《自动控制理论》模拟试题二

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1、《自动控制理论》模拟试题二一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，()A.无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的峰值时间tp越大B.无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的峰值时间tp越小C.无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的峰值时间tp不变D.无阻尼自然振荡频率ωn越大，系统的峰值时间tp不定2.开环传递函数为G(s)H(s)=，则实轴上的根轨迹为()A.［-1,∞)B.［-3，-1］C.(-∞,-3］D

2、.［０，∞)3.若系统的状态方程为=X+u，则该系统的特征根为()A.s1=1,s2=-1B.s1=-1,s2=1C.s1=1,s2=1D.s1=-1,s2=-14.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是()A.低频段B.中频段C.高频段D.无法反映5.由电子线路构成的控制器如图，它是()A.超前校正装置B.滞后校正装置C.滞后—超前校正装置D.超前—滞后校正装置6.进行串联超前校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率ω′c的关系，通常是()A.ωc=ω′cB.ωc>ω′cC.ωc<ω′cD.ωc与ω′c无关7.设开环系统的频率特性G(jω)=,当ω

3、=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=()A.2B.C.4D.8.状态转移矩阵(t)的重要性质有()A.φ(0)=1B.φ-1(t)=-φ(t)C.φk(t)=kφ(t)D.φ(t1+t2)=φ(t1)+φ(t2)9.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=()A.90°B.-90°C.0°D.-180°10.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11.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的()A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是12.随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和()

4、A.阶跃函数B.脉冲函数C.正弦函数D.抛物线函数13.在系统开环传递函数中增加零点，将使系统的超调量σp()A.增加B.减小C.不变D.不定14.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ξ的值为()A.0≤ξ≤0.707B.0<ξ<1C.ξ>0.707D.ξ>115.运算放大器的特点为()A.高输入阻抗，高输出阻抗B.高输入阻抗、低输出阻抗C.低输入阻抗，高输出阻抗D.低输入阻抗、低输出阻抗二、填空题(每小题1分，共10分)1.根据控制系统元件的特性，控制系统可分为______控制系统、______控制系统。2.对于一个自动控制系统的性能要

5、求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和______。3.信号流图中，节点可以把所有____的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的____。4.用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_______。5.超前校正装置的最大超前角所对应的频率ωm=。6.二阶振荡环节的谐振频率ωr与阻尼系数ξ的关系为ωr=______。7.状态方程=AX+Bu的解为X(t)=_______。8.如果根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则在这两个极点间必定存在______。9.在系统开环传递函数中增加极点，对系统的_______性能是不利的。10.如果要求系统的快速

6、性好，则______应距离虚轴越远越好。三、名词解释(每小题2分，共10分)1.反馈控制系统2.稳定性3.局部反馈校正4.最小相位系统5.主导极点四、简答题(每小题4分，共24分)1.试写出闭环频率特性性能指标。2.在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三种情况下，标准二阶系统的单位阶跃响应特性分别是什么?3.试说明惯性环节G(s)=的频率特性，并画出其频率特性的极坐标图。4.设开环传递函数G(s)=，试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。5.试写出PID控制器的传递函数。6.设系统的状态空间描述为=X+1uy=［10］X试判别系统状态的可控性和可观测性。五

7、、计算题(第1、2小题每题8分，第3、4小题每题10，共36分)1.设系统的闭环传递函数为Gc(s)=，试求最大超调量σp=9.6%、峰值时间tp=0.2秒时的闭环传递函数的参数ξ和ωn的值。2.设系统微分方程为+2+3y=+u，试求该系统的状态空间描述。3.系统方框图如下，试画出其信号流图，并求出传递函数。4.设控制系统的开环传递函数为G(s)=试绘制该系统的根轨迹，并求出使系统稳定的K值范围。《自动控制理论》模拟试题二参考答案一、单选择题(1—5小题每小题2分，6—15小题每小题1分，共20分)1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.A9.C1

8、0.B11.C12.D13.B14.A15.B二、填空题(每小题1分，共10分)