超前自学网【期末高分题集】[北京交通大学]《自动控制理论》考核必备40
奥鹏期末考核
116026–《自动控制理论》2022年北京交通大学期末复习题集
单选题：
（1）二阶系统当共轭复数极点位于（ ）线上时，对应的阻尼比为0.707。
A.45
B.30
C.60
D.90
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（2）通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为（ ）。
A.比较元件
B.给定元件
C.反馈元件
D.放大元件
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（3）以下哪种措施不能提高系统的稳定性。（ ）
A.增加开环极点
B.在积分环节外加单位负反馈
C.增加开环零点
D.引入串联超前校正装置
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（4）在采样过程中，（ ）用于解决各采样点之间的数据恢复问题。
A.采样器
B.保持器
C.传输器
D.接收器
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（5）积分环节和惯性环节的频率特性在（ ）上相等。
A.幅频特性的斜率
B.最小幅值
C.相位变化率
D.穿越频率
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（6）闭环控制系统又称为（ ）。
A.反馈系统
B.前馈系统
C.串联系统
D.并联系统
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（7）超前校正是由于正相移的作用，使截止频率附近的（ ）明显上升，从而具有较大的稳定裕度。
A.相位
B.角度
C.幅值
D.增益
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（8）把系统的开环频率特性画在（ ）上可以求得闭环频率特性。
A.等M圆图
B.系统图
C.伯德图
D.结构图
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（9）单位脉冲函数的拉氏变换等于（ ）。
A.1
B.2
C.3
D.4
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（10）频率特性是线性系统(或部件)在（ ）输入下的稳态响应。
A.线性
B.正弦
C.余弦
D.正切
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（11）系统和输入己知,求输出并对动态特性进行研究,称为( )。
A.系统综合
B.系统辨识
C.系统分析
D.系统设计
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（12）从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( )。
A.圆
B.半圆
C.椭圆
D.双曲线
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（13）系统的微分方程为 ,则系统属于( )。
A.离散系统
B.线性定常系统
C.线性时变系统
D.非线性系统
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（14）若二阶系统的单位阶跃响应为等幅振荡,则系统具有( )。
A.两个正实部的特征根
B.两个正实根
C.两个负实部的特征根
D.一对纯虚根
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（15）相位超前校正装置的奈氏曲线为( )。
A.圆
B.上半圆
C.下半圆
D.45度弧线
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（16）在直流电动机调速系统中,霍尔传感器是用作( ) 反馈的传感器。
A.电压
B.电流
C.位移
D.速度
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（17）一阶系统的单位阶跃响应曲线的斜率随时间的推移( )。
A.上升
B.下降
C.不变
D.无规律变化
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（18）若二阶系统的单位阶跃响应为单调发散,则系统具有( )。
A.两个正实部的特征根
B.两个正实根
C.两个负实部的特征根
D.一对纯虚根
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（19）相角条件是根轨迹存在的( )。
A.充分条件
B.必要条件
C.充要条件
D.A,B, C都不对
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（20）典型二阶系统的超调量越大,反映出系统( )。
A.频率特性的谐振峰值越小
B.阻尼比越大
C.闭环增益越大
D.相角裕度越小
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（21）开环对数频率特性的中频段决定系统的( )。
A.型别
B.稳态误差
C.动态性能
D.抗干扰能力
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（22）下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果( )。
A.增加开环极点:
B.在积分环节外加单位负反馈:
C.增加开环零点; .
D.引入串联超前校正装置。
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多选题：
（1）动态结构图由以下几种符号组成。（ ）
A.信号线
B.分支点
C.相加点
D.方框
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（2）消除系统结构不稳定的措施有（ ）。
A.改变积分性质
B.引入比例-微分控制
C.改变微分性质
D.引入比例-积分控制
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（3）结构图的基本组成形式有。（ ）
A.串联连接
B.并联连接
C.反馈连接
D.混联连接
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（4）常用的典型外作用有（ ）。
A.单位阶跃作用
B.单位斜坡作用
C.单位脉冲作用
D.正弦作用
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（5）降低稳态误差所采取的措施有。（ ）
A.增大开环增益
B.增加前向通道中积分环节数
C.采用复合控制
D.采用综合控制
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（6）串联校正根据其提供的相角可分为（ ）。
A.超前校正
B.滞后校正
C.超前-滞后校正
D.滞后-超前校正
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（7）模型按照构造方法可分为（ ）。
A.数学模型
B.物理模型
C.理论模型
D.经验模型
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（8）典型时间响应包括以下几种（ ）。
A.单位阶跃响应
B.单位斜坡响应
C.单位脉冲响应
D.单位综合响应
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（9）以下环节哪些（ ）为控制系统的典型环境。
A.比例环节
B.积分环节
C.微分环节
D.惯性环节
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（10）校正元件按在系统中的联结方式，可分为。（ ）
A.串联校正
B.反馈校正
C.前置校正
D.干扰补偿
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判断题：
（1）稳定的周期运动在扰动消失后，系统的运动能重新收敛于原来的等幅持续震荡。（ ）
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（2）动态规划的基本思想是最优性原理，基本方法是逆向递推法。（ ）
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（3）系统稳定的充分必要条件是：劳斯表中第一列所有元素的计算值均大于0。 （ ）
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（4）根轨迹对称于实轴。（ ）
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（5）rankM=n，即M满秩与系统完全可控互为充分必要条件。（ ）
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（6）单纯采用超前校正或滞后校正均只能改善系统暂态或者稳态一个方面的性能。（ ）
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（7）串联滞后校正用于改善系统的稳态性能，而且还可以基本保持系统原来的暂态性能。（ ）
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（8）控制系统单位阶跃响应的延迟时间为单位阶跃响应曲线上升到其稳态值的70%所需的时间。（ ）
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（9）当需确定在某一外作用和初始条件下系统的动态过程时，可采用拉式变换解微分方程的方法，求得系统动态过程的数值解。（ ）
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（10）可以通过判断系统的开环特性来判断闭环系统的稳定性。（ ）
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（11）稳态误差的大小与系统的开环增益有关，系统的开环增益越大，稳态误差越大。（ ）
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（12）劳斯判据主要用于判断系统是否稳定和确定系统参数的允许范围，但不能给出系统稳定的程度。（ ）
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（13）绝大多数控制系统，在一定的限制条件下，都可以用线性微分方程描述。（ ）
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（14）系统的闭环极点与外部输入信号的形式和作用点无关, 但与输出信号的选取有关。（ ）
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（15）系统的动态结构及所有参数，惟一地取决于开环传递函数。（ ）
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（16）描述函数法不受阶次的限制，对系统的初步分析和设计方便。（ ）
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（17）系统的稳态误差不仅与系统的结构参数有关，而且还与外作用有关。（ ）
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（18）改善系统的性能可以通过调整参数和增加校正环节来实现。（ ）
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（19）稳定的高阶系统，闭环极点的负实部的绝对值越大，其对应的响应分量衰减的越慢。（ ）
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（20）在开环对数频率特性的频段中，低频段决定了系统的平稳性和快速性。（ ）
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（21）控制装置应具备三种基本功能：测量，计算和执行。（ ）
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（22）动态系统的运动过程，是系统从状态空间的一个状态到另一个状态的转移，其运动轨迹在状态空间中形成轨线。（ ）
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（23）在开环对数频率特性的频段中，高频段决定了系统的稳态精度。（ ）
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（24）改变系统参数可以解决稳态误差和动态性能之间的矛盾。（ ）
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（25）根轨迹在s平面上的分支数等于闭环特征方程的阶数。（ ）
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（26）滞后系统的根轨迹对称于实轴。（ ）
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（27）利用传递函数不必求解微分方程就可研究初始条件为零的系统在输入信号作用下的动态性能。（ ）
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（28）二阶系统的时间最优控制问题的最大特点是可以将极小值原理与相平面法相结合，进行最优控制系统的分析与综合。（ ）
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（29）控制系统的时间响应，从时间的顺序上可以划分为动态和稳态两个过程。（ ）
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（30）利用根轨迹法，能方便地确定高阶系统中某个参数变化闭环极点分布的规律，形象地看出参数对系统动态过程的影响。（ ）
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（31）按干扰补偿的开环控制方式原理为：需要控制的是受控对象的被控量，而测量的是破坏系统正常运行的干扰。（ ）
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（32）一个控制元件的传递函数，不一定只含有一个典型环节，而可能是几个环节的组合。（ ）
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（33）状态反馈的引入不改变系统的可控性，但可能改变系统的可观测性。（ ）
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（34）闭环零点的作用为减小峰值时间，使系统响应速度加快，并且闭环零点越接近虚轴，这种作用越明显。（ ）
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（35）引入微分控制，会使系统斜坡响应的稳态误差增大。（ ）
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（36）两个非线性环节串联时，其描述函数等于两个非线性环节描述函数的乘积。（ ）
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（37）能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，称为自动控制系统，一般由控制装置和被控对象组成。（ ）
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（38）前置校正和干扰补偿可以单独用于开式控制系统，也可以作为反馈控制系统的附加校正而组成复合控制系统。（ ）
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（39）反馈回路的设计保证系统的稳定性，前置校正的配置着重于系统的精度。（ ）
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（40）传递函数虽然结构参数一样，但输入、输出的物理量不同，则代表的物理意义不同。（ ）
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（41）稳定性是指系统当扰动消失后，由初始偏差状态恢复平衡状态的性能。（ ）
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（42）时域分析法是根据系统的微分方程，以拉氏变换作为数学工具，直接解出控制系统的时间响应。（ ）
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（43）根轨迹始于开环极点，终止于开环零点。（ ）
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（44）系统开环稳定，只要合理选择控制装置，完全能调试出稳定的闭环系统。（ ）
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（45）串联后等效的传递函数等于各串联环节传递函数的乘积。（ ）
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（46）滞后系统根轨迹的渐近线有无穷多条，且都平行于实轴。（ ）
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（47）三种自动控制的基本方式为：按给定值操纵的开环控制、按干扰补偿的开环控制和按偏差调节的闭环控制。（ ）
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（48）传递函数只取决于系统的结构和参数，与输入量的大小和形式无关。（ ）
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（49）若格兰姆矩阵W(0,t奥鹏期末考核1)为非奇异，则系统完全可控。（ ）
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（50）当输入信号为单位脉冲函数时，系统的输出就是单位脉冲响应。（ ）
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（51）稳态误差是衡量系统稳态性能的重要指标，是系统控制精度的一种度量。（ ）
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（52）控制系统的稳定与精度在控制系统的设计中不是相互矛盾的。（ ）
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（53）图解法特别适合于那些不能够用解析法求解的二阶非线性系统。（ ）
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（54）采样器的作用是从连续的信号中采样得到离散的信息。（ ）
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（55）线性系统稳定的充分必要条件是：闭环传递函数的极点全部位于s平面的左半部。（ ）
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（56）采用动态结构图，既便于求传递函数，同时又能形象直观地表明信号在系统或元件中的传递过程。（ ）
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（57）输出至状态微分反馈的引入不改变系统的可观测性，但可能改变系统的可控性。（ ）
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（58）系统的带宽反映了系统对噪声的滤波特性，同时也反映了系统的响应速度。（ ）
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（59）闭环非主导极点的作用为增大峰值时间，使系统响应速度变缓。（ ）
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（60）若闭环零、极点彼此接近，则它们对系统响应速度的影响相互抵消。（ ）
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（61）反馈控制只有在偏差出现后才产生控制作用，因此系统在强干扰作用下，控制过程中被控量可能有较大的波动。（ ）
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（62）从输入角度看，控制系统的稳态误差可分为给定稳态误差和扰动稳态误差。（ ）
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（63）一个状态方程是否能控，仅与状态方程有关，与系统输出方程无关。（ ）
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（64）积分环节具有记忆功能, 常用来改善系统的稳态性能。（ ）
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（65）根轨迹是指系统特征方程的根随系统参量变化在s平面上运动而形成的轨迹。（ ）
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（66）参与控制的信号来自两条通道：干扰和被控量。（ ）
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（67）反馈校正能等效地改变被包围环节的动态结构和参数。（ ）
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（68）通过根轨迹图可以看出系统参量变化对系统闭环极点布局的影响。（ ）
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（69）根轨迹是根据系统开环传递函数中的某个参数为参变量而画出的开环极点的根轨迹图。
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（70）劳斯表第一列系数符号改变了两次,说明该系统有两个根在右半平面。
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（71）如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态,当扰动消失后,系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态,则系统是稳定的。否则,系统不稳定。
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（72）在计算中劳斯表的某一行各元素均为零, 说明特征方程有关于原点对称的根。
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（73）0型系统在阶跃输入作用下存在稳态误差常称有差系统。
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（74）凡是在s左半平面上没有极、零点的系统,称为最小相位系统。
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（75）若一个动态环节的传递函数乘以1/s, 说明对该系统串联了一个微分环节
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（76）惯性环节的时间常数越大,则系统的快速性越好。
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（77）闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。
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（78）若二阶系统的阻尼比大于1,则其阶跃响应不会出现超调,最佳工程常数为阻尼比等于0.707。
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（79）0型系统不能跟踪斜坡输入,I型系统可跟踪,但存在误差, I型及以上在斜坡输入下的稳态误差为零。
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（80）二阶系统在零阻尼下,其极点位于S平面的右半平面。
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填空题：
（1）对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:##、##和##。
1、
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2、
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3、
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（2）判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用##、##、##等方法。
1、
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2、
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3、
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（3）系统开环频率特性的低频段,主要是由##和##来确定。
1、
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2、
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（4）自动控制系统按控制方式分,基本控制方式有##系统、##系统和##系统三种。
1、
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2、
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3、
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（5）开环系统的频率特性与闭环系统的时间响应有关。开环系统的低频段表征闭环系统的##,:开环系统的中频段表征闭环系统的##,开环系统的高频段表征闭环系统的##。
1、
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2、
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3、
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（6）反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过##与反馈量的差值进行的。
1、
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（7）判断一个闭环线性控制系统是否稳定,可采用##、##、##判据等方法。
1、
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2、
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3、
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（8）最小相位系统是指S右半平面不存在系统的##和##。
1、
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2、
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（9）对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:##、##和##,其中最基本的要求是##。
1、
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2、
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3、
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4、
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（10）延迟环节不改变系统的幅频特性,仅使##发生变化。
1、
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（11）若要全面地评价系统的相对稳定性,需要同时根据##和##来做出判断。
1、
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2、
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（12）输入相同时,系统型次越高,稳态误差越##。
1、
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计算题：
（1）求图示方块图的传递函数,以Xi(s)为输入,Xo(s)为输出。
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（2）如图所示为- -具有弹簧、阻尼器的机械平移系统。当外力作用于系统时,系统产生位移为Xo。求该系统以Xi(t)为输入量,Xo (t)为输出量的运动微分方程式。
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（3）下图为一具有电阻-电感-电容的无源网络,求以电压U为输入,Uc为输出的系统微分方程式。
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（4）已知系统的开环传递函数为,试用对数稳定判据判别系统的稳定性
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简答题：
（1）伯德图中幅频特性曲线的首段和传递函数的型次有何关系?
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（2）根轨迹与虚轴的交点有什么作用?举例说明。
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（3）系统的稳态误差与什么有关?
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（4）开环控制系统和闭环控制系统的主要特点是什么?
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