于程序控制系统的为。A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.火炮自动跟踪系统6.为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统7.如下不是对自动控制系统性能的根本要求的是。A.稳定性B

2、.复现性C.快速性D.准确性8.如下不是自动控制系统根本方式的是。9.如下不是自动控制系统的根本组成环节的是。10.自动控制系统不稳定的过度过程是。二、单项选择题第二章 自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述系统、变量以与系统部各变量之间的数学表达式。2.常用的数学模型有、以与状态空间表达式等。3.和，是在数学表达式根底演化而来的数学模型的图示形式。4.线性定常系统的传递函数定义为，在条件下，系统的量的拉氏变换与量拉氏变换之比。5.系统的传递函数完全由系统的决定，与的形式无关。6.传递函数的拉氏变换为该系统的函数。7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，如此可得到系统的点。8

3、.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，如此可得到系统的点。9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，如此可得到系统的方程。10.方框图的根本连接方式有连接、连接和连接。二、单项选择题1.以下关于数学模型的描述，错误的答案是B.数学模型是描述系统输入、输出变量以与系统部河变量之间的动态关系的数学表达式C.常用的数学模型有微分方程、传递函数与状态空间表达式等2.以下关于传递函数的描述，错误的答案是B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用与初始条件有关3.以下关于传递函数局限性的描述，错误的答案是B.只能研究单入、单出系统4.典型的比例环节的传递函数为A.B.C.D.5.典型的积分

4、环节的传递函数为A.B.C.D.微分环节的传递函数为A.B.C.D.7.典型的一阶惯性环节的传递函数为AB.C. D.8.典型的二阶振荡环节的传递函数为AB.C.D.拉氏变换为A.B.C.D.110.以下关于系统结构图的描述，错误的答案是B.同一系统的结构图形式是唯一的D.对应于确定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的11.方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的A.12.方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的A.乘积 B.，如此闭环特征方程为A.B.C.，如此系统的极点为A.B. C.D.，如此系统的零点为A. B.C.D.参考答案一、填空题1.输入、输出、

5、动态关系2.微分方程、传递函数3.结构图、信号流图4.零初始、输出、输入5.结构和参数、输入信号6.脉冲响应 7.零8.极9.特征10.串联、并联、反响二、单项选择题1.A2.B3.D4.A5.B6.D7.C8.A9.B10.B11.A12.B 13.B14.B15.A 第三章 自动控制系统的时域分析一、填空题1.系统的瞬态性能通常以系统在初始条件下，对输入信号的响应来衡量。2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的，而且还与系统的以与加在该系统的有关。3.系统瞬态性能通常用、上升时间、和衰减比等指标来衡量。态值的所需时间。或，假如系统响应曲线以速度增加，达到稳定值所需时间。的时间常数越大

6、，系统的输出响应达到稳定值的时间。6.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应是周期、振荡的，且。7.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应达到稳态值的95%所用的时间是，达到稳态值的98%所用时间是，达到稳态值的所用的时间是。8.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是和。9.在对二阶系统阶跃响应进展讨论时，通常将、01、和1称为阻尼、阻尼、阻尼和阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为阻尼过程。10.超调量仅由决定，其值越小，超调量。11.调节时间由和决定，其值越大，调节时间。12.在零初始条件下，当系统的输入信号为原来的输入信号的导数时，系统的输出为原来输出的。13.如果要求系统的快速性好，如此应距离虚轴越远越

7、好。14.利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有和赫尔维茨判据。15.系统特征方程式的所有根均在s平面的左半局部是系统稳定的条件。16.系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的全部极点都具有。17.线性系统的稳定性仅由系统本身的决定，而与系统的以与加在该系统。无关。18.在某系统特征方程的劳斯表中，假如第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为。，此系统的稳定性为。，如此此系统的稳定性为。21.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、型系统、型系统这是按开环传递函数的环节个数来分类的。，该系统的型数为。23.在单位阶跃输入信号作用下，型系统的稳态误差。24.在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳

8、态误差。25.在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差。26.如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，如此闭环系统的将提高，稳定性将。27.系统的开环放大系数，可以增强系统对参考输入的跟随能力，但会使稳定性。28.在高阶系统响应中，距离虚轴，且其附近没有的极点将起到主导作用。二、单项选择题1.系统时间响应的瞬态分量。度 C.的放大系数K越小，如此系统的输出响应的稳态值 。C.放大系数越大，如此其。D.响应速度不变越靠近s平面的原点，其。A.5.如下性能指标中的为系统的稳态指标。A.B.C.D.6.在对二阶系统阶跃响应进展讨论时，通常将称为。A.7.在对二阶系统阶跃响应进展讨论时，通常将01

9、称为。A.无阻尼或临界稳定B.8.在对二阶系统阶跃响应进展讨论时，通常将称为。C.9.在对二阶系统阶跃响应进展讨论时，通常将1称为。A.无阻尼或临界稳定B.欠阻尼C.临界阻尼或临界振荡D.过阻尼10.工程上习惯于把过度过程调整为过程。A.无阻尼或临界稳定B.01时，如果增加，如此输出响应的最大超调量将。B.12.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，。越大，系统的峰值时间越大B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小越大，系统的峰值时间不变越大，系统的峰值时间不定13.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，。越大，系统的峰值时间越大B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小越大

10、，系统的峰值时间不变越大，系统的峰值时间不定14.对于欠阻尼的二阶系统，阻尼比越小，超调量将。A.15.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率越大，超调量将。C.16.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率保持不变时。A.越大，调整时间越大B.越大，调整时间越小C.越大，调整时间不变D.越大，调整时间不定17.线性定常二阶系统的闭环增益越大，。D.对系统的动态性能没有影响，如此该闭环系统的稳定状况为。A.，如此该闭环系统的稳定状况。B.不边界 ，如此此系统的稳定状况为。C.，当增大时，闭环系统A.22. 设，当增大时，闭环系统。C.，如此其闭环系统的稳定性将。B.24.如果增加开环系统积分环节

11、数，如此其闭环系统的稳定性将。B.，要求，如此。B.26.单位反响系统稳态速度误差的正确含义是。时，输出速度与输入速度的稳态误差时，输出位置与输入位置的稳态误差C.在时，输出位置与输入位置的稳态误差时，输出速度与输入速度的稳态误差，输入为n为正整数，如此系统稳态误差为零的条件是A.B.C.D.28.假如系统稳定，如此开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的。D.无差度越高29.为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反响回到干扰作用点之前。A.，当输入为时，系统稳态误差为。 A.0B.C.31.决定系统静态性能和动态性能的系统的。D.零点、极点和传递系数参考答案一、填空题1.零、单位阶跃2.结构和

12、系数、初始%、4T、63.2%8.阻尼比、自然振荡角频率9.无、欠、临界、过、欠10.值、越大11.、点 、零点二、单项选择题第四章 根轨迹分析法一、填空题1.正反响系统的相角满足 ，正反响系统的根轨迹称为 。2.根轨迹起始于 ，终止于 。3.根轨迹全部在根平面的 局部时，系统总是稳定的。4.如果要求系统的快速性好，如此 应距离虚轴越远越好。点在开环传递函数为的系统的根轨迹上，如此该点对应的值为 。6.系统开环传递函数有3个极点，2个零点，如此有 支根轨迹。7.根轨迹是连续的且关于 对称。8.根轨迹离开复数极点的切线方向与正实轴间夹角为 。9.根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为 。，

13、如此2，j0点 根轨迹上。二、单项选择题，如此实轴上的根轨迹为 。A B. C. D.，如此该闭环系统的稳定状况为 。A.，当增大时，闭环系统 。A.，如此实轴上的根轨迹为 。 A. B. C. D.，在根轨迹的别离点处，其对应的值应为 。A.0.25 B.0.5 C.，当增大时，闭环系统 。C.，在根轨迹的别离点处，其对应的值应为 。A.，如此根轨迹上的点为 。 A.1 B. C.5 D.9.确定根轨迹与虚轴的交点，可用 。A.劳斯判据 B.幅角条件 C.幅值条件 D.的根轨迹的弯曲局部轨迹是 。A.半圆 B.“多项式之比，如此闭环特征方程为 。A.B. C.12.如下负反响系统的开环传递函

14、数，应画零度根轨迹的是 。A. B. C. D.三名词解释四简答题1.根轨迹的方程是什么？幅角方程是什么？幅值方程是什么？2简述确定根轨迹与虚轴的交点的两种方法。习题答案：一、填空题 1.二、单项选择题 第五章 频率分析一、填空题，如此称为 。，如此相频特性 。，如此其频率特性奈氏图起点坐标为 。4.用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 。5.开环最小相位系统的对数幅频特性向右移5倍频程，如此闭环系统的调节时间将_增加，不变，减小，超调量将_增加。不变，减小，抗高频噪声干扰的能力将_增加，不变，减小 。，假如输入信号为，如此系统的稳态输出 。7.比例环节的相频特性为 。8.积分环节的

15、幅频特性为 。9.二阶微分环节是相位超前环节，最大超前角为 。10.二阶振荡环节是相位滞后环节，最大滞后角为 。二、单项选择题1.积分环节的幅频特性，其幅值和频率成 。 A.指数关系 B.正比关系 C.平面原点，其 。A.3.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是 。 A.幅频特性 B.，如此其频率特性幅值 。A. B. C. D.5.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，如此阻尼比的值为 。A. B. C. D.，当时，其频率特性相角 。A B.C. D.，如此其频率特性的奈奎斯特图与负实轴交点的频率值为 。 A. B. C. D.，如此其频率特性的奈奎斯特图终点坐标为 。 A.

16、0，j0 B.1，j0 C.1，j1 D.10，j0，如此其频率特性的极坐标图与负实轴交点的频率值为 。A. B. C. D.，当频率从时，其坐标平面上的奈奎斯特曲线是 。 A.正虚轴 B.三名词解释参考答案一、填空题 1.虚频特性 2. 3.1，j0 4.正弦信号 5.减小、不变、减弱6. 7. 8.， 9. 10.二、 单项选择题第六章 校正一填空题1.比例控制规律的表达式是 。2.比例-积分控制规律表达式是 。3.比例-微分控制规律表达式是 。二单项选择题1.PI控制规律指的是 。A.比例、微分 B.比例、积分 C.积分、微分 D.比例、积分、微分2.PD控制器的传递函数形式是 。A.B

17、. C. D.3.采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率 。A.减少 B.不变 C.增大 D.可能增大,也可能减少，如此它是一种 。A滞后校正B.三名词解释参考答案二单项选择题1.B 2.B 3.C 4.B 第七章 非线性系统一填空题1.在构成自动控制系统的环节中，有一个或一个以上的环节具有 时，这样的系统便是非线性控制系统。2.线性系统可用线性微分方程来描述，而非线性系统如此要用 来描述，线性系统中经常应用的 ，在非线性系统中不适应。3.非线性系统有时会产生 的周期震荡现象，因为此时无外加信号，故称为 。4.一个非线性环节的描述函数只是描述环节在正弦信号作用下，其输出 与输入 的关

18、系。5.求出非线性环节 后，就可用它代替非线性环节，从而建立起非线性系统的数学描述。6.相平面法是一种用 来求解二阶非线性微分方程的分析方法。7.相平面法适用于任意非线性，但只能用来分析 非线性系统。8.平衡点附近的 最能反映系统的运动特性，通常把平衡点又称为奇点。9.极限环是相平面上一条孤立封闭的 ，反映了系统的 状态。10.极限环有稳定的，不稳定的和半稳定的之分，其中稳定的极限环对应一种稳定的 运动。二单项选择题1.线性系统的稳定性只与系统的 有关。A.输入 B.输出 C.初始条件 D.参数2.没有外界周期变化信号的作用时，系统产生的 的稳定周期运动称为自激振荡。A.单调 B.衰减 C.3

19、.描述函数法是一种研究 的近似方法。A.单调过程 B.衰减震荡过程 C.4.描述函数定义为非线性环节输出的基波分量与输入 的复数比。A.阶跃信号 B.斜坡信号 C.脉冲信号 D.正弦信号5.相平面上半平面x0，相轨迹的走向是x增加的方向,即 。A.向上 B.向下 C.向左 D.向右6.相平面下半平面x0，相轨迹的走向是x减小的方向，即 。A.向上 B.向下 C.参考答案一填空题1.非线性特性 2.非线性微分方程、叠加原理 3.不衰减，自振荡 4.基波分量，正弦信号5.描述函数 6.图解法 7.一阶和二阶 8.相轨迹 9.相轨迹，自激振荡 10.自振 二单项选择题第八章 采样系统一填空题1.采样

20、过程是一个脉冲 过程， 信号经采样后变为 信号。2.描述线性离散系统常用的数学模型是( )、 )和离散状态空间描述。3.变换与拉式变换的关系是 。 ，它具有 滤波作用。5.脉冲传递函数是在 条件下，线性离散系统的 变量变换与 变量变换之比。6.线性离散闭环系统特征方程的根的摸小于1，如此此控制系统是 的。二单项选择题的变换为 。A.1 B.C. D.2.采用过程的采样装置可以简单地看成是一个。A.3.离散系统常用的数学模型为 。A.微分方程 B.，如此该闭环系统的稳定状况为 。A.稳定 B.5.某二阶离散系统是稳定的系统，如此可能的一对闭环几点是。A. B. C. D.参考答案一、填空题 1.

21、调制，连续，断续/离散 2.差分方程、脉冲传递函数 3. 4.二单项选择 第九章 现代控制一、填空题 1.状态变量是指完全表征系统运动状态的且个数 的一组变量。2.状态空间描述由 和 组成。的秩为3那么该系统状态是 的。时，系统的特征值为 。5.为了便于求解和研究控制系统的状态响应，特定的输入信号一般采用( 、 和 等。6.组合系统的根本组合方式为 、 和 、三种类型。，如此状态转移矩阵 。8.控制系统的稳定性，包括 稳定性和 稳定性。9.控制系统中采用了反响方式除了 外，还采用 。10.系统的自由解是系统 时，由 引起的自由运动。11.系统经非奇异变换，其特征方程 ，能控性 。的解 。13.

22、能控性反响 对系统状态的制约能力。14.能观测性反响系统输出对 的识别能力。15.外部稳定性又称为 稳定。16.系统的 响应是在系统的初始状态等于零时，由控制激励作用引起的响应。17.状态方程揭示了系统的部特征，也称为 。18.实现解耦控制常用的两种方法是 法和 法。19.在状态空间分析中，常用 来分析系统各状态变量之间的信息传递关系。20.同一个系统，状态变量的选择不是 的。的所有特征值都具有 时，系统在平衡状态渐近稳定的。22.雅普诺夫两种判别稳定的方法是 和 。阶，如此系统的状态变量个数是 个。24.通过状态反响能镇定的充要条件是其 子系统是渐进稳定的。25.线性系统的特征结构由 和 所

23、表征。26.系统随时间变化，状态向量在状态空间中描绘出 。27.闭环系统传递函数的全部极点都具有 时，系统是BIBO稳定。28.引入状态反响，改变了系统的闭环 。29.在状态空间分析中，能控型与观测型是互为 关系的。30.在传递函数的实现中，通常把没有 对消的传递函数的实现称为最小实现。二、单项选择1.系统的状态变量 。2.如下选项中，不能由状态转移矩阵求出系统矩阵的是 。A. B. C. D.3.下述系统中状态不完全能控制的系统是 。 A B. C. D.，如此状态转移矩阵。 A B. C. D. ， ，如此该系统 。A状态能控制且能观测 B. 状态既不能控又不能观测C状态能控制但不能观测

24、D. 状态不能控但能观测，如此该系统 。A状态能控制且能观测 B. 状态能控但不能观测C状态不能控且不能观测 D. 状态不能控但能观测， ，如此该系统 。A状态能控制且能观测 B. 状态既不能控又不能观测C状态能控制但不能观测 D. 状态不能控但能观测是能控的，如此常数b取值围是 。 A B. C. D. 和互为对偶系统，如此 。 AB. C D.和互为对偶系统，如此 。 AB. C D.和互为对偶系统，如此 。 A B. C. D.和互为对偶系统，如此不满足的是 。 A.能控性等价于 C.能观测性等价于和互为对偶系统，如此不满足的是 。 AB. C D.，如此是 。，如此是 。16.线性系统

25、部稳定与外部稳定的关系是 。A.部稳定的，一定外部稳定B.外部稳定的，一定部稳定C.部不稳定的，一定外部不稳定的重要性质有 。 A. B. C. D.，如此系统的平衡状态 。 A. B. C. D.19.通过状态反响进展任意配置闭环极点的充要条件是，其受控对象是 。20.下述系统中状态完全能控制的系统是 A. B.C. D.21.通过输出反响系统进展任意配置闭环极点的充要条件是，其受控对象是 。 ，如此状态转移矩阵 。A. B. C. D.，如此是 。24.通过状态反响能镇定的充要条件是，其 子系统是渐进稳定的是一个实现为最小实现的充要条件是 . A是能控的 B.是能观测的 C.是能控且能观测

26、的 D. 是不能控且能观测的26.通态状态反响不改变系统的 。 A.能控性 B.能观测性 C.闭环极点 D系统特征值27. 是 。28.状态空间描述 C.既能描述系统部状态和行为，又能描述系统的外部状态和行为D.既不能描述系统部状态和行为，又不能描述系统的外部状态和行为三、名词解释四、简答题1.状态空间描述与传递函数的区别是什么？2.什么是传递函数的实现问题？什么书最小实现。3.试述线性连续系统的时间离散化问题。4.状态转移矩阵的含义是什么？哈密顿定理。6.线性定长系统的运动规律是什么？7.单入单出系统的能控性和能观测性与传递函数零极点的关系是什么？8.外部稳定性与部稳定性的关系是什么?9.雅

27、普诺夫第一法和雅普诺夫第二法的含义是什么？ 存在任意一个非奇异矩阵，将状态矢量作为线性变换，得到另一状态矢量设变换关系为，试写出变换后新状态空间描述11.试述极点配置问题。12.什么是状态可镇定？状态可镇定的充要条件是什么？13.试述状态观测重构问题。14.输出反响和状态反响区别是什么.?15.解耦控制的根本原理是什么？参考答案一填空题 1.最少 2.状态方程、输出方程 3.能观测 4. 5.脉冲函数、阶跃反响、斜坡函数 6.并联、串联、反响 7. 8.外部、部 9.输出反响、状态反响 10.输出为零、初始状态11.不变、不变 12. 或 13.输入控制 14.初始状态 15.BIBO 16.零状态 17.部描述 18.串联补偿器、状态反响 19.状态结构图 20.唯一 21.负实部 22.雅普诺夫第一法、雅普诺夫第二法 23. 24.不能控 25.特征值、特征矢量 26.状态轨迹 27.负实部 28.极点 29、对偶 30、零极点 二单项选择17 / 17