信科自控原理复习练习题.docx
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信科自控原理复习练习题
信科0901自控原理复习练习题
信科09《自动控制原理》复习参考练习题
一、单项选择题:
1.控制系统的上升时间tr,调节时间ts等反映出系统的(C)
A.相对稳定性B.绝对稳定性C.快速性D.平稳性
2.根据给定值信号的特征分类,控制系统可分为(A)
A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统
B.反馈控制系统、前馈控制系统、反馈复合控制系统
C.最优控制系统和模糊控制系统
D.连续控制系统和离散控制系统
3.系统的传递函数(C)
A.与输入信号有关
B.与输出信号有关
C.完全由系统的结构和参数决定
D.既由系统的结构和参数决定,也与输入信号有关
4.一阶系统的阶跃响应(D)
A.当时间常数T较大时有超调B.当时间常数T较小时有超调
C.有超调D.无超调
5.随动系统中最常用的典型输入信号是抛物线函数和(C)
A.脉冲函数B.阶跃函数C.斜坡函数D.正弦函数
6.确定系统闭环根轨迹的充要条件是(B)
A.根轨迹的模方程B.根轨迹的相方程
C.根轨迹增益D.根轨迹方程的阶次
7.正弦信号作用于线性系统所产生的频率响应是(A)
A.输出响应的稳态分量B.输出响应的暂态分量
C.输出响应的零输入分量D.输出响应的零状态分量
8.Ⅱ型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为(B)
A.-60(dB/dec)B.-40(dB/dec)
C.-20(dB/dec)D.0(dB/dec)
9.设开环系统频率特性G(j?
)=
对应频率?
为(C)10(1?
j?
)3,则其频率特性相位移?
(?
)=-180?
时,
A.10(rad/s)B.3(rad/s)C.3(rad/s)D.1(rad/s)
10.进行串联滞后校正后,校正前的截止频率?
c与校正后的截止频率?
c′的关系,通常是
(B)
A.?
c=?
c′B.?
c>?
c′
C.?
c<?
c′D.?
c与?
c′无关
11.常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是(D)
A.PIB.PDC.IDD.PID
12.伯德图中的高频段反映了系统的(C)
A.稳态性能B.动态性能C.抗干扰能力D.以上都不是
13.结构类似的最小相位系统和非最小相位系统相比,最小相位系统一定满足(D)
A.两者幅频特性不同,相频特性也不同
B。
两者幅频特性相同,相频特性也相同
C.两者幅频特性相同,且相频?
(?
)?
(n?
m)(90?
)
D.两者幅频特性相同,且相频?
(?
)?
(n?
m)(?
90?
)
14.系统的动态性能包括(B)
A.稳定性、平稳性B.平稳性、快速性
C.快速性、稳定性D.稳定性、准确性
15.开环传递函数G(S)=K(S?
Z1)
(S?
P1)(S?
P2),其中P2>Z1>P1>0,则实轴上的根轨迹为(A
A.(-∞,-P2],[-Z1,-P1]B.?
?
?
?
p2?
C.?
?
p1,?
?
?
D.[-Z1,-P1]
16.对于欠阻尼的二阶系统,当无阻尼自然振荡角频率?
n保持不变时,(B)
A.阻尼比?
越大,系统调节时间ts越大
B.阻尼比?
越大,系统调节时间ts越小
C.阻尼比?
越大,系统调节时间ts不变
)
D.阻尼比?
越大,系统调节时间ts不定
17.微分环节的频率特性相位移?
(?
)为(C)
A.-180?
B.0?
C.-90?
D.+90?
18.Ⅰ型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为(B)
A.-40(dB/dec)B.-20(dB/dec)
C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec)
19.?
从0变化到+∝时,一阶不稳定环节频率特性的幅相特性极坐标图为(A)
A.半圆B.椭圆C.圆D.双曲线
20.惯性环节的对数频率特性相位移?
(?
)在(D)之间。
A.0?
和90?
B.0?
和-90?
C.0?
和180?
D.0?
和-180?
21.已知单位反馈系统的开环传递函数为G(S)=K
S(TS?
1),若要求带宽增加a
倍,相位裕量保持不变,则K应变为(C)
A.K/3aB.K/aC.aKD.2ak
22.已知离散控制系统结构图如图1所示,则其输出采样信号的Z变换的表达式
C(z)为(D)
A.G(Z)R(Z)
1?
GH(Z)B。
GR(Z)
1?
G(Z)H(Z)C.G(Z)R(Z)
1?
G(Z)H(Z)
KZ(1?
eD.GR(Z)1?
GH(Z)-T
23.某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数为G(Z)=
输入下的稳态误差e(?
)为(D)))(Z-1)(Z-e-T,则在单位斜坡
A.0B.?
C.1/KD.T/K
24.PI控制器中,积分时间常数Ti越小,使系统的(A)
A.积分作用越强B.减小振荡
C.过渡过程时间变长D.稳态误差变大
25.时域分析中最常用的典型输入信号是(B)
A.脉冲函数B.阶跃函数C.斜坡函数D.正弦函数
26.采用系统的输入、输出微分方程对系统进行数学描述是(C)
A.系统各变量的动态描述B.系统的内部描述
C.系统的外部描述D.系统的内部和外部描述
27.传递函数的概念适用于(D)系统。
A.线性、非线性B.线性非时变C.非线性定常D.线性定常
28.对于一、二阶系统来说,系统特征方程的系数都为正数的系统是稳定的(C)。
A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是
29.根轨迹法是利用(B)在S平面上的分布,通过图解的方法求取()的位置。
A.开环零、极点;闭环零点B.开环零、极点;闭环极点
C.闭环零、极点;开环零点D.闭环零、极点;开环极点
30.比例环节的频率特性相位移φ(ω)=(A)
A.0?
B.90?
C.-90?
D.-180?
31.伯德图中的低频段反映了系统的(A)
A.稳态性能B.动态性能C.抗高频干扰能力D..以上都不是
32.一阶系统G(S)=K
TS?
1的单位脉冲响应是y(t)=(C)
K
TA.K(1-e?
t/T)B.t-T+Te?
t/TC.
4
(1?
j?
)3e?
t/TD.Ke?
t/T33.设开环系统频率特性G(jω)=
M
(1)=(B),当ω=1rad/s,其频率特性幅值
A.22B.2C.42D.
34.滞后校正装置的奈氏曲线为(B)24
A.圆B.下半圆C.上半圆D.45弧线?
35.非线型系统的稳定性和动态性能与下列哪项因素有关?
(D)
A.输入信号B.初始条件
C.系统的结构、参数D.系统的结构参数和初始条件
36.将图1所示非线性系统化简为非线性部分N和一个等效的线性部分G(S)相
串联的单回路系统,其中图1的(C)系统符合G(S)=G1(S)G2(S)
1?
G1(S).
图1
37.实际生产过程的控制系统大部分是(D)
A.一阶系统B.二阶系统C.低阶系统D.高阶系统
38.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)
A.0≤ξ≤0.707B.0<ξ<1C.ξ>0.707D.ξ>1
39.如果系统中加入一个微分负反馈,将使系统的超调量?
%(B)
A.增加B.减小C.不变D.不定
40.系统的瞬态响应的基本特征取决于系统(D)在S复平面上的位置
A.开环零点B.开环极点C.闭环零点D.闭环极点
41.ω从0变化到+∞时,惯性环节频率特性的极坐标图为(C)
A.圆B.椭圆C.半圆D.双曲线
42.给开环传递函数G(s)H(s)增加零点,作用是(D)
A.根轨迹向右半S平面推移,稳定性变差B.根轨迹向左半S平面推移,稳定性变差
C.根轨迹向右半S平面推移,稳定性变好D.根轨迹向左半S平面推移,稳定性变好
43.利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的(B)
A.稳态性能B.稳态和动态性能C.动态性能D.抗扰性能
44.滞后校正装置的最大滞后相位趋近(A)
A.-90?
B.-45?
C.45?
D.90?
45.为减小单位负反馈系统的稳态误差,在保证系统稳定的前提下,下列方法无效的有(D)
A.提高系统的开环增益B.增加开环系统中积分环节的个数
C.加入适当的PI控制器D.改变系统各环节的时间常数
46.若开环传递函数G(S)=K
S(TS?
1),若要求带宽增加10倍,相位裕量保持不变,则
K、T将(C)
A.K扩大10倍,T不变B.K不变,T缩小10倍
C.K扩大10倍,T缩小10倍D.K缩小10倍,T扩大10倍
47.描述函数是对非线性特性在(A)作用下的输出进行谐波线性化处理之后得到的,它
是非线性特性的近似描述
A.正弦信号B.阶跃信号C.脉冲信号D.斜坡信号
48.下列频域性能指标中,反映闭环频域性能指标的是(A)
A.谐振峰值MrB.相位裕量γC.增益裕量Kg(或h)D.截止频率?
c
49.根据控制系统传输信号的性质分类,控制系统可分为(D)
A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统
B.反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈控制系统
C.最优控制系统和模糊控制系统
D.连续控制系统和离散控制系统
50.Ⅱ型开环系统,对数幅频低频渐近线(或其延长线)与?
轴的交点为?
=(B)
2A.kB.kC.kD。
kv
51.已知控制系统的闭环传递函数?
(s)?
G(s)
1?
G(s)H(s),则其根轨迹起始于(A)
A.G(s)H(s)的极点B.G(s)H(s)的零点
C.1?
G(s)H(s)的极点D.1?
G(s)H(s)的零点
52.欲改善系统动态性能,一般采用(A)
A.增加附加零点B.增加附加极点
C.同时增加附加零、极点D.A、B、C均不行而用其它方法
53.ω从0变化到+∞时,延迟环节频率特性极坐标图为(B)A.半圆B.圆C.椭圆D.双曲线54.设有一单位反馈控制系统,其开环传递函数为G(s)?
量?
50?
最为合适的选择是采用(B)
A.滞后校正B.超前校正C.滞后—超前校正D.超前—滞后校正55.设开环系统频率特性G(j?
)
24
?
4(1?
j?
)
3
40s(s?
2)
,若要求相位裕
,当?
=1rad/s时,其频率特性幅值M
(1)=(C)
A.B.42C.2D.22
56.开环传递函数G(S)的极点向右移动,相当于某些惯性或振荡环节的时间常数(),使系统稳定性(A)。
A.增大,变坏B.减小,变好C.增大,变好D.减小,变坏57.积分环节的频率特性相位移?
(?
)为(B)
A.90?
B.?
90?
C.0?
D.?
180?
58.已知离散控制系统结构图如图1所示,则其输出采样信号的Z变换表达式C(?
)?
(C)
A.G(Z)R(Z)B.
1?
GH(Z)
GR(Z)1?
G(Z)H(Z)
C.
G(Z)R(Z)1?
G(Z)H(Z)
D.
GR(Z)1?
GH(Z)
59.零阶保持器是采样系统的基本元件之一,其传递函数Gh(s)?
可知,它是一个(B)
A.高通滤波器B.低通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器60.某单位反馈采样系统的开环脉冲传递函数G(Z)?
为(D)
3ZZ?
1
1?
e
s
?
Ts
,由其频率特性
,则系统的速度误差系数Kv
A.0B.?
C.1
3D.3
61.有一线性系统,其输入分别为r1(t)和r2(t)时,输出分别为y1(t)和y2(t)。
当输入为a1r1(t)+a2r2(t)
时(a1、a2为常数),输出应为(B)
A.a1y1(t)+y2(t)B.a1y1(t)+a2y2(t)C.a1y1(t)-a2y2(t)D.a1y1(t)-a2y2(t)
62.系统的稳态误差与开环传递函数中哪些因素无关(C)
A.开环增益KB.系统的输入
C.系统各环节的时间常数D.系统的型别
63.下列关于传递函数说法不正确的是(A)
A.传递函数的各项系数与输入信号有关
B.物理上不同的系统,可具有相同的传递函数
C.初始条件不为零时,传递函数不能反映系统全部特性
D.传递函数只适用于线性定常系统
64.二阶系统?
n不变,当0<?
<1时,减小?
,则系统的性能指标(C)
A.?
%增大,tP增大B.?
%减小,tP减小
C.?
%增大,tP减小D.?
%减小,tP增大
65.下面正确的说法是(B)
A.开通路是从一节点出发,沿支路箭头方向通过一些节点到达某一节点的途径
B.支路表示一个信号对另一个信号的函数关系
C.对于给定的系统,信号流图是唯一的
D.可以通过引一条单位1的支路,将混合节点变成输入节点
66.线性系统的频带宽度越宽,则系统的(D)。
A.带宽不反映控制系统的响应速度B.抗干扰能力愈强
C.响应速度愈快,调节时间愈长D.响应速度愈快,调节时间愈短
67.根轨迹上的点应满足的幅角条件为?
G(S)H(S)=(D)
A.-1B.1
C.?
(2k?
1)?
2(k=0,1,2…)D.?
(2k?
1)?
(k=0,1,2,…).
68.奈奎斯特稳定性判据是利用系统的(A)来判断闭环系统稳定性的一个判别准则。
A.开环幅相频率特性B.开环幅值频率特性
C.开环相角频率特性D.闭环幅相频率特性
69.二阶振荡环节的对数频率特性相位移?
(?
)在(A)之间。
A.0?
和-180?
B.0?
和180?
C.0?
和90?
D.0?
和-90?
70.K>0时,0型系统的奈氏图起始于(C)。
A.正虚轴B.负虚轴C.正实轴D.负实轴
1?
?
TS71.某串联校正装置的传递函数为Gc(S)=K(0<?
<1),则该装置是(B)1?
TS
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
72.图1所示的非线性系统,经过变形和归化可以表示为非线性部分N(x)和一个等效的线性部分G(s)相串联的单回路系统的典型结构,则其等效的线性部分G(s)为(A)
A.G1(S)H(S)
1?
G1(S)B.G1(S)1?
G1(S)H(S)
G1(S)H(S)
1?
G1(S)H(S)C.G1(S)[1+H(S)]D.
73.根据控制系统元件的特性,控制系统可分为(B)
A.反馈控制系统和前馈控制系统
B.线性控制系统和非线性控制系统
C.定值控制系统和随动控制系统
D.连续控制系统和离散控制系统
74.设开环G(j?
)?
K
j?
(j?
T1?
1)(j?
T2?
1),当?
?
?
,相频特性趋向于(D)。
A.?
90?
B.+90?
C.?
180?
D.?
270?
75.运算放大器具有的优点是(A)
A.输入阻抗高,输出阻抗低B.输入阻抗低,输出阻抗高
C.输入、输出阻抗都高D.输入、输出阻抗都低
76.如果系统中加入一个速度负反馈,将使系统的平稳性(B)
A.变坏B.变好
C.不变D.不定
77.在下列说法中,正确的说法是()D
A.稳态误差提供误差值随t变化的信息
B.稳态误差取决于系统的输入类型,与输入位置无关
C.系统对各类信号的误差符合迭加原理,都可用?
P、?
V、?
a来求
D.稳态误差系数和稳态误差只有对稳定系统才有意义
78.某系统开环频率特性G(j?
)=
A
(1)=(C)
A.2B.2C.1D.1/2
79.在各种校正方式中,()是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。
A.并联校正B.串联校正C.局部反馈校正D.前馈校正
80.放大环节的频率特性相位移?
?
?
?
为(B)
A.-180?
B.0?
C.90?
D.-90?
81.若开环传递函数G(S)不存在复数极点和零点,则(A)
A.没有出射角和入射角B.有出射角和入射角
C.有出射角无入射角D.无出射角有入射角
82.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
83.超前校正装置的频率特性为G(j?
)=?
(B)
A.sin-12(j?
?
1)2,当?
=1rad/s时,其频率特性幅值jT?
?
1j?
T?
?
1(?
<1,其最大超前相位角?
m为1?
?
2B.sin1?
?
C.sin1?
?
D.sin2-11?
?
-1?
?
1-1?
?
1
84.由电子线路构成的控制器如图1所示,它是(A)
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
图1
85.二阶系统的G(s)?
K?
n
222s?
2?
?
ns?
?
n,当开环增益K增加时,使(D)。
A.?
%增大,tp增大B.?
%减小,ts减小
C.?
增大,?
n减小D.?
减小,?
n增大
86.输入为阶跃信号时,如果(C),则积分环节的输出信号的上升速度越快。
A.输入信号的幅度越小,积分时间常数越小
B.输入信号的幅度越小,积分时间常数越大
C.输入信号的幅度越大,积分时间常数越小
D.输入信号的幅度越大,积分时间常数越大
87.根轨迹与虚轴的交点是系统(B)状态时的闭环特征根。
A.临界阻尼B.零阻尼C.欠阻尼D.过阻尼
88.在工程问题中,常用(C)数学模型来表达实际的系统。
A.精确的B.复杂的C.简化的D.类似的
89.关于线性系统的稳定性问题,下列不正确的说法是(B)
A.稳定性只与自身结构参数有关B。
稳定性与输入和初始条件有关
C.稳定性只取决于特征根的位置D.稳定性与零点无关
90.设系统的传递函数为G(S)=
A.1
2125s?
5s?
1152,则系统的阻尼比为(A)125B.1C.D.
91.与根轨迹增益有关的是(D)
A.闭环零、极点与开环零点B.闭环零、极点与开环极点
C.开环零、极点;闭环零点D.开环零、极点;闭环极点
92.二阶振荡环节的对数幅频特性的高频段的渐近线斜率为(C)db/dec。
A.40B.-20C.-40D.0
93.设开环系统的频率特性为G(j?
)=
1(1?
j?
)
2
则其频率特性的极坐标图的奈氏
曲线与负虚轴交点的频率值?
=(B)rad/s。
A.0.1B.1C.10D.294.在伯德图中反映系统稳态误差性能的是(A)。
A.低频段B。
高频段C。
高频段和中频段D。
中频段95.超前校正装置的奈氏曲线为(C)
A.圆B.下半圆C.上半圆D.45?
弧线
96.图1所示的非线性系统,经过变换和归化可以表示为非线性部分N(x)和一个等效的
线性部分G(s)相串联的单回路系统的典型结构,则其等效的线性部分G(s)为(D)A.G1(s)H(s)B.
1?
G1(s)
G1(s)1?
G1(s)H(s)
C.
G1(s)H(s)1?
G1(s)H(s)
D.G1(s)[1?
H(s)]
97.一阶系统
kTs?
1
的时间常数T越大,则系统输出响应的速度(B)。
A.不变B.越慢C.越快D.不定98.串联超前校正不具备的特征有(B)
A.具有正的相移B。
负的幅值斜率C。
使系统?
(?
c)加大D。
使系统抗干扰能力下降99.系统的G(s)?
7(s?
1)
s(s?
4)(s?
2s?
2)
2
,其开环增益和输入信号为2t时的ess分别为
(B)。
A.7,
27
B。
78
167
C。
7,
17
D。
78
,
87
二、填空题
1.线性控制系统有两个重要特性:
叠加性和。
2.表征系统的输出量最终复现输入量的程度,用来描述。
3.信号流图中,如果一些回路中没有任何公共节点,它们称为。
4.实现系统对干扰具有不变性的充要条件是。
5.当二阶系统处于过阻尼状态时,其阶跃响应
6.G(S)=1
TS?
1的环节称为环节。
Z2
7.已知采样系统的E(Z)?
(Z?
0.5)(Z?
1),则其时域初值。
8.PD控制器是一种相位的校正装置。
9.非线性系统的运动过程可能出现稳定、不稳定或三种情况。
10.比例环节的对数幅频特性L(?
)=。
11.延时环节的奈氏曲线为一个。
12.频率特性仅适用于系统及元件。
13.随动系统中常用的输出信号是斜坡函数和函数。
14.Bode图的低频段特性完全由系统开环传递函数中的积分环节数和决定。
15.如果要求系统的快速性好,则闭环极点应距离越远越好。
16.增加点对系统的动态性能是不利的。
17.如果系统中加一个微分负反馈,将使系统的超调量?
%
18.二阶振荡环节的对数幅频渐近特性的高频段的斜率为(db/dec)。
19.当K>0时,
20.滞后校正装置的最大滞后角所对应的频率?
m=
21.当?
为增益的截止频率?
c时,幅值特性20lg|G(j?
c)|=。
22.描述函数定义为非线性部件与正弦输入信号之复数比。
23.零阶保持器是一个非理想的滤波器。
24.Z变换是分析与设计系统的一个重要数学工具。
25.根据控制系统传输信号的性质来分,控制系统可分为______________控制系统和
______________控制系统。
26.对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:
______________、
______________和准确性。
27.G(S)=?
S+1的环节称为______________环节。
28.根轨迹与虚轴的交点是系统______________阻尼状态时的闭环特征根。
29.频率特性可以由微分方程或传递函数求得,还可以用_____________方法测定。
30.PID控制器是一种相位______________的校正装置。
31.根轨迹图必对称于S平面的______________。
32.?
从0变化到+?
时,惯性环节的频率特性极坐标图在______________象限,形状为
______________。
33.信号
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