自动控制原理王雪松答案

自动控制原理王雪松答案

一、单选题

1线性系统的主要特点有（ ）。[华中科技大学2009年研]

A．稳定性

B．振荡性

C．收敛性

D．齐次性

【答案】D查看答案

【解析】线性系统的重要性质是可以应用叠加原理，叠加原理有两重含义，既具有可叠加性和齐次性。

2对控制作用进行适当的补偿（复合控制），可使系统（ ）。[湖南大学2006年研]

A．由不稳定变成稳定

B．减小非线性的影响

C．提高无差度

D．同时改善快速性和抗干扰能力

【答案】D查看答案

【解析】复合控制只要参数选择合适，不仅可以改善快速性，还能保持系统稳定，减小稳态误差、抑制几乎所有可测量扰动。

3在通常的闭环控制系统结构中，系统的控制器和控制对象共同构成了（ ）。[杭州电子科技大学2008年研]

A．开环传递函数

B．反馈通道

C．前向通道

D．闭环传递函数

【答案】C查看答案

【解析】前向通道是指闭环系统中，从系统输入量到系统被控制量之间的通道。因此控制器和控制对象就组成了通常闭环控制系统的前向通道。

4系统的传递函数与下列因素有关（ ）。[华中科技大学2009年研]

A．系统结构

B．初始条件

C．系统结构和参数

D．系统结构、参数和初始条件

【答案】C查看答案

【解析】传递函数是一种用系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式，它只取决于系统或元件的结构和参数，而与输入量的形式无关，也不反映系统内部的任何信息。

5传递函数的概念除了适用于线性定常系统之外，还可用于描述（ ）系统。[杭州电子科技大学2008年研]

A．线性时变

B．非线性定常

C．非线性时变

D．以上都不是

【答案】D查看答案

【解析】传递函数定义为线性定常系统零初始条件下，系统输出量与输入量的拉氏变换之比，只适用于线性定常系统。

6设f（t）＝tet·1（t），则F（s）＝（ ）。[清华大学研]

A．－1/（s－1）2

B．1/（s－1）

C．1/（s－1）2

D．1/[s2（s－1）]

【答案】C查看答案

【解析】由于L（t）＝1/s2，由相移定理，F（s）＝L（tet·1（t））＝1/（s－1）2。

7设F（s）＝s/（s2＋100），则f（0＋）＝（ ）。[清华大学研]

A．1

B．0

C．1/100

D．100

【答案】A查看答案

【解析】

8系统的单位脉冲响应函数g（t）＝0.6t·1（t），则系统的传递函数G（s）为（ ）。[清华大学研]

A．0.6/s2

B．0.6/s

C．1/s2

D．1/s

【答案】A查看答案

【解析】G（s）＝L（g（t））＝0.6/s2

9设系统的开环传递函数G（s）分母的阶次为n，分子的阶次为m，而且n≥m，则D（s）＝1＋G（s）的（ ）。[南京理工大学研]

A．零点数等于极点数

B．零点数小于极点数

C．零点数大于极点数

D．零点数等于、或小于、或大于极点数

【答案】A查看答案

【解析】D（s）＝1＋G（s）的零极点数由次数决定，所以选A。

10系统的单位阶跃响应为y（t）＝1－e－2t＋2te－2t，则系统的单位脉冲响应是（ ）。[中科院-中科大2008年研]

A．y（t）＝δ（t）＋4e－2t－4te－2t

B．y（t）＝4e－2t－4te－2t

C．y（t）＝－e－2t＋4te－2t

D．y（t）＝－e－2t＋2te－2t

【答案】B查看答案

【解析】由题意可知，

，由线性系统的性质得到系统的单位脉冲响应为：

11某系统的开环传递函数G（s）＝K（1＋0.5s）/[s（1＋s）（1＋2s）]，该系统是（ ）。[南京理工大学研]

A．Ⅰ型三阶系统

B．Ⅲ型三阶系统

C．Ⅲ型两阶系统

D．Ⅰ型两阶系统

【答案】A查看答案

【解析】由于积分环节个数为1，所以选A。

12单位反馈控制系统的开环传递函数为G（s）＝20/[0.4s（s＋5）]，其开环增益和时间常数分别为（ ）。[南京理工大学研]

A．20；5

B．50；0.2

C．10；5

D．10；0.2

【答案】D查看答案

【解析】将传递函数改写成如下形式G（s）＝10/[s（0.2s＋1）]，开环增益和时间常

数分别为10，0.2。

13二阶振荡环节G（s）＝ωn2/（s2＋2ζωns＋ωn2）（0≤ζ＜1）中，三个有定义的频率为：ωn为无阻尼自然频率ωd为有阻尼自然频率；ωr为谐振频率，它们之间的大小关系为（ ）。[清华大学研]

A．ωn＞ωr＞ωd

B．ωn＞ωd＞ωr

C．ωn＞ωd＝ωr

D．ωr＝ωnD＞ωd

【答案】B查看答案

【解析】

，

，显然ωn＞ωd＞ωr。

14闭环传递函数为Φ（s）＝1/（Ts＋1）的单位脉冲响应曲线g（t），在t＝0处的值为（ ）。[南京理工大学研]

A．T

B．1/T

C．1/T2

D．0

【答案】B查看答案

【解析】g（t）＝L－1（Φ（s））＝L－1（1/（Ts＋1））＝e－t/T/T，所以当t＝0时，g（0）＝1/T。

15对高阶系统常常用主导极点的概念和偶极子对的方法进行简化，进而简化计算过程。下面是几个简化式子，正确的是（ ）。[南京理工大学]

A．

B．

C．

D．

【答案】B查看答案

【解析】利用闭环主导极点和偶极子对对系统进行化简时应该保证系统的开环增益不变。

16单位反馈系统的开环传递函数为10/[s（s＋1）（s＋2）]，则闭环系统是（ ）。[重庆大学研]

A．稳定系统

B．临界稳定系统

C．不稳定系统

D．稳定性难以确定

【答案】C查看答案

【解析】特征方程为D（s）＝s（s＋1）（s＋2）＋10＝s3＋3s2＋2s＋10＝0，列写劳斯表如表1-1-1所示：

表1-1-1

第一列不全为正，由劳斯判据易得系统不稳定。

17高阶系统的时域指标σ%随频域指标Mr的增加（ ）。[华中科技大学2009年研]

A．保持不变

B．缓慢变化

C．增大

D．减小

【答案】C查看答案

【解析】对于同一个系统，若在时域内的σ%越大，则在频域中的Mr也是越大；反之亦然。

18已知控制系统如图1-1-1所示，该系统在单位斜坡函数输入作用下的稳态误差是（ ）。[重庆大学研]

A．0.2

B．0.4

C．0.02

D．0.04

图1-1-1

【答案】A查看答案

【解析】由题意

R（s）＝1/s2

19满足根轨迹相角条件的点（ ）。[华中科技大学研]

A．一定在根轨迹上

B．不一定在根轨迹上

C．不一定满足幅值条件

D．不一定满足闭环特征方程式

【答案】A查看答案

【解析】相角条件是根轨迹的充分必要条件，故选择A。

20开环系统传递函数为G0（s）＝K（s＋3）/[s（s＋5）（s2＋3s＋3）]，有（根轨迹完全落在实轴上，有（ ）根轨迹趋于无穷远。[东南大学研]

A．3条；1条

B．1条；3条

C．2条；3条

D．2条；2条

）

【答案】C查看答案

【解析】系统共有4个开环极点，一个开环零点，故有三条根轨迹趋于无穷远，由根轨迹在实轴上的判别准则，实轴上根轨迹的分布为（－∞，－5），（－3，0），故选择C。

21已知系统开环传递函数分母阶数比分子阶数高二阶，系统开环极点为－3，－2±j，若已知系统的闭环极点包括一对共轭复根为－1±2i，则另外一个闭环极点为（ ）。[东南大学研]

A．－4

B．－5

C．－6

D．以上皆不是

【答案】B查看答案

【解析】由－3＋（－2＋j）＋（－2－j）＝p＋（－1＋2i）＋（－1－2i），得p＝－5。

22已知系统开环传递函数为G（s）＝K/[s（T1s＋1）（T2s＋1）]，其相角裕度过小，欲增大相角裕量，可采取的措施有（ ）。[重庆大学研]

A．增大K

B．减少K

C．减小T1

D．减小T2

【答案】B查看答案