控制基础理论复习题.doc

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1、复习题(一)一、单项选择题1、机械工程控制论是研究控制论在(A)中应用的科学。 A、机械工程 B、电子工程 C、生物工程 D、化学工程2、闭环控制系统的特点是(B )A、不必利用输出的反馈信息 B、利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制 C、不一定有反馈回路D、任何时刻输入与输出之间偏差总是零,因此不是用偏差来控制的3、若 则( C )A、 B、 C、 D、4、若,则( A) A、 B、 C、 D、 5、( A ) A、 B、 C、 D、 6、,求( C )A、 B、 C、 D、 8、线性系统与非线性系统的根本区别在于( C ) A、线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入 B、线性系统无外加

2、输入,非线性系统有外加输入 C、线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理 D、线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理 9、某典型环节的传递函数为,它是(D ) A、惯性环节 B、微分环节 C、延时环节 D、比例环节 10、系统的单位脉冲响应函数,则系统的传递函数G(S)为( B ) A、B、C、D、 11、系统方块图如图所示,其开环传递函数是( )A、 B、 C、 D、12、线性系统的时间响应(B ) A由阶跃响应与脉冲响应组成 B由瞬态响应与稳态响应组成 C由各次谐波的稳态响应组合而成 D由输入与干扰信号的稳态响应组成 13、一阶系统的单位阶跃响应为(B )A、 B、C、D、

3、14、二阶系统的阻尼比的范围,其有阻尼固有频率与谐振频率的关系为(A )A、 B、 C、 D、 15、已知一阶系统的传递函数为,则该系统的时间常数T和增益依次为(B ) A、2.5,8 B、2.5,4 C、5,8 D、2,8 16、弹簧一质量一阻尼系统的传递函数为,则系统的无阻固有频率为(A ) A、 B、 C、 D、17、二阶欠阻尼系统的上升时间,定义为(D ) A、达到稳态值所需的时间 B、达到稳态值的90%所需的时间 C、达到稳态值的50%所需的时间D、系统的响应曲线第一次达到输出稳态值所需的时间 18、已知系统开环传递函数为,则系统开环增益及型次(型号)依次为( D ) A、25,0型

4、 B、5,型 C、25,型 D、25,型 19、在机械系统中的延时环节,只是输出比输入延迟了一段时间(B ) A、 B、 C、 D、 20、一阶微分环节G(S)=TS+1,当频率由0时,其幅频特性|G(j)|变化趋势为(C ) A、0 B、01 C、1 D、1- 22、振荡环节的谐振峰值|G(jr)|=Mr的计算式为(A )A、 B、 C、 D、24、系统特征方程的根与系统的瞬态响应的对应关系为(B ) A、特征方程的全部根具有正实部,系统的瞬态响应收敛 B、特征方程的全部根具有负实部,系统的瞬态响应收敛 C、特征方程的全部根的实部为0时,系统的瞬态响应收敛至零 D、特征方程的全部根的实部为0

5、时,系统的瞬态响应一定发散 25、设系统开环传递函数为,则此闭环系统(B ) A、稳定 B、不稳定 C、临界稳定 D、满足稳定的必要条件26、系统的特征方程为,则使该系统稳定的K值范围为(B ) A、K0 B、0K2 C、K为任意值 D、0Kk的条件下,(C) A、B、 C、D、8、某系统的微分方程为,它是(C ) A、线性定常系统B、线性系统C、非线性系统D、非线性时变系统9、图示阻容电路的微分方程为(A ) A、 B、 C、 D、10、某典型环节的传递函数为G(S)=1/TS,它是(B ) A、惯性环节B、积分环节C、微分环节D、比例环节11、系统的单位脉冲响应函数,则系统的传递函数为(A

6、 ) A、B、 C、 D、12、一阶系统7/(S+2),其单位阶跃响应曲线在t=0处的切线的斜率为(B ) A、3.5 B、7 C、2D、1/713、线性系统对输入信号的时间响应(C )A、只与输入信号有关B、只与系统本身固有特性有关C、反映系统本身的固有特性及系统在输入作用下的行为 D、会随着干扰信号所引起的输出而变化 14、二阶系统的阻尼比,等于(C ) A、系统的粘性阻尼系数B、临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比C、系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比D、系统粘性阻尼系数的倒数 15、若典型二阶系统的阻尼比=0.5,无阻尼固有频率n,则系统的阻尼自然频率d为(D ) A、B、C、D、16、

7、二阶欠阻尼系统的峰值时间tp,等于(B ) A、无阻尼振荡周期之半B、有阻尼振荡周期之半C、系统输出第一次达到稳态值的时间D、有阻尼振荡周期 17、二阶系统的性能指标上升时间tx、峰值时间tp和调整时间ts,反映了系统的(B )A、稳定性B、响应的快速性C、精度D、相对稳定性 18、系统的静态速度误差系数定义为(B )A、B、C、D、19、已知系统的传递函数为,其幅频特性|G(j)|为(C ) A、B、 C、 D、20、已知积分环节G(S)=1/S,当频率从0时,其相位总是(D ) A、90B、-45C、-180D、-9021、对于I型系统,当=0时,|G(j)|和G(j)的值各等于(A )

8、A、|G(j)|=,G(j)=-90B、|G(j)|=,G(j)=90C、|G(j)|=0,G(j)=0D、|G(j)|=,G(j)=022、二阶振荡环节 (0rdB、ndr C、nd=rD、r=nd23、若系统的Bode图在=2处出现转折(如图所示),这说明系统中有一个环节是(A ) A、1/(0.5S+1)B、0.5S+1C、2S+1D、1/(2S+1)24、系统的特征方程的根在S平面上的位置与系统瞬态响应的对应关系为(C )A、只要有一个根在S平面的左边,系统瞬态响应就收敛B、只要有一个根在S平面的右边,系统瞬态响应就收敛C、只要有一个根在S平面的右边,系统瞬态响应就发散 D、特性方程的

9、全部根在S平面的的虚轴上,系统的瞬态响应就一定发散 25、系统的开环传递函数为,则系统稳定的K值范围为(D ) A、K0B、0K20D、0K20 26、当系统的开环传递函数GK(S)中,在S平面上无右极点时,系统稳定的充要条件为(B )A、由0+,GK(S)的乃氏曲线包围(-1,j0)点B、由0+,GK(S)的乃氏曲线不包围(-1,j0)点C、由0+,GK(S)的乃氏曲线不包围原点D、由0+,GK(S)的乃氏曲线包围原点27、设系统开环频率特性图如下,对应的开环传递函数为:Gk(S)=K/S(T1S+1)(T2S+1)则闭环系统(A ) A、稳定B、不稳定C、临界稳定D、稳定性不能确定二、计算

10、题1、应用Laplace变换求解下列微分方程y(t)+2y(t)-3y(t)=e-t y(0)=0,y(0)=12、试求图示反馈控制系统的闭环传递函数,并计算其无阻尼固有频率n和阻尼比。3、化简图示方块图,并求其闭环传递函数4、图示控制系统,试计算:(1)=0时,系统的阻尼比=?(2)为使系统阻尼比=1,求值应为多少?5、具有单位反馈的开环传递函数为求:(1)闭环传递函数(2)谐振频率r和谐振峰值Mr6、为使具有特征方程D(S)=s3+3s2+(+3)s+5=0的系统稳定,求的取值范围。复习题(三)一、 单项选择题1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是( A ) A.开环系统的输出对系统无控整

11、理用,闭环系统的输出对系统有控整理用 B.开环系统的输入对系统无控整理用,闭环系统的输入对系统有控整理用 C.开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路 D.开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路2. 若,则( B ) A. B. C. D.3. 已知其( C ) A. B. C. D.4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为( D )A. B. C. D.5. 若,则( B ) A. B. C. D.6. 线性系统与非线性系统的根本区别在于( C ) A.线性系统微分方程的系数为常数,而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B.线性系统只有一个外加输入,

12、而非线性系统有多个外加输入 C.线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理 D.线性系统在实际系统中普遍存在,而非线性系统在实际中存在较少7. 系统方框图如图示,则该系统的开环传递函数为( B )A. B.C. D.8. 二阶系统的极点分别为,系统增益为5,则其传递函数为( D )A. B. C. D.9. 某系统的传递函数为,则该系统的单位脉冲响应函数为( A ) A. B. C. D. 10. 二阶欠阻尼系统的上升时间定义为( C )A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间 B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃

13、响应达到其稳态值的50%所需的时间11. 系统类型、开环增益对系统稳态误差的影响为( A )A.系统型次越高,开环增益K越大,系统稳态误差越小B.系统型次越低,开环增益K越大,系统稳态误差越小C.系统型次越高,开环增益K越小,系统稳态误差越小D.系统型次越低,开环增益K越小,系统稳态误差越小12. 一系统的传递函数为,则该系统时间响应的快速性( C )A.与K有关 B.与K和T有关 C.与T有关 D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为,则该系统为( C )A.0型系统,开环增益为8B.I型系统,开环增益为8C.I型系统,开环增益为4D.0型系统,开环增益为414. 瞬态响应的

14、性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的( B )A.单位脉冲函数 B.单位阶跃函数 C.单位正弦函数 D.单位斜坡函数15.二阶系统的传递函数为 ,当K增大时,其( C )A.无阻尼自然频率增大,阻尼比增大 B.无阻尼自然频率增大,阻尼比减小C.无阻尼自然频率减小,阻尼比减小 D.无阻尼自然频率减小,阻尼比增大16. 所谓最小相位系统是指( B )A.系统传递函数的极点均在S平面左半平面B.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面17. 一系统的传递函数为,则其截止

15、频率为( A ) A. 2 B.0.5 C.5 D.1018. 一系统的传递函数为,则其相位角可表达为( B ) A. B. C. D. 19. 一系统的传递函数为,当输入时,则其稳态输出的幅值为( A ) A. B. C.2 D.420. 延时环节,其相频特性和幅频特性的变化规律是( D )A. dB B. dBC. dB D. dB21. 一单位反馈系统的开环传递函数为,当K增大时,对系统性能能的影响是( A )A.稳定性降低 B.频宽降低 C.阶跃输入误差增大 D.阶跃输入误差减小22. 已知一单位反馈系统的开环Bode图,其幅频特性在低频段是一条斜率为的渐近直线,且延长线与0dB线的交

16、点频率为,则当输入为时,其稳态误差为( A ) A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.5设, ,由于斜率为,故=1,系统为型, 则,(p112)23. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,中的Z表示意义为( D)A.开环传递函数零点在S左半平面的个数 B.开环传递函数零点在S右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数 D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数24. 关于劳斯胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据,以下叙述中正确的是(B )A.劳斯胡尔维茨判据属代数判据,是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据,是用来判断闭环系统稳定性的C.乃奎斯特判据是用来判断开环

17、系统稳定性的 D.以上叙述均不正确25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是( D ) A.截止频率B.谐振频率与谐振峰值C.频带宽度D.相位裕量与幅值裕量Kg26. 一单位反馈系统的开环传递函数为,则该系统稳定的K值范( B ) A.K0 B.K1 C.0K10 D. K127. 对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系,以下叙述中不正确的有( A )A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性 B.中频段表征了闭环系统的动态特性C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力 D.低频段的增益应充分大,以保证稳态误差的要求28. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为( D )A.上升时

18、间 B.调整时间 C.幅值穿越频率 D.相位穿越频率二、计算题1.机械系统如图所示,其中,外力f(t)为系统的输入,位移x(t)为系统的输出,m为小车质量,k为弹簧的弹性系数,B为阻尼器的阻尼系数,试求系统的传递函数(忽略小车与地面的摩擦)。答案:系统的微分方程为 拉氏变换得:(零初始条件) 2.已知系统结构如图,试求传递函数及答案:3.系统如图所示,为单位阶跃函数,试求:1. 系统的阻尼比和无阻尼自然频率;2. 动态性能指标:超调量Mp和调节时间答案:1 2 4.如图所示系统,试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下时,K的数值。 答案: 由劳斯判据: 第一列系数大于零,则系统稳定得 又有:2.2

19、5 可得:K4 4K545.已知单位反馈系统的闭环传递函数,试求系统的相位裕量和幅值裕量kg答案:系统的开环传递函数为,解得又 复习题(四)一、单项选择题1.控制工程主要研究并解决的问题之一是(B ) A.系统已定,输入不确定,求系统的输出 B.系统已定,输入已知,求系统的输出(响应) C.系统已定,规定系统的输入 D.系统不定,输入已知,求出系统的输出(响应)2.f(t)如图所示 则Lf(t)为( C ) A.e-2t B. e-2s C. e-2s D. e-ts3.已知F(s)=,则L-1F(s)为( A ) 4.已知F(s)=Lf(t),若F(s)=,则f(t)|t=?( D ) A.

20、 B.1 C. D.05.下列系统中为线性系统的微分模型为:( B ) A. B. C. D.6.对于定常控制系统来说,( A ) A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 B.微分方程的各阶微分项的幂为1 C.不能用微分方程表示 D.系统总是稳定的7.系统方框图如图所示,则系统的闭环传递函数为( D ) A. B. C. 1+G(S)H(S) D.8.二阶系统的传递函数为,则系统增益为( D ) A.10 B.0.5 C.4 D.59.若系统的单位脉冲响应为,则系统的传递函数为:( A ) A.B.C.D.10.某系统的传递函数为系统的零极点为( C ) A.极点s1=-1, s2=-2,

21、零点s3=5 B.极点s1=1, s2=2 C.极点s1=-1, s2=-2 D.极点s1=1, s2=2,零点s3=-511.下列信号中,哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( A ) A.单位阶跃 B.单位脉冲 C.单位斜坡 D.单位正弦12.系统如图,其稳态误差定义为(C ) A.ess=SG(S) B.ess=te(t) C.ess=e(t) D.ess=e(t)13.某系统传函数为G(s)=,则转角频率为( B ) A. B. C.k/ D.k14.控制系统中( B ) A.系统型次越高,增益K越大,系统稳定误差越大 B.系统型次越高,增益K越大,系统稳定误差越小 C.系统阶次越高,增

22、益K越大,系统稳定误差越小 D.系统阶次越高,稳态误差越大15.在设计控制系统时,稳定性判断( B ) A.不必判断 B.绝对必要 C.有时是必要的 D.根据系统而定16.系统的正弦响应是指( B ) A.不论输入为何种信号,输出都为正弦时的情况 B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时,输出的响应变化情况 C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时,输出的响应变化情况 D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时,输出的响应变化情况17.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( D ) A.闭环系统的传递函数 B.开环系统的传递函数 C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程 D.闭环系统的特征方程18

23、.为了增加系统的稳定性裕量,可以( A ) A.减小系统的增益 B.增大系统的增益 C.减小输入信号 D.使用开环系统19. 二阶振荡环节G(s)=的幅频特性( B ) A.越大,谐振峰越高 B.越小,谐振峰越高 C.n越小,谐振峰越高 D.n越大,谐振峰越高二、简答题1、什么是反馈(包括正反馈和负反馈)?什么是闭环控制系统?2、单位反馈系统的前向通道传递函数为Gk(s)=,a、b、c为大于0的常数。(1)试写出静态误差系数Kp、Kv和Ka。(2)当系统输入为单位斜坡函数时,系统有无稳态误差,若有为何值?三、计算题1、某系统方框图如下,求使系统稳定的f值范围。2、写出图示系统的传递函数,并写出

24、系统的n和。3、化简下列方框图,并写出传递函数。4、某系统如图,试求该系统的峰值时间、最大超调量(单位阶跃输入)。5、设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=,试求闭环的Mr,r 和d复习题(五)一、单项选择题1.机械工程控制论是研究该领域中系统的(C )问题。A. 静力学 B. 能量守恒 C. 动力学 D. 物理学2.开环控制系统是指(B )对系统没有控整理用。A. 系统输入量 B. 系统输出量 C. 系统的传递函数 D. 系统的干扰3.若,则 (D )。 A. B. C. D. 4.若Lf(t)=,则f(t)=(D )。 A. (t-4)5 B. (t+4)5 C. e4tt5 D. e-4

25、tt55.若,则 (B )。 A. 1 B. 4 C. D. 06.已知函数f(t)=u(t-4)+2u(t+3),则Lf(t)=(B )。A. B. C. D. 7. (C )。 A. B. C. D. 8.某系统的微分方程为,它是(B )。A. 线性时变系统 B. 非线性系统C. 线性定常系统 D. 非性线时变系统9.某环节的传递函数为,它是(C )A. 延时环节 B. 比例环节 C. 惯性环节 D. 积分环节10.二阶系统的传递函数,其阻尼比是(A )。A.B. C. 2 D. 11.图示系统的微分方程为(D )。A. B. C. D. 12.一阶系统的单位脉冲响应曲线在t=0处的值为(

26、A )。A.B. 12 C. D. 13.某系统的传递函数,则其单位脉冲响应函数为(B )。A. B. C. D. 14.图示系统称为(C )型系统。A. 0 B. C. D. 15.若保持二阶系统的不变,提高n,则可以(A )。A. 减少上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和峰值时间C. 提高上升时间和调整时间 D. 减少超调量16.已知系统的频率特性为,则频率特性的虚部为(D )。A. B. C. D. 17.对数幅频特性的渐近线如图所示,它对应的传递函数G(s)为(C )。A. B. C. D. 18.图示对应的环节为(B )。A. B. C. D. 19.设系统的特征方程为D(s)=

27、3s4+10s3+5s2+s+2=0,则此系统(C )。A. 稳定 B. 临界稳定 C. 不稳定 D. 稳定性不确定20.二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. 无阻尼固有频率大 D. 系统的精度差21.若系统的Bode图在=5处出现转折(如图所示),这说明系统中有(A )环节。A. B. C. D. 22.某系统的传递函数为,其零、极点是(B )。A. 零点s=-6;极点s=-2,s=-5 B. 零点s=-2;极点s=-6,s=-5C. 零点s=-2,s=-6;极点s=-5 D. 零点s=2;极点s=6,s=523.系统的静态位置误差系数kp定义为(B

28、 )。A、B、C、D、24.一个线性系统的稳定性取决于(B )。A. 系统的输入 B. 系统本身的结构和参数C. 系统的初始状态 D. 外界干扰25.一阶系统的传递函数为,则系统的增益K和时间常数T依次为(B )。A. 3.75,1.25 B. 3,0.8 C. 0.8,3 D. 1.25,3.7526.一阶微分环节G(s)=1+Ts,当频率时,则相频特性G(j)为(C )。A. 45 B. -45 C. 90 D. -9027.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点,则该系统称作(B )。A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统 C. 不稳定系统 D. 振荡系统二、简答题1.已知系统的脉冲响应为,求系统的传递函数。2.已知系统,如果希望系统的阻尼比=0.707,K0应取何值?3.已知系统 请写出R(s)与N(s)共同作用时C(s)的表达式。友情提示:部分文档来自网络整理,供您参考!文档可复制、编制,期待您的好评与关注!17 / 17

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