北理工23春《自动控制原理i》模拟试题1非答案

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答案来源：www.ybaotk.com《自动控制原理I》模拟试题1


  班级          学号           姓名          成绩         


一、填空题（每空 1 分，共20分）


1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：       、快速性和            。


2、控制系统的                                     称为传递函数。一阶系统传函标准形式是　　　　　　　　，二阶系统传函标准形式是　　　　　　　　　。


3、在经典控制理论中，可采用　　　　　　、根轨迹法或             等方法判断线性控制系统稳定性。


4、控制系统的数学模型，取决于系统　　　　和          , 与外作用及初始条件无关。


5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为　　　　  　，横坐标为　  　　　 。


6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指                         ，Z是指                        ，R指                               。


7、在二阶系统的单位阶跃响应图中， 定义为               。 是                。


8、PI控制规律的时域表达式是                      。P I D 控制规律的传递函数表达式是                             。


9、设系统的开环传递函数为 ，则其开环幅频特性为          ，相频特性为                      。


二、判断选择题(有且仅有一个答案正确，每题2分，共 16分)


1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：(    )


A、  一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ；


B、  稳态误差计算的通用公式是 ；


C、  增大系统开环增益K可以减小稳态误差；


D、  增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。


2、适合应用传递函数描述的系统是 (     )。


A、单输入，单输出的线性定常系统；


B、单输入，单输出的线性时变系统；


C、单输入，单输出的定常系统；


D、非线性系统。


3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为 ，则该系统的闭环特征方程为 (      )。


A、                   B、  


C、                D、与是否为单位反馈系统有关


4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 (       )


A、                 B 、


C 、          D、


5、关于传递函数，错误的说法是 (    )


   A  传递函数只适用于线性定常系统；


   B  传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；


   C  传递函数一般是为复变量s的真分式；


D  闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。


6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：


A、低频段           B、开环增益           C、高频段            D、中频段  


7、已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，当输入信号是 时，系统的稳态误差是(     )


A、  0  ；           B、   ∞  ；            C、   10   ；         D、  20


8、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是(      )


A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关；


B、  如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的；


C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关；


D、  如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。


三、(15分)试建立如图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。


四、(14 分)系统方框图如图所示，要求超调量σ% = 16.3%，峰值时间t p = 1秒，求放大器放大倍数K 和反馈校正微分时间常数τ。


五、(20 分)单位负反馈系统的开环传递函数为：


试求出开环零极点，根轨迹的条数，渐近线方程，绘出闭环系统的根轨迹并指出系统的稳定性。


六、（15分）某单位反馈系统的开环传递函数为


（1）计算系统的穿越频率和相角裕度。


（2）串联传递函数为 的超前校正装置，求校正后系统的穿越频率和相角裕度。


（3）试说明串联超前校正的作用。


一、填空题


1、稳定性(或：稳，平稳性)；准确性(或：稳态精度，精度)


2、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值；  ；    (或： )


3、劳斯判据(或：时域分析法)； 奈奎斯特判据(或：频域分析法)


4、结构； 参数


5、 (或： )； (或： 按对数分度)


6、开环传函中具有正实部的极点的个数，(或：右半S平面的开环极点个数)；


   闭环传函中具有正实部的极点的个数(或：右半S平面的闭环极点个数，不稳定的根的个数)；奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。


7、系统响应到达并保持在终值 误差内所需的最短时间(或：调整时间，调节时间)；响应的最大偏移量 与终值 的差与 的比的百分数。（或： ，超调）


8、     (或： )　；


         (或： )


9、 ；　


二、判断选择题


1、C　2、A　　3、B　　4、D　　5、B　　6、D　7、D　　8、A


三、


可得其传递函数为


四、


     五、


  无开环零点，3个开环极点，根轨迹的条数为3。


六、


解：（1） rad/s， 。


（2） rad/s， 。







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