自動(dòng)控制理論試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成部分不包括（）A.控制器B.執(zhí)行器C.被控對(duì)象D.輸入信號(hào)答案：D2.單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換為（）A.1/sB.1C.sD.s2答案：A3.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是（）A.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.存在反饋C.精度高D.穩(wěn)定性好答案：A4.比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（）A.KB.1/sC.sD.1答案：A5.二階系統(tǒng)的阻尼比ξ決定了系統(tǒng)的（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.準(zhǔn)確性D.振蕩性答案：A6.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)A.輸入信號(hào)B.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)C.干擾信號(hào)D.以上都有關(guān)答案：D7.根軌跡的起點(diǎn)是系統(tǒng)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)，終點(diǎn)是（）A.開(kāi)環(huán)零點(diǎn)B.閉環(huán)極點(diǎn)C.閉環(huán)零點(diǎn)D.無(wú)窮遠(yuǎn)處答案：C8.串聯(lián)校正裝置的作用是（）A.改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度C.改變系統(tǒng)的穩(wěn)定性D.以上都可以答案：D9.反饋控制的基本原理是（）A.利用偏差進(jìn)行控制B.按給定值進(jìn)行控制C.按干擾進(jìn)行控制D.按誤差進(jìn)行控制答案：A10.頻率特性的幾何表示方法有（）A.幅相頻率特性B.對(duì)數(shù)頻率特性C.極坐標(biāo)圖D.以上都是答案：D二、多項(xiàng)選擇題1.自動(dòng)控制系統(tǒng)按給定信號(hào)的特征可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動(dòng)控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.離散控制系統(tǒng)答案：ABC2.以下屬于典型環(huán)節(jié)的有（）A.比例環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)答案：ABCD3.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是（）A.特征方程的所有根均具有負(fù)實(shí)部B.特征方程的所有根均位于s左半平面C.閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均位于s左半平面D.開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均位于s左半平面答案：ABC4.以下可以改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的校正裝置有（）A.超前校正裝置B.滯后校正裝置C.滯后-超前校正裝置D.比例-微分校正裝置答案：ACD5.頻率特性的三個(gè)基本參數(shù)是（）A.幅值B.相位C.頻率D.時(shí)間答案：ABC三、判斷題1.自動(dòng)控制系統(tǒng)一定是閉環(huán)控制系統(tǒng)。（）答案：錯(cuò)2.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換為1。（）答案：對(duì)3.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的精度一定低于閉環(huán)控制系統(tǒng)。（）答案：錯(cuò)4.二階系統(tǒng)的超調(diào)量與阻尼比有關(guān)。（）答案：對(duì)5.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越大，系統(tǒng)的性能越差。（）答案：錯(cuò)6.根軌跡是系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的根在s平面上的分布軌跡。（）答案：對(duì)7.串聯(lián)校正裝置可以改變系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益。（）答案：對(duì)8.反饋控制可以減小系統(tǒng)的誤差。（）答案：對(duì)9.頻率特性是系統(tǒng)在正弦信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。（）答案：對(duì)10.系統(tǒng)的帶寬越寬，系統(tǒng)的快速性越好。（）答案：對(duì)四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象和測(cè)量裝置組成?？刂破鹘邮蛰斎胄盘?hào)，與設(shè)定值比較后產(chǎn)生控制信號(hào)；執(zhí)行器接收控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)被控對(duì)象；被控對(duì)象是被控制的對(duì)象；測(cè)量裝置測(cè)量被控對(duì)象的輸出信號(hào)并反饋給控制器。2.什么是系統(tǒng)的穩(wěn)定性？如何判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性？系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能夠回到原來(lái)的平衡狀態(tài)的能力。判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以通過(guò)特征方程的根來(lái)確定，若特征方程的所有根均具有負(fù)實(shí)部，則系統(tǒng)穩(wěn)定；若有根具有正實(shí)部，則系統(tǒng)不穩(wěn)定；若有根位于虛軸上，則系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。3.簡(jiǎn)述比例、積分、微分控制的作用。比例控制能迅速響應(yīng)控制信號(hào)，減小偏差，但存在穩(wěn)態(tài)誤差；積分控制能消除穩(wěn)態(tài)誤差，使系統(tǒng)無(wú)差調(diào)節(jié)，但響應(yīng)速度較慢；微分控制能預(yù)測(cè)偏差的變化趨勢(shì)，提前進(jìn)行控制，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。4.簡(jiǎn)述串聯(lián)校正的方法及特點(diǎn)。串聯(lián)校正的方法有超前校正、滯后校正和滯后-超前校正。超前校正能提高系統(tǒng)的相角裕度，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，但會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度；滯后校正能提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，但會(huì)降低系統(tǒng)的相角裕度和動(dòng)態(tài)性能；滯后-超前校正綜合了超前校正和滯后校正的優(yōu)點(diǎn)，既能提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能，又能改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。五、討論題1.討論開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)，但精度低，抗干擾能力差，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化敏感。閉環(huán)控制系統(tǒng)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，容易出現(xiàn)穩(wěn)定性問(wèn)題。2.討論比例、積分、微分控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。比例控制參數(shù)Kp增大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快，穩(wěn)態(tài)誤差減小，但會(huì)引起系統(tǒng)的超調(diào)量增大，穩(wěn)定性變差。積分控制參數(shù)Ti增大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差減小，但會(huì)降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度。微分控制參數(shù)Td增大，系統(tǒng)的超調(diào)量減小，穩(wěn)定性提高，但會(huì)對(duì)高頻噪聲敏感。3.討論根軌跡法在控制系統(tǒng)分析中的應(yīng)用。根軌跡法可以直觀地顯示系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，通過(guò)繪制根軌跡圖，可以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域、不穩(wěn)定區(qū)域和臨界穩(wěn)定狀態(tài)，還可以根據(jù)根軌跡圖設(shè)計(jì)校正裝置，改善系統(tǒng)的性能。4.