期末複習題
概念題一、 填空題
1、把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環參與控制的系統，稱作閉環控制系統 。
2、傳遞函式反映系統本身的瞬態特性，與本身引數和結構有關 ，與輸入和初始條件無關 。
3、最大超調量只決定於阻尼比，越小，最大超調量越小 。
4、已知系統頻率特性為，當輸入為時，系統的穩態輸出為 。
5、校正裝置的傳遞函式為，係數大於1，則該校正裝置為超前校正裝置。
6、如果為函式有效頻譜的最高頻率，那麼取樣頻率滿足條件時，取樣函式能無失真地恢復到原來的連續函式。
二、 單選題
1、閉環控制系統的控制方式為 d 。
a. 按輸入訊號控制b. 按擾動訊號控制
c. 按反饋訊號控制d. 按偏差訊號控制
2、某一系統在單位速度輸入時穩態誤差為零，則該系統的開環傳遞函式可能是 d 。
a. b. c. d.
3、已知單位反饋系統的開環奈氏圖如圖所示，其開環右半s平面極點數p=0，系統型號，則系統 a 。
a.穩定 b.不穩定 c.臨界穩定 d. 穩定性不能確定
4、串聯滯後校正是利用 b ，使得系統截止頻率下降，從而獲得足夠的相角裕度。
a． 校正裝置本身的超前相角b．校正裝置本身的高頻幅值衰減特性
c．校正裝置本身的超前相角和高頻幅值衰減 d．校正裝置富裕的穩態效能
5、設離散系統閉環極點為，則 c 。
a．當時，其對應的階躍響應是單調的；
b．當時，其對應的階躍響應是收斂的；
c．當時，其對應的階躍響應是收斂的；
d．當時，其對應的階躍響應是等幅振盪。
三、 是非題
1、 對於線性定常負反饋控制系統，
(1) 它的傳遞函式隨輸入訊號變化而變化
(2) 它的穩定性隨輸入訊號變化而變化
(3) 它的穩態誤差隨輸入訊號變化而變化
(4) 它的頻率特性隨輸入訊號變化而變化
(5) 它的特徵方程是唯一的
(6) 勞斯判據是根據系統閉環特徵方程係數判別閉環系統穩定性的一種準則 ( √ )
(7) 奈氏判據是根據系統閉環頻率特性判別閉環系統穩定性的一種準則
2. 減小或消除系統給定穩態誤差的措施包括
(1) 減小系統開環增益
(2) 在系統的前向通路或主反饋通路設定串聯積分環節
3．利用相位超前校正，可以增加系統的頻寬，提高系統的快速性和穩定裕量 (√ )
4、已知離散系統差分方程為
則脈衝傳遞函式為
計算題一、 某閉環控制系統如圖所示，其中，，
1、試求該系統的開環傳遞函式和閉環傳遞函式。
2、試用勞斯判據判斷該系統的穩定性。
解答：1、系統開環傳遞函式為
系統開環傳遞函式為
2、則其特徵方程為
即由勞斯判據：根據特徵方程的係數，列寫勞斯表為
勞斯表中第一列係數均大於零，所以閉環系統穩定
二、 下圖是簡化的飛行控制系統結構圖，試選擇引數和，使系統的、。
解答：系統的閉環傳遞函式為
令 得，。
三、已知單位反饋系統開環傳函為，
1、求系統的、及效能指標和（5％）；
2、分別求，，時的穩態誤差。
解答：1、由閉環傳遞函式
所以從而得出
2、該系統為ⅰ型系統，開環增益
， ，， 四、已知某個單位反饋控制系統，開環對數幅頻特性分別如圖所示，寫出這個系統的開環傳遞函式表示式並計算系統的截止頻率。
解答：開環傳遞函式為
由得出所以
或者由得出
五、已知系統的開環傳遞函式為：
1、繪出對數漸近幅頻特性曲線以及相頻特性曲線；
2、確定系統的開環截止頻率和穩定裕度。
解答：1、該系統是由積分、放大和兩個慣性環節串聯構成的，k=10 20lgk=20db
低頻為積分放大環節，在，k=20分貝處作 -20db/dec直線
在處作 -40db/10 dec直線，在處作 –60db/10 dec直線
因此相角從-90度單調遞減到-270度
2、六、離散系統結構圖如下圖所示，取樣週期秒。
1、 寫出系統開環脈衝傳遞函式；
2、 判斷時系統穩定性。
解答：1、
代入，得
3、 系統閉環特徵方程為
代入，得
兩個特徵根為
由於所以閉環系統穩定。
七、某離散系統如圖所示。
1、寫出系統開環脈衝傳遞函式；
2、判斷該系統的穩定性。
s解答：
1、設，則開環脈衝傳遞函式為
，所以2、系統的閉環特徵方程序為
即整理得
兩個特徵根為，由於所以閉環系統穩定。自動
控制理論
2023年7月23日星期六
課程名稱: 自動控制理論 （a/b卷閉卷）
一、填空題（每空 1 分，共15分）
1、反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過給定值與反饋量的差值進行的。
2、復合控制有兩種基本形式：即按輸入的前饋復合控制和按擾動的前饋復合控制。
3、兩個傳遞函式分別為g1(s)與g2(s)的環節，以併聯方式連線，其等效傳遞函式為，則g(s)為 g1（s）+g2(s) （用g1(s)與g2(s) 表示）。
4、典型二階系統極點分布如圖1所示，
則無阻尼自然頻率根號2 ，
阻尼比根號2/2 ，
該系統的特徵方程為 s^2+2s+2
該系統的單位階躍響應曲線為衰減**
5、若某系統的單位脈衝響應為，
則該系統的傳遞函式g(s)為 10/（s+0.2s）+5/（s+0.5s
6、根軌跡起始於開環極點 ，終止於開環零點 。
7、設某最小相位系統的相頻特性為，則該系統的開環傳遞函式為k（xs+1）/s(ts+1
8、pi控制器的輸入－輸出關係的時域表示式是 u(t)=kp[e(t)+1/t l e(t)dt
其相應的傳遞函式為 kp[1+1/ts由於積分環節的引入，可以改善系統的穩態效能效能。
二、選擇題（每題 2 分，共20分）
1、採用負反饋形式連線後，則 ( d )
a、一定能使閉環系統穩定b、系統動態效能一定會提高；
c、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最後完全消除；
d、需要調整系統的結構引數，才能改善系統效能。
2、下列哪種措施對提高系統的穩定性沒有效果 ( a )。
a、增加開環極點b、在積分環節外加單位負反饋；
c、增加開環零點d、引入串聯超前校正裝置。
3、系統特徵方程為，則系統 ( c )
a、穩定b、單位階躍響應曲線為單調指數上公升；
c、臨界穩定d、右半平面閉環極點數。
4、系統在作用下的穩態誤差，說明 ( a )
a、 型別b、系統不穩定；
c、 輸入幅值過大d、閉環傳遞函式中有乙個積分環節。
5、對於以下情況應繪製0°根軌跡的是( d )
a、主反饋口符號為「-」 ； b、除外的其他引數變化時；
c、非單位反饋系統d、根軌跡方程（標準形式）為。
6、開環頻域效能指標中的相角裕度對應時域效能指標( a ) 。
a、超調 b、穩態誤差 c、調整時間 d、峰值時間
7、已知開環幅頻特性如圖2所示， 則圖中不穩定的系統是( b )。
系統系統系統③
圖2a、系統① b、系統c、系統d、都不穩定
8、若某最小相位系統的相角裕度，則下列說法正確的是 ( c )。
a、不穩定b、只有當幅值裕度時才穩定；
c、穩定d、不能判用相角裕度判斷系統的穩定性。
9、若某串聯校正裝置的傳遞函式為，則該校正裝置屬於( b )。
a、超前校正 b、滯後校正 c、滯後-超前校正 d、不能判斷
10、下列串聯校正裝置的傳遞函式中，能在處提供最大相位超前角的是：b
abcd、
三、(8分)試建立如圖3所示電路的動態微分方程，並求傳遞函式。
圖3四、（共20分）系統結構圖如圖4所示：
1、寫出閉環傳遞函式表示式；（4分）
2、要使系統滿足條件：, ,試確定相應的引數和；（4分）
3、求此時系統的動態效能指標；（4分）
自動控制原理試題庫 含答案
自動控制理論課程名稱 自動控制理論 a b卷閉卷 一 填空題 每空 1 分，共15分 1 反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過與反饋量的差值進行的。2 復合控制有兩種基本形式 即按的前饋復合控制和按的前饋復合控制。3 兩個傳遞函式分別為g1 s 與g2 s 的環節，以併聯方式連線，其等效傳遞函式為...
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