1、1第一章 自动控制的一般概念一、填空题1.（ 稳定性 ） 、 （快速性 ）和（ 快速性 ）是对自动控制系统性能的基本要求。2.线性控制系统的特点是可以使用（ 叠加 ）原理，而非线性控制系统则不能。3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（ 定值 ）控制系统、 （ 随动 ）控制系统和（ 程序 ）控制系统。4.自动控制的基本方式有（ 开环 ）控制、 （ 闭环 ）控制和（ 复合 ）控制。5.一个简单自动控制系统主要由（被控对象） 、 （执行器） 、 （ 控制器）和（ 测量变送器）四个基本环节组成。6.自动控制系统过度过程有（单调）过程、 （衰减振荡）过程、 （ 等幅振荡）过程和（ 发散振荡 ）过程
2、。二、单项选择题1.下列系统中属于开环控制的为（ C ） 。A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器2.下列系统属于闭环控制系统的为（ D ） 。A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱3.下列系统属于定值控制系统的为（ C ） 。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.下列系统属于随动控制系统的为（ B ） 。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.下列系统属于程序控制系统的为（ B ） 。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.（ C ）为
3、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.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（ B ） 。A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性8.下列不是自动控制系统基本方式的是（ C ） 。A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（ B ） 。A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器10.自动控制系统不稳定的过度过程是（ A ） 。A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是第二章 自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述
4、系统（ 输入） 、 （ 输出 ）变量以及系统内部各变量之间（ 动态关系 ）的数学表达式。2.常用的数学模型有（ 微分方程 ） 、 （ 传递函数 ）以及状态空间表达式等。3.（ 结构图 ）和（ 信号流图 ） ，是在数学表达式基础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：在（零初始）条件下，系统的（输出）量的拉氏变换与（输入）量拉氏变换之比。5.系统的传递函数完全由系统的（ 结构、参数 ）决定，与（ 输入信号 ）的形式无关。6.传递函数的拉氏变换为该系统的（ 脉冲响应 ）函数。7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（ 零 ）点。8.令线性定常系统传递函数的分
5、母多项式为零，则可得到系统的（ 极 ）点。9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的（ 特征 ）方程。10.方框图的基本连接方式有（ 串联 ）连接、 （ 并联 ）连接和（ 反馈 ）连接。二、单项选择题1.以下关于数学模型的描述，错误的是（ A ）A.信号流图不是数学模型的图示B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内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、传递函数及状态空间表达式等D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类2.以下关于传递函数的描述，错误的是（ B ）A.传递函数是复变量 s 的有理真分式函数B.传递函数取决于系统和元件的结构和参
6、数，并与外作用及初始条件有关C.传递函数是一种动态数学模型2D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应3.以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（ D ）A.仅适用于线性定常系统B.只能研究单入、单出系统C.只能研究零初始状态的系统运动特性D.能够反映输入变量与各中间变量的关系4.典型的比例环节的传递函数为（ A ）A. B. C. D.K1sTs5.典型的积分环节的传递函数为（ B ）A. B. C. D.6.典型的微分环节的传递函数为（ D ）A. B. C. D.K1sTs7.典型的一阶惯性环节的传递函数为（ C ）A B. C. D. 2T1s1Tss8.典型的二阶振荡环节的传递
7、函数为（ A ）A B. C. D. 21s9.常用函数 拉氏变换 为（ B ）()t1()LtA. B. C. D.1s210.以下关于系统结构图的描述，错误的是（ B ）A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法B.同一系统的结构图形式是唯一的C.利用结构图可以直观地研究系统的运动特性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 ）A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值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（ B ）A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值13.系统的开环传递函
8、数为 ，则闭环特征方程为（ B ）MsGNA. B. C. D.与是否单位反馈系统有关0NS0S10S14.系统的闭环传递函数为 ，则系统的极点为（ B ）32KsA. B. C. D. 3s2ss15.系统的闭环传递函数为 ，则系统的零点为（ A ）1sA. B. C. D. ss0s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（ 零 ）初始条件下，对（ 单位阶跃 ）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（ 结构和系数 ） ，而且还与系统的（ 初始状态 ）以及加在该系统的（ 外作用 ）有关。3.系统瞬态性能通常用（ 超调量 ） 、上升时
9、间、 （ 峰值时间 ） 、 （ 调节时间 ）和衰减比等指标来衡量。34.一阶系统的时间常数为系统响应达到稳态值的（ 63.2% ）所需时间。或，若系统响应曲线以（初始）速度增加，达到稳定值所需时间。5.一阶系统 的时间常数 越大，系统的输出响应达到稳定值的时间（ 越长 ） 。()1KGsTT6.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（ 非 ）周期、 （ 无 ）振荡的，且 （ 0 ） 。%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（ 3T ） ，达到稳态值的 98%所用时间是（ 4T ） ，达到稳态值的（ 63.2% ）所用的时间是 。T8.决定二阶系统动态性能的两个重要参
10、数是（阻尼比 ）和（自然振荡角频率 ） 。n9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 、0 1、 和 1 称为（ 无 ）阻尼、 （ 欠 ）阻尼、（ 临界 ）阻尼和（ 过 ）阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为（ 欠 ）阻尼过程。10.超调量仅由（ 值 ）决定，其值越小，超调量（ 越大 ） 。11.调节时间由（ ）和（ ）决定，其值越大，调节时间（ 越短 ） 。n12.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（ 导数 ） 。13.如果要求系统的快速性好，则（ 闭环极点 ）应距离虚轴越远越好。14.利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有（ 劳斯判据 ）和
11、赫尔维茨判据。15.系统特征方程式的所有根均在 s 平面的左半部分是系统稳定的（ 充要 ）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（ 负实部 ） 。17.线性系统的稳定性仅由系统本身的（结构和参数）决定，而与系统的（初始状态）以及加在该系统（外作用）无关。18.在某系统特征方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为（ 不稳定） 。19.若系统的特征方程式为 ，此系统的稳定性为（ 不稳定 ） 。3410s20.若系统的特征方程式为 ，则此系统的稳定性为（ 不稳定 ） 。2s21.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（
12、积分）环节个数来分类的。22.设控制系统的开环传递函数为 ，该系统的型数为（型 ） 。12Gs23.在单位阶跃输入信号作用下，型系统的稳态误差 （ 0 ） 。se24.在单位斜坡输入信号作用下，0 型系统的稳态误差 （ ） 。25.在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差 （ 0 ） 。s26.如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的（ 稳态精度 ）将提高，稳定性将（ 变差 ） 。27.（ 增大 ）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（ 变差 ） 。28.在高阶系统响应中，距离虚轴（ 最近 ） ，且其附近没有（ 零点 ）的极点将起到主导作用。二、单
13、项选择题1.系统时间响应的瞬态分量（ C ） 。A.是某一瞬时的输出 B.反映系统的准确度 C.反映系统的动态特性 D.只取决于开环极点2.一阶系统 的放大系数 K 越小，则系统的输出响应的稳态值（ C ） 。()1GsTA.不变 B.不定 C.越小 D.越大3.一阶系统 放大系数 越大，则其（ D ） 。sA.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.调节时间越短 D.响应速度不变4.一阶系统的闭环极点越靠近 s 平面的原点，其（ A ） 。A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.准确度越高 D.准确度越低5.下列性能指标中的（ D ）为系统的稳态指标。A. B. C. D.%stptse6.在对
14、二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 称为（ A ） 。0A.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47.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 0 1 称为（ B ） 。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8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 称为（ C ） 。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9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将 1 称为（ D ） 。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（ B
15、 ）过程。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11.二阶系统当 0 1 时，如果增加 ，则输出响应的最大超调量 将（ B ） 。 %A.增大 B.减小 C.不变 D.不定12.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比 保持不变时， （ B ） 。A.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 越大nptB.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 越小C.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 不变n ptD.无阻尼自然振荡频率 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， （ B ） 。A.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间
16、 越大nstB.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 越小C.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 不变stD.无阻尼自然振荡频率 越大，系统的峰值时间 不定n14.对于欠阻尼的二阶系统，阻尼比 越小，超调量将（ A ） 。A.越大 B.越小 C.不变 D.不定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 ） 。nA.越大 B.越小 C.不变 D.不定16.对于欠阻尼二阶系统，无阻尼自然振荡频率 保持不变时（ B ） 。A. 越大，调整时间 越大 B. 越大，调整时间 越小ststC. 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
17、益越大， （ D ） 。A.系统的快速性越好 B.超调量越大 C.峰值时间提前 D.对系统的动态性能没有影响18.已知系统开环传递函数为 ，则该闭环系统的稳定状况为（ A ） 。()0.5)(.1KGssA.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.无法确定19.已知系统开环传递函数为 ，则该闭环系统的稳定状况（ B ） 。().4)(.)A.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.无法确定20.若系统的特征方程式为 ，则此系统的稳定状况为（ C ） 。3210sA.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.无法确定21.设 ，当 增大时，闭环系统（ A ）()()()KGsHA.由稳定到不稳定 B.由不稳定
18、到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定22. 设 ，当 增大时，闭环系统（ C ） 。()(1)2sA.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定23.如果增大系统的开环放大倍数 ，则其闭环系统的稳定性将（ B ） 。K5A.变好 B.变差 C.不变 D.不定24.如果增加开环系统积分环节数，则其闭环系统的稳定性将（ B ） 。A.变好 B.变差 C.不变 D.不定25.设一单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ，要求 ，则 （ B ） 。4()2KGs40PKA.10 B.20 C.30 D.4026.单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是（ C ） 。A.在 时，输出速度与
19、输入速度的稳态误差()1()rtRtB.在 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VD.在 时，输出速度与输入速度的稳态误差()()rtt27.已知其系统的型别为 ，输入为 （n 为正整数） ，则系统稳态误差为零的条件是（ B ） v()rtA. B. C. D. vnnv28.若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的（ D ） 。A.稳定性提高 B.动态性能越好 C.无差度降低 D.无差度越高29.为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈回到干扰作用点之前（ A ） 。A.增加积分环节 B.减少积分环节 C.增加放大环节 D.减少放大环节30.
20、某单位反馈系统开环传递函数 ，当输入为 时，系统稳态误差为（ C ） 。 210()1()0sGs2tA.0 B. C.1 D.1031.决定系统静态性能和动态性能的系统的（ D ） 。A.零点和极点 B.零点和传递系数 C.极点和传递系数 D.零点、极点和传递系数第四章 根轨迹分析法一、填空题1.正反馈系统的相角满足（ ） ，正反馈系统的根轨迹称为（ 零度根轨迹 ） 。2k2.根轨迹起始于（ 开环极点 ） ，终止于（开环零点或无穷远点 ） 。3.根轨迹全部在根平面的（ 虚轴左半 ）部分时，系统总是稳定的。4.如果要求系统的快速性好，则（ 闭环极点 ）应距离虚轴越远越好。5.已知 点在开环传递
21、函数为 的系统的根轨迹上，则该点对应的 值为（ 2 ） 。2j0()(4)1kGsHsk6.系统开环传递函数有 3 个极点，2 个零点，则有（ 3 ）支根轨迹。7.根轨迹是连续的且关于（ 实轴 ）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（ 起始角 ） 。9.根轨迹进入复数零点的切线方向与正实轴间夹角为（ 终止角 ） 。10.已知系统的开环传递函数为 ，则（2，j0）点（ 不在 ）根轨迹上。()3kGsH二、单项选择题1.开环传递函数为 ，则实轴上的根轨迹为（ A ） 。()1ksA B. C. D. (,1,(,0,)2.已知系统开环传递函数为 ，则该闭环系统的稳定状况为（ A
22、） 。).5.1GsA.稳定 B.不稳定 C.稳定边界 D.稳定状态无法确定3.设 ，当 增大时，闭环系统（ A ） 。()213kGsHskA.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定64.开环传递函数为 ，则实轴上的根轨迹为（ B ） 。()13kGsHsA. B. C. D. 1,3,(,0,)5.设开环传递函数为 ，在根轨迹的分离点处，其对应的 值应为（ C ） 。()2s kA.0.25 B.0.5 C.1 D.46.设 ，当 增大时，闭环系统（ C ） 。()1kGsHkA.由稳定到不稳定 B.由不稳定到稳定 C.始终稳定 D.始终不稳定7.设开环传递函数为
23、 ，在根轨迹的分离点处，其对应的 值应为（ A ） 。()s kA.0.25 B.0.5 C.1 D.48.开环传递函数为 ，则根轨迹上的点为（ C ） 。 ()2kGsA.1 B. C.5 D.3jj09.确定根轨迹与虚轴的交点，可用（ A ） 。A.劳斯判据 B.幅角条件 C.幅值条件 D. dks10.开环传递函数为 的根轨迹的弯曲部分轨迹是（ B ） 。(5)()2ksGsHA.半圆 B.整圆 C.抛物线 D.不规则曲线11.系统开环传递函数为两个“ ”多项式之比 ，则闭环特征方程为（ B ） 。()MsGNA. B. C. D.与是否为单位反馈系统有关()0Ns()0sM1()012
24、.已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是（ A ） 。A. B. C. D.2(1)k(1)5k2(3)ks(1)2ks第五章 频率分析一、填空题1.设系统的频率特性为 ，则 称为（ ） 。G(j)R(jI)I()2.设系统的频率特性 ，则相频特性 （ ） 。()Gj()arctnIR3.设某系统开环传递函数为 ，则其频率特性奈氏图起点坐标为（ （1，j0） ） 。210()(ss4.用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是（ 正弦信号 ） 。5.开环最小相位系统的对数幅频特性向右移 5 倍频程，则闭环系统的调节时间将_减小_（增加，不变，减小） ，超调量将_不变_（增加。
25、不变，减小） ，抗高频噪声干扰的能力将_减小_（增加，不变，减小 ） 。6.系统的递函数 ，若输入信号为 ，则系统的稳态输出 （ ） 。1()s()sinrtt()ct2sin(45)t7.比例环节的相频特性为（ ） 。08.积分环节的幅频特性为（ ， ） 。99.二阶微分环节是相位超前环节，最大超前角为（ ） 。18010.二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（ C ） 。7A.指数关系 B.正比关系 C.反比关系 D.不定关系2.一阶系统的闭环极点越靠近 平面原点，其（ A ） 。sA.响应速度越慢 B.响应速度越快 C准确
26、度越高 D.准确度越低3.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系是（ B ） 。A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数4.设积分环节的传递函数为 ，则其频率特性幅值 （ A ） 。()KGs()MA. B. C. D.K2125.如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比 的值为（ A ） 。A. B. C. D.0.700.716.开环系统频率特性 ，当 时，其频率特性相角 （ C ） 。3G(j)1j)/rads(1)A B. C. D. 45o9o5o2o7.设开环系统频率特性为 ，则其频率特性的奈奎斯特图与负实轴交点的频率值 为（ B ） 。(j(j)
27、 A. B. C. D. 2rad/s1rad/s2rad/s2rad/s8.某环节传递函数 ，则其频率特性的奈奎斯特图终点坐标为（ D ） 。0()GA.（0，j0） B.（1，j0） C.（1，j1） D.（10，j0）9.设开环系统频率特性为 ，则其频率特性的极坐标图与负实轴交点的频率值 为（ (j)(j+)j2 A ） 。A. B. C. D. 2rad/s1rad/srad/srad/s10.设积分环节的频率特性为 ，当频率 从 时，其坐标平面上的奈奎斯特曲线是（ B ） 。(j)1(j)G0A.正虚轴 B.负虚轴 C.正实轴 D.负实轴第六章 校正一填空题1.比例控制规律的表达式是
28、（ ）。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（ B ）。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（ B ）。A. B. C. D.153s4s51s13s3.采用串联超前校正时，通常可使校正后系统的截止频率 （ C ）。cA.减少 B.不变 C.增大 D. 可能增大,也可能减少4.某串联校正装置的传递函数为 ，则它是一种（ A ）。()0.1cGsA滞后校正 B.超前校正 C.超前- 滞后校正 D.比例校正81.有反馈的控制系统叫做闭环控制系统。2.稳定性、快速性 和 准确性 是对自动控制系统性能的基本要求。3.线性定常系统的传递函数定义：在零初始条件下，系统的输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换之比。4.系统开环传递函数：闭环系统反馈信号的拉氏变换与偏差信号的拉氏变换之比。5.基本校正方法：串联校正、反馈校正、前馈校正。6.滞后（积分）校正可改善系统稳态特性，减小稳态误差；超前（微分）校正提高系统的动态响应，但不减小其稳压精度。7.闭环系统的稳定条件是脉冲传递函数的全部极点位于 Z 平面上以原点为圆心的单位圆。8.控制系统的三大分析方法：时域分析法、根轨迹分析法、频率特性分析法。9.低频段稳态性能 中频段动态性能 高频段抗干扰能力
