超前自学网【期末高分题集】[北京交通大学]《自动控制系统及应用》考核必备50
奥鹏期末考核
132863–《自动控制系统及应用》2022年北京交通大学期末复习题集
单选题：
（1）以下不属于最优控制研究方法的是（）。
A.解析法
B.数值计算法
C.梯度型法
D.最小集合法
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（2）速度反馈控制的闭环传递函数没有零点，因此其输出相应的平稳性较比例-微分控制（）。
A.好
B.差
C.不确定
D.条件不满足
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（3）对反馈控制系统来说，如果其控制信号r(t)为一任意的时间函数，其变化规律无法预先予以确定，且当控制信号作用于系统之后，要求系统准确复现上述控制信号，那么将承受这类控制信号的反馈控制系统，叫做（）。
A.随动系统
B.恒值控制系统
C.计算机控制系统
D.数字控制系统
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（4）静态速度误差系数Kv越大，稳态误差越（），精度越（）。
A.小、高
B.大、高
C.小、低
D.大、低
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（5）微分方程为dc(t)/dt=r(t)其传递函数为G(s)=1/s 的环节是（）。
A.振荡环节
B.比例环节
C.积分环节
D.微分环节
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（6）（）通常是指20lg|G(j)|的近似线在第一个转折频率以前的区段。
A.低频段
B.中频段
C.高频段
D.超高频段
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（7）实轴上根轨迹区段的右侧，开环零极点数目之和应为（)。
A.偶数
B.奇数
C.1
D.实数
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（8）系统的时间常数越（），调节时间ts越（），响应过程的快速性也越（）。
A.大、小、好
B.小、小、好
C.小、大、好
D.小、小、坏
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（9）对具体系统，将传递函数的表达式写入方框，称为（）。
A.示意图
B.结构图
C.传递函数
D.数学模型
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（10）若非线性系统的相轨迹在相平面图上表现为一个孤立的封闭曲线，所有附近的相轨迹渐进地趋向或离开这个封闭的曲线。这封闭的相轨迹称做（）。
A.根轨迹
B.极限环
C.实轴
D.虚轴
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（11）自动控制的理论，自动控制有（）种基本方式。
A.1
B.2
C.3
D.4
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（12）当系统某个参数由零变化到无穷大时，闭环特征根在s平面上所移动的轨迹称为（)。
A.模型
B.根轨迹
C.实轴
D.虚轴
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（13）闭环零点越接近（）轴闭环零点的减小峰值时间的作用越（）。
A.实轴、明显
B.虚、明显
C.实轴、不明显
D.虚轴、不明显
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（14）控制系统的典型外作用有（）种。
A.1
B.2
C.3
D.4
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（15）把连续信号转换为离散信号的装置称为（）。
A.采样器
B.A/D转换器
C.D/A转换器
D.交换器
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（16）要求系统稳定，则必须使所有的闭环极点位奥鹏期末考核于s（）。
A.实轴
B.虚轴
C.右半平面
D.左半平面
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（17）一般函数f(x)，规定了参变量x的取值与函数值的对应关系。然而，最优控制中的性能指标却是随着控制函数u(t)的不同而不同，这种关系称为（）。
A.欧拉方程
B.最优控制
C.泛函
D.极值
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（18）当输入信号是单位脉冲时，系统的输出就是（）。
A.传递函数
B.单位脉冲响应
C.微分函数
D.时间曲线
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（19）绘制相轨迹的方法主要有（）。
A.解析法和图解法
B.解析法和框图法
C.框图法和递推法
D.图解法和递推法
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（20）以下不属于控制装置的三种基本功能的是（）。
A.运行
B.测量
C.计算
D.执行
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（21）要求系统平稳性好，则要求复数极点最好设置在s平面与负实轴成（）夹角。
A.30
B.45
C.60
D.90
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（22）以下哪个不属于系统辨识实验设计的内容（）。
A.输入信号的设计
B.采样区间的设计
C.参数估计的方案
D.实际模拟情况
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（23）使系统单位阶跃响应的平稳性好的必要条件是
阻尼比越（），自然振荡角频率n（）。
A.大、小
B.小、小
C.小、大、
D.大、大
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（24）微分方程为C(t)=Kr(t)是（）。
A.放大环节
B.比例环节
C.积分环节
D.微分环节
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（25）能够对被控对象的工作状态进行自动控制的系统，称为（）。
A.自动控制系统
B.控制装置
C.控制机械
D.控制理论
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（26）压力控制系统、电压控制系统、速度控制系统等常采用（）。
A.随动系统
B.恒值控制系统
C.计算机控制系统
D.数字控制系统
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（27）以下不属于输出反馈控制器动态环节的是（）。
A.比例
B.积分
C.微分
D.差动
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（28）稳态分量等于（），瞬态分量是一个随着时间t的增长而衰减的振荡过程。
A.实数
B.-1
C.0
D.1
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（29）以下不属于衡量系统“控制效果”的准则的性能指标是（）。
A.积分型性能指标
B.微分性能指标
C.终端型性能指标
D.复合型性能指标
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（30）所谓自动控制就是不需要人的参与，而能控制某些（）按照指定的规律变化。
A.动作
B.行为
C.物理量
D.机械
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（31）在随动系统和调速系统中，（）不可以作为反馈信号。
A.数控程序
B.转速
C.加速度
D.电枢电流
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（32）闭环极点离（）越近，对动态过程的影响就越（），这就是主导极点的概念。
A.实轴、大
B.虚轴、大
C.实轴、小
D.虚轴、小
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（33）离散控制系统的性能分析不包括（）方面。
A.准确性
B.稳定性
C.稳态性能
D.动态响应
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（34）开环控制方式是按___ 进行控制的,反馈控制方式是按____ 进行控制的。( )
A.偏差;给定量
B.给定量:偏差
C.给定量:扰动
D.扰动:给定量
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（35）自动控制系统的( )是系统正常工作的先决条件。
A.稳定性
B.动态特性
C.稳态特性
D.精确度
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（36）时域中常用的数学模型不包括( )。
A.微分方程
B.差分方程.
C.传递函数
D.状态方程
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（37）适合于应用传递函数描述的系统是( )。
A.线性定常系统
B.线性时变系统
C.非线性时变系统
D.非线性定常系统
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（38）传递函数的拉氏反变换是( )。
A.单位阶跃响应
B.单位加速度响应
C.单位斜坡响应
D.单位脉冲响应
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（39）系统自由运动的模态由( )决定。
A.零点
B.极点
C.零点和极点
D.增益
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（40）信号流图中, ( )的支路称为源节点。
A.只有信号输入
B.只有信号输出
C.既有信号输入又有信号输出
D.任意
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（41）若二阶系统的单位阶跃响应为发散正弦振荡,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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（42）分析系统的频率特性时常用的典型输入信号是( )。
A.单位阶跃函数
B.单位速度函数
C.单位脉冲函数
D.正弦函数
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（43）线性系统的频率特性( )。
A.由系统的结构、参数确定
B.与输入幅值有关
C.与输出有关
D.与时间t有关
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（44）不是频率特性的几何表示法的是( )。
A.极坐标图
B.伯德图
C.尼科尔斯图
D.方框图
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（45）二阶欠阻尼系统的阻尼振荡频率( )无阻尼振荡频率。
A.大于
B.小于
C.等于
D.小于等于
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多选题：
（1）一个不完全可控、不完全可观测的系统，可以将其状态空间划分为（）。
A.可控可观测子空间
B.可控不可观测子空间
C.可观测不可控子空间
D.不可观测不可控子空间
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（2）可以使Z变换运算变得简单和方便的基本定理有终值定理、卷积定理
（ )。
A.线性定理
B.实数位移定理
C.复数位移定理
D.初值定理
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（3）控制系统一般由校正装置、被控元件、（）组成。
A.敏感元件
B.放大元件
C.误差检测器
D.执行结构
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（4）自动控制系统一般由（）组成。
A.控制装置
B.被控对象
C.控制机械
D.控制模数
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（5）用根轨迹法设计串联超前校正装置的一般步骤包括（）。
A.根据给定的性能指标给出相应的一对期望闭环主导极点
B.绘制未校正系统的根轨迹图
C.如未校的根轨迹位于期望闭环主导极点的右侧引入串联串联超前校正使系统根轨迹向左移动
D.校验（）。
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（6）根据Zadel的定义，对一个系统进行辨识，必须具备的基本要素（）。
A.观测数据
B.模型类
C.等价准则
D.建模数据
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（7）无约束梯度法，主要有（）。
A.陡降法
B.拟牛顿法
C.共轭梯度法
D.变尺度法
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（8）系统可观测性判据有（）。
A.格兰姆矩阵判据
B.可观测性矩阵判据
C.PBH秩判据
D.约当规范型判据
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（9）经典控制理论的数学工具包括（）。
A.积分方程
B.微分方程
C.复变函数
D.差动函数
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（10）（）是在系统主反馈回路之内采用的校正方式。
A.串联校正
B.反馈校正
C.前置校正
D.干扰补偿
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（11）串联校正中，根据校正元件对系统性能的影响，又可分为（）。
A.超前校正
B.滞后校正
C.滞后超前校正
D.预先校正
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（12）为了分析的方便,模型分为（）。
A.抽象模型
B.具体模型
C.数学模型
D.物理模型
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（13）控制系统的基本要求主要包括（）。
A.稳
B.准
C.快
D.值
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（14）自校正调节器有以下（）。
A.显式结构
B.隐式结构
C.差动结构
D.随动结构
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（15）被控对象是指要求实现自动控制的（）。
A.机械
B.设备
C.生产过程
D.生产线
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（16）动态结构图是由（）组成的。
A.信号线
B.分支点
C.相加点
D.方框
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（17）系统的数学模型可以用（）建立。
A.经验法
B.分析法
C.实验法
D.数学法
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（18）按模型的构造方法又可分为（）。
A.理论模型
B.经验模型
C.数学模型
D.数字模型
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（19）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.复合校正
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（20）容许控制集合可分成（）。
A.开域
B.闭域
C.合集
D.交集
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（21）系统的相对稳定性通常用（）来衡量。
A.响应时间
B.相角裕度
C.幅值裕度
D.频率特性
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（22）中频段区段的特性集中反映闭环系统动态响应的（）。
A.准确性
B.稳定性
C.快速性
D.阶跃性
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（23）传递函数只取决于系统的（）。
A.结构
B.参数
C.输入量大小
D.输入形式
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（24）自动控制中的开环控制分为（）两种。
A.按反馈调节
B.按偏差调节
C.按给定值操纵
D.按干扰补偿
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（25）对于线性定常系统，常采用的工程方法有（）。
A.时域分析法
B.根轨迹法
C.频率法
D.积分法
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（26）控制论包括（）。
A.工程控制论
B.生物控制论
C.经济控制论
D.产品控制论
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（27）参与控制的信号来自两条通道（）。
A.干扰
B.被控量
C.人工
D.自动
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判断题：
（1）根据实际系统用解析法建立数学模型，一般是从列写微分方程开始。
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（2）可以有效地改善原系统的平稳性和稳定性，并对快速性也将产生有利的影响。
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（3）数字控制系统是一种用数字来控制设备运行的方法。
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（4）系统时间响应的类型虽然取决于闭环极点的性质和大小，时间响应的形状与闭环零点无关。
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（5）传递函数的概念只适用于线性定常系统。
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（6）控制系统的数学模型是描述系统输入,输出物理量(或变量),以及内部各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。
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（7）两个完全不同的系统，只要它们的控制性能是一样的，就可以有完全相同的传递函数。
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（8）超调量是反映系统响应过程的平稳性参数。
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（9）要减小斜坡输入时的稳态误差，需要加大自然振荡频率n或减小阻尼比，但这将对系统响应的平衡性不利。
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（10）经典控制理论，以单变量控制，随动/调节为主要内容，以微分方程和传递函数为数学模型，所用的方法主要以频率响应法为主。
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（11）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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（12）稳定性就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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（13）自校正控制的基本思想是将参数估计递推算法与各种不同类型的控制算法结合起来，形成一个能自动校正控制器参数的实时计算机控制系统。
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（14）离散信号的时域值求出z域值，称为Z变换。
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（15）一阶系统的单位阶跃响应是有稳态误差的。
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（16）一阶系统跟踪匀速输入信号所带来原理上的位置误差能消除。
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（17）高频段决定了系统的抗干扰能力。
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（18）最优控制问题只可分为开环最优控制系统和闭环最优控制系统。
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（19）动态结构图是传递函数的图解法.
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（20）一阶系统，是指凡可用一阶微分方程描述的控制系统的过渡过程。
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（21）两个对偶系统的传递函数矩阵是互为转置的。
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（22）闭环系统的稳定性可以由系统的开环特性来判断。
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（23）闭环零点的作用是减少峰值时间，使系统响应速度变慢。
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（24）把系统的开环频率特性画在M圆图上，可以求得闭环频率特性。
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（25）按干扰补偿进行控制的系统可以对所有干扰进行补偿。
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（26）频率法是研究自动控制系统性能的又一种数学模型。
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（27）按给定值操纵控制方式的原理是：需要控制的是受控对象的被控量，而测量的只是给定值。
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（28）观测器是对系统全部状态变量都进行估计，观测器的阶数与系统阶数相同，称之为全阶观测器.
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（29）一个线性定常系统是稳定的,则其开环极点均位于s平面的右半平面。
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（30）根轨迹法就是利用已知的开环极、零点的位置,根据闭环特征方程所确定的几何条件,通过图解法求出K。由0→∞时的所有闭环极点。
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（31）最大超调量只决定于阻尼比。越小,最大超调量越大。.
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（32）若使线性化具有足够精度,调节过程中变量偏离工作点的偏差信号必须足够小。
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（33）用劳斯表判断连续系统的稳定性,当它的第一-列系数全部为正数系统是稳定的。
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（34）二阶系统的阻尼比越小,振荡性越强。
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（35）无静差系统的特点是当被控制量与给定值不相等时,系统才能稳定。
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（36）对于一个闭环自动控制系统,如果其暂态过程不稳定,系统可以工作。
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（37）微分环节传递函数为5s,则它的幅频特性的数学表达式是5,相频特性的数学表达式是- 90。
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（38）控制系统的稳态误差大小取决于系统结构参数和外输入。
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（39）二阶欠阻尼系统,其阻尼比越大,系统的平稳性越好。
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（40）当固定,n增加时,二阶欠阻尼系统单位阶跃响应的调节时间t将减小。
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填空题：
（1）在经典控制理论中,可采用_时域分析法、##或##等方法判断线性控制系统稳定性。
1、
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2、
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（2）控制系统的数学模型,取决于系统##和##,与外作用及初始条件无关。
1、
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2、
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（3）在二阶系统的单位阶跃响应图中,ts定义为##,%是##。
1、
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2、
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（4）一般情况,降低系统开环增益,系统的快速性和稳态精度将##。
1、
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（5）频率特性由##和##组成。
1、
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2、
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（6）自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为##;当控制装 置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为##;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于##。
1、
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2、
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3、
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（7）传递函数是指在##,线性定常控制系统的##与##之比。
1、
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2、
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3、
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（8）在经典控制理论中,可采用##、 ##或奈奎斯特判据等方法判断线性控制系统稳定性。
1、
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2、
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（9）能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有##、##等。
1、
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2、
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（10）对于一个自动控制的性能要求可以概括为三个方面:##、##、##。
1、
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2、
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3、
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（11）根轨迹起于开环##,终于开环##。
1、
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2、
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（12）实轴上的某一区域##,若其开环实数零、极点个数之和为##, 则该区域必是根轨迹。
1、
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2、
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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）有一系统传递函数,其中Kk=4。求该系统的超调量和调整时间。
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（3）如图所示的电网络系统,其中Ui为输入电压,Uo为输出电压,试写出此系统的微分方程和传递函数表达式。
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（4）某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。试确定系统的闭环传递函数。
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简答题：
（1）请说出什么是反馈控制系统,开环控制系统和闭环控制系统各有什么优缺点?
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（2）请说明自动控制系统的基本组成部分。
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（3）请说明自动控制系统的基本性能要求。
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（4）简述闭环系统的控制原理并绘出其方框图。
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