《自动控制理论》(高起专)习题三

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《自动控制理论》(高起专)习题三
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）
1．开环对数频率特性沿 轴向左平移时 （B）
         A． 减少， 增加                        B.  减少， 不变
         C.  增加， 不变                        D.  不变， 也不变
2．某0型单位反馈系统的开环增益为K，则在 输入下，系统的稳态误差为 （B）
A．0           B.             C.              D.  
3．单位反馈系统的开环传递函数 ，其幅值裕度h等于 （D）
A．0         B.  dB         C. 16dB        D.  
4．欠阻尼二阶系统的 ，都与 （C）
A． 有关         B.  无关         C.  有关       D.  无关
5．两典型二阶系统的超调量 相等，则此两系统具有相同的 （B）
           A．自然频率                           B. 相角裕度
           C．阻尼振荡频率                       D. 开环增益K
6．最小相角系统闭环稳定的充要条件是 （A）
     A．奈奎斯特曲线不包围（-1，j0）点        B. 奈奎斯特曲线包围（-1，j0）点
      C．奈奎斯特曲线顺时针包围（-1，j0）点    D. 奈奎斯特曲线逆包围（-1，j0）点
7．典型二阶系统，当 时，无阻尼自然频率 与谐振频率 之间的关系为 （B）
        A．                           B.  
        C．                           D.  
8. 已知串联校正装置的传递函数为 ，则它是 （C）
         A．相位迟后校正                 B. 迟后超前校正
         C．相位超前校正                 D. A、B、C都不是
9. 二阶系统的闭环增益加大 （D）
     A．快速性越好     B. 超调量越大     C. 峰值时间提前    D. 对动态性能无影响
10．系统的频率特性 （A）
          A．是频率的函数                   B. 与输入幅值有关
          C．与输出有关                     D. 与时间t有关

二、判断题（本大题共40小题，每小题2分，共80分，正确填“T”，错误填“F”）
1、系统结构图如图3-70所示。已知系统单位阶跃响应的超调量 % %，峰值时间 s。
系统的开环传递函数
。()）

2、 系统的开环传递函数为
            
点 在根轨迹上，相应的根轨迹增益  ，和开环增益 。（T）
3、已知单位反馈系统的开环传递函数，确定 产生纯虚根为 的 ，  。（T）

4、已知单位反馈系统的开环传递函数 ，并写出 时系统的闭环传递函数 。（T）
5、单位反馈系统开环传递函数为
            
要求闭环系统的最大超调量 ，调节时间 ，则 。（T）

6、已知系统开环传递函数
            
时开环频率特性的幅值 和相角 为 。（）


7、根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性为不稳定。已知曲线对应的开环传递函数 。（）

8、根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性为稳定。已知曲线对应的开环传递函数 。（）

9、根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性为不稳定。已知曲线对应的开环传递函数 。（）


10、根据奈氏判据，判断下图所示曲线对应闭环系统的稳定性为稳定。已知曲线对应的开环传递函数 。（）

11、设单位反馈系统的开环传递函数为

试求系统在误差初条件 作用下的时间响应
。（）
12、设图3-52（a）所示系统的单位阶跃响应如图3-52（b）所示。系统参数
。（）
13、单位反馈系统的开环传递函数为

要求系统特征根的实部不大于 ，开环增益的取值范围 。（）

14、系统结构图如图3-58所示。已知 ，在反馈比较点到干扰作用点之间的前向通道中设置积分环节，可以同时减小由输入和干扰因引起的稳态误差。  （）


15、已知控制系统结构图如图3-66（a）所示，其单位阶跃响应如图3-66（b）所示，系统的稳态位置误差 。


当 时，  。（）
16、如图所示电动机速度控制系统工作原理图，

则系统方框图为：
（）
17、上图中，负反馈连接方式为： ， 。（）
18、如图所示电动机速度控制系统工作原理图，

则系统方框图为：
（）
19、上图中，热电偶是被控对象，炉温是被控量。（）
20、许多机器，像车床、铣床和磨床，都配有跟随器，用来复现模板的外形。图1-23就是这样一种跟随系统的原理图。在此系统中，刀具能在原料上复制模板的外形。

则系统方框图为：
（）
21、上图系统中，伺服马达是被控对象，刀具位置是被控量，给定量是由模板确定的触针位置。（）
22、下图所示的力学系统(a)和电路系统(b)不是相似系统（即有相同形式的数学模型）。
            （）
23、假设某容器的液位高度 与液体流入量 满足方程 ，式中 为液位容器的横截面积， 为常数。若 与 在其工作点 附近做微量变化，则 关于 的线性化方程为： 。（）
24、下图所示信号 的象函数 为： =  （）

25、下图所示信号 的象函数 为： =  （）

26、已知系统传递函数  ，且初始条件为 ， ，则系统在输入 作用下的输出 为： 。（）
27、下图所示有源网络的传递函数 。（）

28、下图所示有源网络的传递函数 。（）

29、下图所示有源网络的传递函数 。（）
30、下图所示系统

其信号流图为：
（）
31、下图所示信号流图

其对应的系统结构图为：
（）
32、下图所示系统闭环传递函数为： 。（）

33、下图所示系统闭环传递函数为： 。（）

34、下图所示系统闭环传递函数为： 。（）

35、已知系统的结构图如下图，图中 为输入信号， 为干扰信号，

则传递函数 。（）
36、已知系统的结构图如下图，图中 为输入信号， 为干扰信号，

则传递函数 。（）
37、已知系统的结构图如下图，图中 为输入信号， 为干扰信号，

则传递函数 。（）
38、给定典型二阶系统的设计指标：超调量 ，调节时间  ，峰值时间 ，为获得预期的响应特性，则特征根区域如下图：
（）
39、单位反馈系统的开环传递函数为

其特征方程为： 。（）
40、上题中，在满足   的条件下，使系统稳定的 和 的取值范围为下图阴影部所示：
（）