自动控制理论试题

2020-08-01试题

自动控制理论试题

  第一部分 选择题

  1.实际生产过程的控制系统大部分是 【 】

  A.一阶系统 B. 二阶系统 C. 低阶系统 D. 高阶系统

  2.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点,则 【 】

  A. 没有出射角和入射角 B. 有出射角和入射角

  C.有出射角无入射角落 D.无出射角有入射角

  3.若开环传递函数为, 此时相位裕量和K的关系是 【 】

  A. 随K增加而增大 B.随K增大而减小

  C.以上都不是 D.与K值无关

  4.超前校正装置的最大超前相角 【 】

  A. B. C. D.

  5.对于同一系统的状态变量和状态空间描述具有 【 】

  A. 状态变量具有唯一性,状态空间描述具有非唯一性

  B. 状态变量具有非唯一性,状态空间描述具有唯一性

  C. 状态变量具有非唯一性,状态空间描述也具有非唯一性

  D. 状态变量具有唯一性,状态空间描述也具有唯一性

  6.在工程问题中,常用______数学模型来表达实际的系统。 【 】

  A. 精确的 B. 复杂的 C. 简化的 D. 类似的

  7. 正弦输入函数r(t)的数学表达式是 【 】

  A.r B.

  C. D.

  8.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为_______dB/dec。 【 】

  A.40 B. -20 C. -40 D. 0

  9.欲改善系统动性能,一般采用 【 】

  A.增加附加零点 B. 增加附加极点

  B.同时增加附加零点,极点 D.A,B,C均不行而用其它方法

  10.在各种校正方式中,______是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。 【 】

  A.并联校正 B.串联校正 C.局部反馈校正 D.前馈校正

  11.设系统的开环传递函数为, 要使系统稳定,K值的取值范围为&nbsp ; 【 】

  A.K>0 B. K<40 C. 0<K<40 D. 0<K<30

  12.一阶系统G(s)的单位脉冲响应是y(t) = _______。 【 】

  A. B. C. D. Ke-t/T

  13.设开环系统的频率特性为G(jω) = ,则其频率特性的极坐标图的奈氏曲线

  与负虚轴交点的频率值ω_____rad/s。 【 】

  A.0.1 B. 1 C. 10 D. 2

  14.负载效应_______。

  A.不仅存在于电气环节,在其它类型的环节上也可能存在

  B.不存在于电气环节,只存在于其它类型的环节

  C.只存在于电气环节,不存在于其它类型的`环节

  D.任何环节都不存在

  15.若系统具有状态可控性,则常系数a,b的关系应满足 。 【 】

  A.a-b≠0 B. 2b2-b-a≠0 C.a-b=0 D.2b2-b-a=0

  第二部分 非选择题

  一、填空题(本大题共10小题, 每小题1分,共10分)

  16.控制系统的稳态误差一般要求在被控量稳定值的______以内。

  17.在励磁控制系统中,_________是被控对象。

  18.采用拉氏变换,可将系统的________ 方程转换成________方程求解。

  19.控制系统的分析和综合方法有________,时域法,根轨迹法,状态空间法等。

  20.当K>0时,0型系统的奈氏图始于________的有限值处。

  21.比例环节的对数幅频特性L(ω)= 。

  22.闭环频率特性的性能指标有_____,_____和频带宽度ωb。

  23.如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环零点之间,那么这两个零点之间必定存在__________。

  24.超前校正装置的奈氏曲线为一个____________。

  25.在给定时刻t,状态向量X(t)在状态空间中是_________。

  三、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)

  26.连续控制系统

  27.特征方程式

  28.二阶系统(附微分方程式或传递函数描述)

  29.频率特性

  30.渐近稳定性

  四、简答题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)

  31.对自动控制系统的性能要求是什么?

  32.某环节的动态方程为y,试写出该环节的传递函数,并画出其阶跃响应曲线。

  33.控制系统的典型输入信号有哪几种?试写出其数学表达式。

  34.设开环系统的传递函数为,试问G(s)是否为最小相位传递

  函数?为什么?

  35.已知负反馈系统的奈氏图如下图所示,设开环增益K=500,在S平面右半部开环极点数P=0,试确定K为何值时系统稳定,为何值时系统不稳定。

  36.如何充分发挥滞后──超前校正装置的作用?

  五、计算题(本大题共4小题,共36分)

  37.(8分)已知单位反馈控制系统的开环传递函数为

  求:1)r(t)=1(t)时的输出y(t);

  求调整时间。

  38.(8分)设开环传递函数为 ,其中z1>a>0,试绘制根轨迹的大致图形。

  39.(10分)单位负反馈系统的开环传递函数为:

  (1)试绘制开环系统的极坐标草图;

  (2)确定相频特性(ω)=对应的频率值ωg及幅值|G(jωg )|。

  40.(10分)设系统状态空间描述中,矩阵A,B,C分别为

  试判断系统的可控性和输出可控性。

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