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1、 自動(dòng)控制練習(xí)題（期末復(fù)習(xí)） 一、填空題： 1.直流電機(jī)調(diào)速的方法有：調(diào)節(jié)電樞電壓、調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通、改變電樞附加電阻。 2.異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，隨負(fù)載的增加，轉(zhuǎn)速要降 低，轉(zhuǎn)差率要增 大。 3.異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通，由此可知異步電機(jī)的調(diào)速方法有：改變極對(duì)數(shù)p，改變轉(zhuǎn)速率s(即改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬，和改變電源頻率f1。 4.控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)包括：跟隨性指標(biāo)和抗干擾性能指標(biāo)兩類。 5.比例-積分（PI）調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為穩(wěn)態(tài)精度高，此系統(tǒng)構(gòu)成滯后校正，特點(diǎn)：穩(wěn)態(tài)精度高 ，速度 慢。 6.電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法主要有

2、：調(diào)節(jié)器最佳整定法、震蕩 指標(biāo)法、模型 控制 法。 7.若前向通道的傳遞函數(shù)為G（s），反饋通道的傳遞函數(shù)為H（s），則開環(huán)傳遞函數(shù)為制 法。 8.齒輪副中，以主動(dòng)輪角速度w為輸入，以被動(dòng)輪轉(zhuǎn)角q為輸出，則這個(gè)裝置為制 法環(huán)節(jié)。 9.若環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為，則其對(duì)數(shù)幅頻特性L（w）在零分貝點(diǎn)處的頻率數(shù)值為 制 法。 10.自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)，一般都包含兩個(gè)分量，即一個(gè)是制 法，另一個(gè)是制法分量。 11.函數(shù)f(t)=的拉氏變換式是制 法。 12.積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)表達(dá)式為制 法，該系統(tǒng)具有積累 和記 憶作

3、用。 13.在斜坡函數(shù)的輸入作用下， 制 法型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。 14.慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)制 法，它的幅頻特性的數(shù)學(xué)式是制 法,它的相頻特性的數(shù)學(xué)式是當(dāng)制 法。 15.典型Ⅰ型系統(tǒng)是二階系統(tǒng)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 制 法，則對(duì)應(yīng)的二階系統(tǒng)的自然震蕩頻率為：制 法和阻尼比為制 法，當(dāng)ξ＞1時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)是過阻尼狀態(tài)。 16.通常采用坐標(biāo)變換的方法對(duì)交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，坐標(biāo)變換的原則是：在不同坐標(biāo)下產(chǎn)生的磁勢(shì)相同；以及功率不變，即iu=i′u′。 17.同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)可以分為兩大類：他控變頻式調(diào)速系統(tǒng)和

4、自控變頻式系統(tǒng)。 18.影響伺服系統(tǒng)精度的參數(shù)有：系統(tǒng)的無差度和系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)K。 19.為了加快控制過程，可以在偏差出現(xiàn)的瞬間，按偏差變化的方向進(jìn)行控制，這就是微分調(diào)節(jié)器。 20、 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與制 法，制 法和 制 法有關(guān)。 21、已知單位閉環(huán)負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的阻尼比為制 法，自然振蕩頻率為制 法；當(dāng)時(shí)，該系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線為制 法曲線，當(dāng)時(shí)，該系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線為 制法 曲線。當(dāng)時(shí)，該系統(tǒng)為 制 法 系統(tǒng)，當(dāng) 制法 時(shí)，該系統(tǒng)獲得最佳過渡過程。 22、如圖1示電路的傳遞函數(shù)為

5、 ，頻率特性為 ，當(dāng)誤差帶定為時(shí)，過渡過程時(shí)間為 制 法。 圖1 圖2 23、如圖2所示的RC電路的傳遞函數(shù)為 ，頻率特性為 ，當(dāng)時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出為 。 24、在頻率校正法中，串聯(lián)超前校正是利用串聯(lián)矯正裝置在系統(tǒng)的

6、 頻區(qū)產(chǎn)生相角 ，以提高系統(tǒng)的 ，且使幅值穿越頻率 ，從而系統(tǒng)的響應(yīng)速度 。 25、串聯(lián)滯后校正是利用校正裝在 頻區(qū)產(chǎn)生的特性，以使 ，達(dá)到提高 的目的，校正后的系統(tǒng)響應(yīng)速度 。 二、選擇題 1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),( ) (1) 就是穩(wěn)定系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng); (2) 是系統(tǒng)的過渡過程; (3) 系統(tǒng)受到外加

7、信號(hào)的激勵(lì)后,當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的輸出; (4) 表征了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性. 2.系統(tǒng)的靜態(tài)加速度誤差系數(shù)定義為( ); 3.下列串聯(lián)校正的傳遞函數(shù)中,能在處提供最大相位超前角的是( ) 4.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其無阻尼固有頻率和阻尼比依次為( ); 5.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線在處的值為( ); (1)T (2) (3) (4)0 6.一系統(tǒng)對(duì)斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為零,則該系統(tǒng)是( ); (1)0型系統(tǒng); (2)一型系統(tǒng); (3)二型系統(tǒng); (4)無法確定. 7.設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)分母階次為

8、n,分子階次為m,且,則特征方程的( ); (1) 零點(diǎn)數(shù)等于極點(diǎn)數(shù); (2) 零點(diǎn)數(shù)大于極點(diǎn)數(shù); (3) 零點(diǎn)數(shù)小于極點(diǎn)數(shù); (4) 零點(diǎn)數(shù)或大于極點(diǎn)數(shù), 零點(diǎn)數(shù)或小于極點(diǎn)數(shù); 8.有彈簧—質(zhì)量—阻尼的二階系統(tǒng),傳遞函數(shù)為,如增大系統(tǒng)的質(zhì)量m,則( ) (1) 系統(tǒng)的增大,增大;(2) 系統(tǒng)的減小,增大; (3系統(tǒng)的增大,減小;(4) 系統(tǒng)的減小,減小; 9.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為,則此系統(tǒng)( ); (1)穩(wěn)定; (2)臨界穩(wěn)定; (3)不穩(wěn)定; (4)不能用勞斯判據(jù)判別穩(wěn)定性. 10.從系統(tǒng)的Bode圖上,已知其剪切頻率,則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中,能在

9、基本保持原由系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下,通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整增益,使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是( ). １．采用負(fù)反饋形式連接后 ( ) A. 一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定； B. 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高； C. 一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除； D. 需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。 2. 關(guān)于系統(tǒng)傳遞函數(shù)，以下說法不正確的是 ( ) A. 是在零初始條件下定義的； B. 只適合于描述線性定常系統(tǒng)； C. 與相應(yīng)s

10、平面零極點(diǎn)分布圖等價(jià)； D. 與擾動(dòng)作用下輸出的幅值無關(guān)。 3．系統(tǒng)特征方程為 ，則系統(tǒng) ( ) A. 穩(wěn)定； B. 臨界穩(wěn)定； C. 右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)； D. 型別。 4．系統(tǒng)在作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，說明 ( ) A. 型別； B. 系統(tǒng)不穩(wěn)定； C. 輸入幅值過大； D. 閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。 5.適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是： ( ) A、單輸入，單輸出的線性定常

11、系統(tǒng)； B、單輸入，單輸出的線性時(shí)變系統(tǒng)； C、單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)； D、非線性系統(tǒng)。 6．非最小相角系統(tǒng) ( ) A. 一定是條件穩(wěn)定的； B. 對(duì)應(yīng)要繪制0°根軌跡； C. 開環(huán)一定不穩(wěn)定； D. 閉環(huán)相頻的絕對(duì)值非最小。 7．閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能主要取決于開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的： ( ) A、低頻段 B、開環(huán)增益 C、高頻段 D、中頻段 8．頻域串聯(lián)校正方法一般適用于

12、 ( ) A. 單位反饋的非最小相角系統(tǒng)； B. 線性定常系統(tǒng)； C. 單位反饋的最小相角系統(tǒng)； D. 穩(wěn)定的非單位反饋系統(tǒng)。 9．已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其幅頻特性應(yīng)為： ( ) A、 B 、 C 、 D、 10、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在處提供最大相位超前角的是：( ) A、 B 、 C 、 D、 11、在輸入階躍位置信號(hào)φr0時(shí)，系統(tǒng)位置誤差為零的是( ) A. 僅有Ⅰ型系統(tǒng)； B. 僅有Ⅱ型系統(tǒng)； C. 僅有Ⅲ

13、型系統(tǒng)； D. Ⅰ型系統(tǒng)和Ⅱ型系統(tǒng)。 12、單位反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差的正確含義是： （ ） A、在 時(shí)，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差； B、在 時(shí)，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差； C、在 時(shí)，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差； D、在 時(shí)，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差。 13.下列框圖中采用順饋補(bǔ)償?shù)氖? ( ) A.B. CD. 14.下列各系統(tǒng)屬于典型Ⅰ型系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)的是 (

14、) A、 B 、 C 、 D、 15.下圖中為異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的是 ( ) 二、多項(xiàng)選擇題 1. 若某系統(tǒng)的Bode圖已知，其低頻處的幅頻特性是一條斜率為的直線，且當(dāng)時(shí)幅值為，相頻，則該系統(tǒng)（ ） （1） 是0型系統(tǒng)；（2）是I型系統(tǒng)；（3）開環(huán)放大倍數(shù)為10； （4）開環(huán)放大倍數(shù)為；（5）有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。 2. 在下列系統(tǒng)中，屬于線性系統(tǒng)的有( ) （1）； (2)； （3）；（4）； 3. 若系統(tǒng)（或元件）的某輸入　輸出的拉氏變換

15、分別為，對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)記為G(s)，則( ) (1) 在零出始條件下，； (2) ，不管出始條件是否為零均成立； (3) 若為單位脈沖響應(yīng)，則； (4) G(s)反映了系統(tǒng)本身的固有特性； (5) 因?yàn)镚(s)表示某種比值，所以肯定沒有量綱。 4．二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)（ ） （1） 為過阻尼系統(tǒng)； （2）為臨界阻尼系統(tǒng)； （3）增益為6； （4）增益為1.5； （5）其階躍響應(yīng)為衰減振蕩曲線。 5．在>0的條件下， =( ) (1)； (2) ； (3) ； (4) 三、判斷題 1、交流電機(jī)的模型是一個(gè)時(shí)變、多變量

16、、非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng)。( ) 2、交-交變頻器通常用于大功率（2000KW以上），低速（100r/min）的場(chǎng)合。( ) 3、磁阻式同步電機(jī)和異步電機(jī)一樣，轉(zhuǎn)子沒有任何磁場(chǎng)，完全靠定子勵(lì)磁。( ) 4、同步電機(jī)總在滯后的功率因數(shù)下運(yùn)行，而異步電機(jī)可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁來調(diào)節(jié)電機(jī)功率因數(shù)，可以超前又可以滯后。( ) 5、機(jī)械特性和負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性具有交點(diǎn)是電氣傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分條件。( ) 6、電機(jī)的機(jī)械特性越硬，則靜差率越小，相對(duì)穩(wěn)定性就越高。( ) 7、直流能耗制動(dòng)方法在轉(zhuǎn)子回路上損耗的熱量比反接制動(dòng)大。( ) 8、積分調(diào)節(jié)器輸出達(dá)到飽和時(shí)，必須等輸入信號(hào)Uin變

17、極性后才能退飽和。( ) 9、上升時(shí)間Tr是指輸出量從零起達(dá)到不再超出穩(wěn)態(tài)值的某個(gè)區(qū)域所需的時(shí)間。( ) 10、動(dòng)態(tài)降落量△Cmax%越小，恢復(fù)時(shí)間Tv越短，系統(tǒng)抗干擾性能越好。( ) 11、未采取屏蔽措施的變壓器應(yīng)遠(yuǎn)離放大器，特別要遠(yuǎn)離高電平的輸入級(jí)。( ) 12、閉環(huán)控制系統(tǒng)是自動(dòng)控制系統(tǒng)，開環(huán)控制系統(tǒng)不是自動(dòng)控制系統(tǒng)( ) 13、最小相位系統(tǒng)是穩(wěn)定的控制系統(tǒng)( )。 14、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，如果k充分大系統(tǒng)就不穩(wěn)定；( )； 15、高階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能總可以近似用二階系統(tǒng)的計(jì)算公式來計(jì)算系統(tǒng)的階躍響應(yīng)性能指標(biāo)( )； 16、 線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定

18、性只與閉環(huán)系統(tǒng)特征根有關(guān)( )； 17、 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差有系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)k及系統(tǒng)類型數(shù)來決定( )； 18、 開環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)將其閉環(huán)后的系統(tǒng)一定穩(wěn)定( )。 19、 為了使系統(tǒng)的過度過程比較平穩(wěn)，要求系統(tǒng)具有大于的相角裕量( )； 20、 如果開環(huán)傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式、分子多項(xiàng)式的階次分別為，則對(duì)數(shù)幅頻特性高頻段的斜率為，(√);對(duì)數(shù)相頻特性時(shí)相角一定( )； 21、 Bode圖的橫坐標(biāo)是對(duì)數(shù)分度的( )； 22、 根據(jù)對(duì)數(shù)幅頻特性就能畫出相頻頻特( )。 五、1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖(1)所示，求C(s)/R(s)。 2、

19、系統(tǒng)方框圖如圖(2)所示，要求超調(diào)量σ% =16.3%，峰值時(shí)間t p =1秒，求放大器的放大 倍數(shù)K和反饋校正微分時(shí)間常數(shù)τ。 3、某系統(tǒng)特征方程為： (1) 判斷K1 =3時(shí)該系統(tǒng)是否穩(wěn)定； (2) 求使該系統(tǒng)穩(wěn)定的K1 的取值范圍。 4、分析計(jì)算題 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，試求系統(tǒng)的超調(diào)和調(diào)節(jié)時(shí)間。 R(S) C(S)

20、 圖2 5、圖2為一RLC串聯(lián)電路。若以電源電壓作為輸入電壓，以電容器兩端電壓作為輸出電壓，求此電路的傳遞函數(shù)。 圖2 6、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，要求輸入r(t)單位階躍時(shí),超調(diào)量，峰值時(shí)間。 1、 試確定K

21、和Kt的值。 2、在所確定的K和Kt的值下，當(dāng)輸入r(t)單位階躍時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是多少？ 7．計(jì)算作圖題： 試求圖示電路的頻率特性，并畫出Bode圖和極坐標(biāo)圖。 8、計(jì)算作圖題： 已知單位反饋控制系統(tǒng)，原有的開環(huán)傳遞函數(shù)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如圖（a）所示，兩種串聯(lián)校正裝置的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如圖（b）（c）所示。要求： （１） 寫出每種校正方案的開環(huán)傳遞函數(shù)； （２） 試比較這兩種校正方案對(duì)系統(tǒng)性能的影響（計(jì)算及） （３） 試畫出兩種校正方案的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。 9、簡(jiǎn)述隨動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程？ 10、根據(jù)水位控制系統(tǒng)的示意圖畫出系統(tǒng)的框圖。 圖1 水位控制系統(tǒng)示意圖