大学期末考试自动控制原理题集( 附带答案) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/9 11:37:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(5)根轨迹与虚轴的交点:ω1=0, K=0; ω2,3=±22, K=48 (1分)

根据以上结果绘制的根轨迹如右图所示。

(2分)

所要求系统稳定的K值范围是:0

(2分)

自动控制原理7

1. 输入已知,确定系统,使输出尽可能符合给定的最佳要求,称为(C ) A.滤波与预测 B.最优控制 C.最优设计 D.系统分析 2. 开环控制的特征是( C )

A.系统无执行环节 B.系统无给定环节 C.系统无反馈环节 D.系统无放大环节

3. ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为( A) A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 4. 若系统的开环传递函数为

10 s(5s?2),则它的开环增益为( D )

A.10 B.2 C.1 D.5 5. 在信号流图中,只有( D)不用节点表示。

A.输入 B.输出 C.比较点 D.方块图单元 6. 二阶系统的传递函数G?s??14s2?2s?1,其阻尼比ζ是( A ) A.0.5 B.1 C.2 D.4 7. 若二阶系统的调整时间长,则说明( B)

A.系统响应快 B.系统响应慢 C.系统的稳定性差 D.系统的精度差 8. 比例环节的频率特性相位移?????( A)

A.0° B.-90° C.90° D.-180°

9. 已知系统为最小相位系统,则一阶惯性环节的幅频变化范围为( D) A.0?45° B.0?-45° C.0?90° D.0?-90° 10.为了保证系统稳定,则闭环极点都必须在( A)上。 A.s左半平面 B.s右半平面 C.s上半平面 D.s下半平面

11.系统的特征方程D?s??5s4?3s2?3?0,可以判断系统为( B)

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A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.稳定性不确定

12.下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据( C ) A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法

13.对于一阶、二阶系统来说,系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的(C ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 14.系统型次越高,稳态误差越( A)

A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 15.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?s?1,则它是一种(D )

10s?1A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正

?的关系相比,通常16.进行串联滞后校正后,校正前的穿越频率?c与校正后的穿越频率?c是( B )

? B.?c>?c? C.?c

17.超前校正装置的频率特性为

1??T2?j(??1),其最大超前相位角?m为( A )

1?T2?jA.arcsin??1 B.arcsinT2?1

??1T2?1C.arcsin?T2??1?T2?1 D.arcsin

?T2??1?T2?118.开环传递函数为G(s)H(s)?K,则实轴上的根轨迹为( C )

(s?2)(s?5)A.(-2,∞) B.(-5,2) C.(-∞,-5) D.(2,∞)

19.在对控制系统稳态精度无明确要求时,为提高系统的稳定性,最方便的是( A ) A.减小增益 B.超前校正 C.滞后校正 D.滞后-超前 20.PWM功率放大器在直流电动机调速系统中的作用是( A )

A.脉冲宽度调制 B.幅度调制 C.脉冲频率调制 D.直流调

44.伺服系统的方块图如图所示,试应用根轨迹法分析系统的稳定性。

Xi(S) X0(S) 1 K s(s?1) - 0.5s?1

44.解:

1)绘制系统根轨迹图

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已知系统开环传递函数为:G(s)?K

s(s?1)(0.5s?1)K*将其变换成由零、极点表达的形式:G(s)? (1分)

s(s?1)(s?2)(其中,根轨迹增益K*=2K,K为系统的开环增益,根据上式可绘制根轨迹图) (1) 根轨迹的起点、终点及分支数:

三条根轨迹分支的起点分别为s1=0,s2=-1,s3=-2;终点为无穷远处。 (1分) (2) 实轴上的根轨迹:

实轴上的0至-1和-2至-∞间的线段是根轨迹。 (1分) (3) 渐近线:

渐近线的倾角分别为±60°,180°。渐近线与实轴的交点为 σa=

?1?5 =-1 (2分) 3 (4) 分离点: 根据公式

dK?0,得:s1=-0.42,s2=-1.58,因为分离点必须位于0和-1之间,可见dss2不是实际的分离点,s1=-0.42才是实际分离点。 (1分) (5) 根轨迹与虚轴的交点: ω1=0, K*=0; ω2,3=±1.414, K*=6

根据以上结果绘制的根轨迹如下图所示。 (2分)

j1.414

k*=6

?

?1 -0.42 0 ?2

自动控制原理8

1. 输入与输出均已给出,确定系统的结构和参数,称为( B )

A.最优设计 B.系统辨识 C.系统分析 D.最优控制

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-j1.414 2)由根轨迹法可知系统的稳定范围是:0

2. 对于代表两个或两个以上输入信号进行( C)的元件又称比较器。 A.微分 B.相乘 C.加减 D.相除 3. 直接对控制对象进行操作的元件称为( C)

A.比较元件 B.给定元件 C.执行元件 D.放大元件 4. 某环节的传递函数是G?s??5s?3?2,则该环节可看成由( D )环节串联而组成。 sA.比例、积分、滞后 B.比例、惯性、微分 C.比例、微分、滞后 D.比例、积分、微分

5. 已知系统的微分方程为6x?0?t??2x0?t??2xi?t?,则系统的传递函数是( A) A.

1 B.2 C.1 D.2

6s?23s?23s?13s?16. 梅逊公式主要用来( C )

A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 7. 一阶系统G(s)=

K的放大系数K愈小,则系统的输出响应的稳态值( C ) Ts?1A.不变 B.不定 C.愈小 D.愈大 8. 二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是 (D ) A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量

9. 在用实验法求取系统的幅频特性时,一般是通过改变输入信号的( B)来求得输出信号的幅值。

A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数 10.设开环系统频率特性G(jω)=

4,当ω=1rad/s时,其频率特性幅值A(1)=( D )

(1?j?)32 B.42 C.2 D.22 411.一阶惯性系统G(s)?1的转角频率指??( A )

s?2A.2 B.1 C.0.5 D.0

K12.设单位负反馈控制系统的开环传递函数G(s)?,其中K>0,a>0,则闭环控制s(s?a)A.

系统的稳定性与(C )

A.K值的大小有关 B.a值的大小有关 C.a和K值的大小无关 D.a和K值的大小有关

13.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡,则其阻尼比可能为( D) A.0.707 B.0.6 C.1 D.0

14.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( C ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 15.以下关于系统稳态误差的概念正确的是(B )

A.它只决定于系统的结构和参数 B.它只决定于系统的输入和干扰

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