02306自动控制理论5-12

全国2005年10月高等教育自学考试自动控制理论(二)试题课程代码：2306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．研究自动控制系统时常用的典型输入信号是（）A．脉冲函数B．斜坡函数C．抛物线函数D．阶跃函数2．实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为（）A．零B．大于零C．奇数D．偶数3．PID控制器的传递函数形式是（）A．5+3sB．5+3C．5+3s+3D．5+4．拉氏变换将时间函数变换成（）A．正弦函数B．单位阶跃函数C．单位脉冲函数D．复变函数5．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（）A．系统输出信号与输入信号之比B．系统输入信号与输出信号之比C．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比6．PID控制器中，积分控制的作用是（）A．克服对象的延迟和惯性B．能使控制过程为无差控制C．减少控制过程的动态偏差D．使过程较快达到稳定7．当二阶系统的根分布在右半根平面时，系统的阻尼比ξ为（）A．ξ0B．ξ=0C．0ξ1D．ξ18．若某系统的传递函数为G(s)=1TsK,则其频率特性的实部R(ω)是（）A．221TKB．221TKC．TK1D．TK19．已知系统的特征方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，则此系统的稳定性为（）A．稳定B．临界稳定C．不稳定D．无法判断10．已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G（s）=)1(10ss,H(s)=1+Khs,当闭环临界稳定时，Kh值应为（）A．-1B．-0.1C．0.1D．111．闭环系统特征方程为G(s)H(s)=-1,其中G(s)H(s)的矢量表示为（）A．1/（2l+1）πB．1/±(2l+1)πC．1/（±2lπ）D．1/(±lπ)（各备选项中l=0,1,2……）12．某串联校正装置的传递函数为Gc(s)=TsTsk11，1该校正装置为（）A．滞后校正装置B．超前校正装置C．滞后—超前校正装置D．超前—滞后校正装置13．若系统的状态方程为102001xx　　　　。，则该系统的特征根为（）A．s1=-1,s2=-2B．s1=0,s2=1C．s1=1,s2=2D．s1=0,s2=-114．若系统11,210　　　　　　。yxax,x具有可观测性，则常数a取值为（）A．a≠1B．a=1C．a≠2D．a=215．设开环系统频率特性)1.01)(101(1)(jjjjG，则其对数幅频特性的渐近线中频段斜率为（）A．-60dB/decB．-40dB/decC．-20dB/decD．0dB/dec二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16．在发电机开环励磁控制系统的基础上，增加____________和反馈元件就构成了闭环励磁控制系统。17．二阶系统的阻尼比ξ在____________范围时，响应曲线为非周期过程。18．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差ess=____________。19．0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为____________dB/dec，高度为20lgKp。20．在某系统特征方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统____________。21．根轨迹终止于____________。22．m阶微分方程描述的系统有____________个状态变量。23．单位斜坡函数t的拉氏变换为____________。24．Ⅰ型系统极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为____________的无限远处。25．滞后—超前校正装置奈氏图的形状为一个____________。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）26．不稳定系统27．传递函数的零点28．恒值控制系统29．谐振频率四、问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30．系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗?为什么?31．设二阶系统的闭环传递函数为2222)(nnnsssG,当10时，试说明它的特征方程和特征根是什么?并将特征根在根平面上表示出来，再说明系统是否稳定?32．根据题32图所示的波德图判断(a)、(b)两系统的稳定性，并简要说明理由。33．超前校正装置的作用是什么?五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题各10分，共28分）34．设单位反馈控制系统的开环传递函数为)4)(1(10)()(ssssHsG试确定位置误差系数Kp、速度误差系数Kv及加速度误差系数Ka，以及当输入r(t)=1(t)+2t时系统的稳态误差essr。35．设某开环系统的传递函数为)14.025.0)(125.0(10)(2ssssG(1)试绘制该开环系统的对数幅频特性的渐近线；(2)试绘制对数相频特性草图。(对图中的相关参数给出必要的计算过程)36．试建立题36图所示电路动态过程的状态空间表达式，其中输入u(t)为电压源，y(t)为输出电压信号。2006年10月高等教育自学考试全国统一命题考试一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．控制系统中,基本环节的划分，是根据（）A．元件或设备的形式B．系统的物理结构C．环节的连接方式D．环节的数学模型2．单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=（）A．a2tB．t2C．tD．vt3．在实际中很少单独使用的校正方式是（）A．串联校正B．并联校正C．局部反馈校正D．前馈校正4．滞后校正装置的最大滞后相角可趋近（）A．-90°B．-45°C．45°D．90°5．若受控对象存在较大的延迟和惯性，效果较好的控制方式是（）A．比例控制B．积分控制C．比例微分控制D．比例积分控制6．当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比ζ为（）A．ζ0B．ζ=0C．0ζ1D．ζ≥17．设二阶振荡环节的传递函数G（s）=16s4s162，则其对数幅频特性渐近线的转角频率为（）A．2rad/sB．4rad/sC．8rad/sD．16rad/s8．设某环节频率特性为G(jω)14j2，当ω，其频率特性相位移)(为（）A．-180°B．-90°C．0°D．45°9．控制系统的稳态误差ess反映了系统的（）A．稳态控制精度B．相对稳定性C．快速性D．平稳性10．已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为)5s)(1s(s)1s(10)s(G，该系统闭环系统是（）A．稳定的B．条件稳定的C．临界稳定的D．不稳定的11．系统的开环传递函数为)1TS(s2)s(Gk，当T=1s时，系统的相位裕量为（）A．30°B．45°C．60°D．90°12．开环传递函数为)35.0(s)2s5.0)(1s5.0(k)s(G,其根轨迹的起点为()A．0，-3B．-1，-2C．0，-6D．-2，-413．设系统x=x01y,u10x1010,则该系统（）A．状态可控且可观测B．状态可控但不可观测C．状态不可控且不可观测D．状态不可控且可观测14．函数tcoseat的拉氏变换是（）A．22)as(B．22)as(aC．22)as(1D．22)as(as15．设某闭环传递函数为1s101)s(R)s(Y，则其频带宽度为（）A．0～10rad/sB．0～1rad/sC．0～0.1rad/sD．0～0.01rad/s二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16．常规控制器中放大元件的作用是把_________放大，并为反馈信号提供信号源。17．响应曲线达到过调量的________所需的时间，称为峰值时间tp。18．若某系统的传递函数为G(s)，则相应的频率特性为________。19．惯性环节G（s）=1TsK的对数幅频特性为L（）=________。20．根轨迹与虚轴相交，表明系统的闭环特征方程根中有________。21．状态变量是确立动力学系统状态的________。22．从相位考虑，PD调节器是一种________校正装置。23．多个环节的并联连接，其等效传递函数等于各环节传递函数的________。24．迟延环节的极坐标图为一个________。25．伯德图分中频段、高频段和低频段，低频段能够反应系统的稳态性能，中频段能够反映系统的________性能，高频段主要反映系统抗干扰的能力。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）26．非线性控制系统27．系统完全可观测28．闭环极点29．频带宽度四、问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30．频率特性图解分析方法中采用对数坐标有何优点？31．设系统的奈奎斯特图分别如下所示，试判断各系统的稳定性，并简要说明原因。32．发电机励磁控制系统中，通常有哪三种典型的励磁方式？33．滞后校正装置是如何改善系统性能的？五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题每小题10分，共28分）34．RLC电路如题34图所示，试写出输出电压uo(t)与输入电压ui(t)的微分方程。35．设某负反馈系统的前向通道与反馈通道传递函数分别为1)s(H)2s(s16)s(G和，试求系统的空越频率c及相位裕量。36．设控制系统的方块图如题36图所示，当输入信号为r1(t)=2(t),r2(t)=3t同时作用时，试计算系统的稳态误差essr。2007年10月高等教育自学考试全国统一命题考试三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分)26．对数坐标图(Bode图)27．混合节点28．校正装置29．扰动四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)30．已知s平面上的根轨迹，如何根据要求的阻尼系数ζ(如ζ=O．5)确定闭环主导极点?31．试绘制衰减振荡过程的单位阶跃响应曲线，并在曲线上标示系统动态和稳态性能指标。32．控制系统的方框图有哪些基本连接方式?33．试以淋浴水温调节为例说明控制系统的工作原理。全国2008年10月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1．惯性环节又称为（）A．积分环节B．微分环节C．一阶滞后环节D．振荡环节2．没有稳态误差的系统称为（）A．恒值系统B．无差系统C．有差系统D．随动系统3．既可判别线性系统稳定性又可判别非线性系统稳定性的方法是（）A．劳斯判据B．奈奎斯特判据C．根轨迹法D．李亚普诺夫直接法4．根轨迹终止于（）A．闭环零点B．闭环极点C．开环零点D．开环极点5．若某系统的传递函数为G（s）=1)ss(TK1，则相应的频率特性G（jω）为（）A．1)ω(jωTK1B．1)ω(jωTjK1C．1)ω(jωTK1D．1)ω(jωTjK16．若劳斯阵列表中某一行的参数全为零，或只有等于零的一项，则说明在根平面内存在的共轭虚根或共轭复根对称于（）A．实轴B．虚轴C．原点D．45对角线7．滞后校正装置最大滞后相角处的频率ωm为（）A．βT1B．βTC．βTD．Tβ8．已知α+jβ是根轨迹上的一点，则必在根轨迹上的点是（）A．-α+jβB．α-jβC．-α-jβD．β+jα9．当原有控制系统已具有满意的动态性能，但稳态性能不能满足要求时，可采用串联（）A．超前校正B．滞后校正C．反馈校正D．前馈校正10．设系统矩阵A=116.010，则其特征值为（）