自動(dòng)控制原理復(fù)習(xí)題一、填空題（每小題0.5分，共10分）1、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須 。2、越大。3、用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_。4、極坐標(biāo)圖上以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的單位圓和Bode圖上的 對(duì)應(yīng)。5、如果根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)零點(diǎn)之間(其中一個(gè)零點(diǎn)可以位于無窮遠(yuǎn)處)，則在這兩個(gè)零點(diǎn)之間必定存在_。6、要改善通?？刹捎脙煞N方式：1）增加前向通路的增益；2） 。7、經(jīng)典控制理論的三大問題是穩(wěn)定性、和動(dòng)態(tài)性能。8、根據(jù)控制信號(hào)的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和隨動(dòng)控制系統(tǒng)。9、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距離_越遠(yuǎn)越好。10、開環(huán)控制和 是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。11、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。12、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對(duì)象之間，只有順向作用而沒有反向聯(lián)系的控制稱之為 。13、用標(biāo)明傳遞函數(shù)的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。14、在勞斯表中，第一列的所有元素均大于零，那么系統(tǒng)。15、在二階系統(tǒng)中，稱為。16、在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，使用速度反饋與微分順饋可以改善系統(tǒng)的。17、開環(huán)幅相頻率特性曲線越靠近（1,j0）點(diǎn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。18、一個(gè)控制系統(tǒng)的控制作用能否對(duì)系統(tǒng)的所有狀態(tài)產(chǎn)生影響，從而能對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)控制，稱為_。19、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和 兩種。20、相位裕量和是相對(duì)穩(wěn)定性的兩個(gè)重要指標(biāo)。二、選擇題（每小題1分，共10分）1、設(shè)線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為，i =1,2, ,n，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（ ）。AResi < 0 BResi = 0CResi > 0DResi <12、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（01）階躍響應(yīng)曲線中，阻尼比越小，那么（ ）。A超調(diào)量越大 上升時(shí)間越小B超調(diào)量越小 上升時(shí)間越大C超調(diào)量越小 上升時(shí)間越小D超調(diào)量越大 上升時(shí)間越大3、對(duì)于開環(huán)增益為K的型系統(tǒng)，在階躍信號(hào)A(t)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。AB0CD4、下面4種關(guān)于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯(cuò)誤的是（ ）。A開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。B幅頻對(duì)數(shù)特性的中頻穿越頻率是1，并且中頻段寬度時(shí)，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并且動(dòng)態(tài)性能比較好。C系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率與調(diào)節(jié)時(shí)間成正比；相位裕度和阻尼比成正比。D高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應(yīng)為。5、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖如下，不穩(wěn)定的是圖（ ）。A B C D6、設(shè)某系統(tǒng)的相位裕度是，開環(huán)截止頻率是，要求校正后相位裕度為，開環(huán)截止頻率為，適合用滯后校正的條件是（ ）。A B C D7、二階振蕩環(huán)節(jié)，產(chǎn)生諧振峰值的條件是（ ）。ABCD8、常用的比例、積分與微分控制規(guī)律的另一種表示方法是（ ）。（ ）APIBPDCIDDPID9、對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)無阻尼自然振蕩頻率保持不變時(shí)，( )A. 阻尼比越大，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts越大 B. 阻尼比越大，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts越小 C. 阻尼比越大，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts不變 D. 阻尼比越大，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間ts不定10、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加零點(diǎn)，將使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能( )A. 變好B. 變差C. 不變D. 不定三、名詞解釋（每題4分，共20分）1. 自動(dòng)控制2. 線性定常系統(tǒng)3. 穩(wěn)態(tài)誤差4. 相對(duì)穩(wěn)定性5. 根軌跡法四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1、簡(jiǎn)述采用傳遞函數(shù)描述系統(tǒng)的特點(diǎn)。2、請(qǐng)寫出梅遜公式的表達(dá)式，并說明公式中每個(gè)參數(shù)的含意。3、試述擾動(dòng)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，并寫出減小或消除擾動(dòng)引起的穩(wěn)態(tài)誤差的措施。4、根軌跡如果穿過虛軸，如何計(jì)算根軌跡與虛軸交點(diǎn)的坐標(biāo)。5、簡(jiǎn)述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點(diǎn)。6、簡(jiǎn)述奈氏穩(wěn)定判據(jù)。五、計(jì)算題（每題15分，共30分）1、已知系統(tǒng)特征方程為，試用代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、已知反饋控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如右圖所示。試確定結(jié)構(gòu)參數(shù) K 和，使 ，并計(jì)算調(diào)節(jié)時(shí)間。 一、填空題（每小題0.5分，共10分）1、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須 。2、越大。3、用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_。4、極坐標(biāo)圖上以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的單位圓和Bode圖上的 對(duì)應(yīng)。5、如果根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)極點(diǎn)之間則在這兩個(gè)極點(diǎn)之間必定存在_。6、要改善通?？刹捎脙煞N方式：1）增加前向通路的增益；2） 。7、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)、準(zhǔn)和。8、根據(jù)時(shí)間信號(hào)的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和離散時(shí)間系統(tǒng)。9、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距離_越遠(yuǎn)越好。10、開環(huán)控制和 是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。11、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。12、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對(duì)象之間，有順向作用還有反向聯(lián)系的控制稱之為 。13、用標(biāo)明傳遞函數(shù)的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。14、在勞斯表中，第一列元素的符號(hào)變化次數(shù)代表。15、在二階系統(tǒng)中，稱為。16、在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，為了改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性常采用與微分順饋的方法。17、開環(huán)幅相頻率特性曲線越遠(yuǎn)離（1,j0）點(diǎn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度 。18、一個(gè)控制系統(tǒng)能否通過輸出量把系統(tǒng)的初始狀態(tài)識(shí)別出來，稱為_ _。19、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和 兩種。20、相位裕量和是相對(duì)穩(wěn)定性的兩個(gè)重要指標(biāo)。二、選擇題（每小題1分，共10分）1、設(shè)線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為，i =1,2, ,n，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（ ）。AResi < 0 BResi = 0CResi > 0DResi <12、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（01）階躍響應(yīng)曲線中，阻尼比越大，那么（ ）。A超調(diào)量越大 調(diào)整時(shí)間越小B超調(diào)量越小 調(diào)整時(shí)間越大C超調(diào)量越小 調(diào)整時(shí)間越小D超調(diào)量越大 調(diào)整時(shí)間越大3、對(duì)于開環(huán)增益為K的型系統(tǒng)，在階躍信號(hào)A(t)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。AB0CD4、下面4種關(guān)于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯(cuò)誤的是（ ）。A開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。B幅頻對(duì)數(shù)特性的中頻穿越頻率是1，并且中頻段寬度時(shí)，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并且動(dòng)態(tài)性能比較好。C系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率與調(diào)節(jié)時(shí)間成正比；相位裕度和阻尼比成正比。D高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應(yīng)為。5、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖如下，不穩(wěn)定的是圖（ ）。A B C D6、設(shè)某系統(tǒng)的相位裕度是，開環(huán)截止頻率是，要求校正后相位裕度為，開環(huán)截止頻率為，適合用超前校正的條件是（ ）。A B C D7、二階振蕩環(huán)節(jié)，產(chǎn)生諧振峰值的條件是（ ）。ABCD8、常用的比例、積分控制規(guī)律的另一種表示方法是（ ）。APIBPDCIDDPID9、對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)無阻尼自然振蕩頻率保持不變時(shí)，( )A. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越大 B. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越小 C. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不變 D. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不定10、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點(diǎn)，將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性( )。A. 變好B. 變差C. 不變D. 不定三、名詞解釋（每題4分，共20分）1. 傳遞函數(shù)2. 線性定常系統(tǒng)3. 穩(wěn)定性4. 閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)5. 穩(wěn)定裕量四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1、簡(jiǎn)述結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)的原則。2、簡(jiǎn)述信號(hào)流圖中前向通路是怎么定義的。3、簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的三要素。4、簡(jiǎn)述根軌跡的分離點(diǎn)和會(huì)合點(diǎn)，并寫出分離點(diǎn)和會(huì)合點(diǎn)的計(jì)算方法。5、簡(jiǎn)述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點(diǎn)。6、簡(jiǎn)述波德圖上的奈氏穩(wěn)定判據(jù)。五、計(jì)算題（每題15分，共30分）1、已知系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為，試用代數(shù)穩(wěn)定判據(jù)判斷該系統(tǒng)是否穩(wěn)定，如不穩(wěn)定請(qǐng)說明引起系統(tǒng)不穩(wěn)定的根的個(gè)數(shù)；如臨界穩(wěn)定，請(qǐng)求取使系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的共軛虛根。2、有擾系統(tǒng)如下圖所示，已知輸入信號(hào)，擾動(dòng)信號(hào)，試求該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。一、填空題（每小題0.5分，共10分）1、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是閉環(huán)系統(tǒng)的所有特征根必須 。2、越大。3、用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_。4、極坐標(biāo)圖上以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心的單位圓和Bode圖上的 對(duì)應(yīng)。5、如果根軌跡位于實(shí)軸上兩個(gè)相鄰的開環(huán)極點(diǎn)之間則在這兩個(gè)極點(diǎn)之間必定存在_。6、要改善通?？刹捎脙煞N方式：1）增加前向通路的增益；2） 。7、自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)、準(zhǔn)和。8、根據(jù)時(shí)間信號(hào)的不同，可以將控制系統(tǒng)分為和離散時(shí)間系統(tǒng)。9、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距離_越遠(yuǎn)越好。10、開環(huán)控制和 是控制系統(tǒng)的兩種基本形式。11、一般來說，滿足的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)，我們又常稱為線性可加性。12、組成系統(tǒng)的控制裝置與被控對(duì)象之間，有順向作用還有反向聯(lián)系的控制稱之為 。13、用標(biāo)明傳遞函數(shù)的方塊和連接線表示系統(tǒng)功能的圖形叫。14、在勞斯表中，第一列元素的符號(hào)變化次數(shù)代表。15、在二階系統(tǒng)中，稱為。16、在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，為了改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性常采用與微分順饋的方法。17、開環(huán)幅相頻率特性曲線越遠(yuǎn)離（1,j0）點(diǎn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定程度 。18、一個(gè)控制系統(tǒng)能否通過輸出量把系統(tǒng)的初始狀態(tài)識(shí)別出來，稱為_ _。19、控制系統(tǒng)的反饋分為狀態(tài)反饋和 兩種。20、相位裕量和是相對(duì)穩(wěn)定性的兩個(gè)重要指標(biāo)。二、選擇題（每小題1分，共10分）1、設(shè)線性定常系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程的根為，i =1,2, ,n，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為（ ）。AResi < 0 BResi = 0CResi > 0DResi <12、在二階系統(tǒng)的欠阻尼（01）階躍響應(yīng)曲線中，阻尼比越大，那么（ ）。A超調(diào)量越大 調(diào)整時(shí)間越小B超調(diào)量越小 調(diào)整時(shí)間越大C超調(diào)量越小 調(diào)整時(shí)間越小D超調(diào)量越大 調(diào)整時(shí)間越大3、對(duì)于開環(huán)增益為K的型系統(tǒng)，在階躍信號(hào)A(t)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。AB0CD4、下面4種關(guān)于系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的描述中，錯(cuò)誤的是（ ）。A開環(huán)頻率特性的低頻段決定了系統(tǒng)的無差度和開環(huán)增益。B幅頻對(duì)數(shù)特性的中頻穿越頻率是1，并且中頻段寬度時(shí)，系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的，并且動(dòng)態(tài)性能比較好。C系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率與調(diào)節(jié)時(shí)間成正比；相位裕度和阻尼比成正比。D高階系統(tǒng)為了保證抗干擾性能，高頻衰減率應(yīng)為。5、開環(huán)系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖如下，不穩(wěn)定的是圖（ ）。A B C D6、設(shè)某系統(tǒng)的相位裕度是，開環(huán)截止頻率是，要求校正后相位裕度為，開環(huán)截止頻率為，適合用超前校正的條件是（ ）。A B C D7、二階振蕩環(huán)節(jié)，產(chǎn)生諧振峰值的條件是（ ）。ABCD8、常用的比例、積分控制規(guī)律的另一種表示方法是（ ）。APIBPDCIDDPID9、對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)無阻尼自然振蕩頻率保持不變時(shí)，( )A. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越大 B. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越小 C. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不變 D. 阻尼比越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不定10、在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點(diǎn)，將使系統(tǒng)的穩(wěn)定性( )。A. 變好B. 變差C. 不變D. 不定三、名詞解釋（每題4分，共20分）1. 自動(dòng)控制2. 線性定常系統(tǒng)3. 穩(wěn)態(tài)誤差4. 相對(duì)穩(wěn)定性5. 根軌跡法四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1、簡(jiǎn)述采用傳遞函數(shù)描述系統(tǒng)的特點(diǎn)。2、請(qǐng)寫出梅遜公式的表達(dá)式，并說明公式中每個(gè)參數(shù)的含意。3、試述擾動(dòng)信號(hào)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，并寫出減小或消除擾動(dòng)引起的穩(wěn)態(tài)誤差的措施。4、根軌跡如果穿過虛軸，如何計(jì)算根軌跡與虛軸交點(diǎn)的坐標(biāo)。5、簡(jiǎn)述最小相位系統(tǒng)，并說明其主要特點(diǎn)。6、簡(jiǎn)述奈氏穩(wěn)定判據(jù)。五、計(jì)算題（每題15分，共30分）1、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)如下圖所示，(1)求使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K的取值范圍。（本小題7分）(2)如果要求閉環(huán)特征方程的所有根的實(shí)部都小于0.1，求K的取值范圍。（本小題8分）2、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制其根軌跡。