全国2010年10月自学考试自动控制理论(二)试题

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全国2010年10月自学考试自动控制理论(二)试题

课程代码：02306

一、单项选择题(本大题共l5小题，每小题2分，共30分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．设积分环节频率特性为G(jω)=

1

，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标中的奈氏曲线jω

是( ) A．正实轴 C．正虚轴

B．负实轴 D．负虚轴

2．控制系统的最大超调量σp反映了系统的( ) A．相对稳定性 C．快速性

B．绝对稳定性 D．稳态性能

3．在电气环节中，无负载效应环节是指( ) A．输入阻抗足够大的环节 C．输出阻抗足够大的环节

B．输入阻抗足够小的环节 D．输出阻抗足够小的环节

4．当二阶系统的阻尼比ζ>1时，特征根为( ) A．两个不等的负实数 C．两个相等的正实数

5．稳态加速度误差数Ka=( ) A．limG(s)H(s)

s 0

B．两个相等的负实数 D．两个不等的正实数

B．limsG(s)H(s)

s 0

C．lims2G(s)H(s)

s 0

D．lim

1

s 0G(s)H(s)

6．超前校正装置是( ) A．高通滤波器 C．宽频滤波器

7．信号流图中，输出节点又称为( )

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1

B．低通滤波器 D．窄频滤波器

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A．源点 C．混合节点

8．设惯性环节频率特性为G(jω)=

B．陷点 D．零节点

1

，则其对数幅频渐近特性的转角频率为ω=

0.1jω 1

( )

A．0.01rad／s C．1rad／s

B．0.1rad／s D．10rad／s

9．下列开环传递函数中为非最小相位传递函数的是( ) A．

1

(4s 1)(10s 1)10(s 1)

s(5s 1)

B．

1

s(5s 1)1

s2 2s 2

C．D．

0 3 1

1 x，则系统( ) 10．设系统xx 1 u,y 0 0 -1

A．状态可控且可观测 C．状态不可控且不可观测

B．状态可控但不可观测 D．状态不可控但可观测

ll．利用开环奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的( ) A．稳态性能 C．精确性

B．动态性能 D．稳定性

12．要求系统快速性好，则闭环极点应距( ) A．虚轴远 C．实轴近

13．已知开环传递函数为G(s)=

B．虚轴近 D．实轴远

k

(ζ>0)的单位负反馈系统，则闭环系

s(0.01s2 0.2 ζs 1)

统稳定时k的范围为( ) A．0<k<20ζ C．0<k<30ζ

B．3<k<25ζ D．k>20ζ

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14．设单位反馈控制系统的开环传递函数为Go(s)=

1

，则系统的阻尼比ζ等于

s(s 4)

( )

A．

1 2

B．1 D．4

C．2

15．开环传递函数G(s)H(s)=

k(s 5)

，当k增大时，闭环系统( )

(s 2)(s 10)

B．稳定性变差，快速性变好 D．稳定性变差，快速性变差

A．稳定性变好，快速性变差 C．稳定性变好，快速性变好

二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)

请在每小题的空格中填上正确答案。填错、不填均无分。

16．在单位抛物线输入信号作用下，0型和Ⅰ型系统的稳态误差ess=_______。

17．对于稳定的自动控制系统，被控量的动态过程应属于单调下凹过程或_______过程二者之一。

18．若使开环传递函数G0(s)=

k

，且为单位负反馈的闭环系统稳定，则k的取

s(s 2)(s 3)

值范围为_______。

19．不同的物理系统，只要_______相同，就可以用同一个方框图来表示。

20．当二阶系统(o<ζ<1)的阻尼比ζ增加时，在单位阶跃输入信号作用下，最大超调量σ将_______。

21．对数相频特性图中，以ω为横坐标，以θ(ω)为纵坐标，横坐标是以______分度，纵坐标用等刻度分度。 22．若开环传递函数为

p

k

，当k从0→∞变化时，若根轨迹都在左半s平面内，

(s 1)(s 4)

就稳定性而言，闭环系统________。

23．局部闭环校正装置，除了能起到与串联校正类似的效果外，还能提高________的能力。 24．设系统的特征根为s1=-1，s2=-2，则系统的特征方程为________。

25．实际系统中，传递函数分子多项式的阶次总是低于分母多项式的阶次，这是由于系统

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中总是会有较多的________元件。

三、名词解释题(本大题共4小题，每小题3分，共12分) 26．控制量

27．根轨迹实轴上的会合点 28．前馈控制系统 29．高频段渐近线

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 30．试证明状态转移矩阵的性质 t kt 。

k

31．为什么要采用零、极点对消法，如何实现零、极点对消?

e s

32．设开环系统传递函数为G(s)=，试写出其频率特性G(jω)的幅频特性M(ω)和相

Ts 1

频特性θ(ω)。

33．普通洗衣机控制系统属于哪一类控制系统?为什么?

五、计算题(本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题各10分，共28分) 34．求下列象函数F(s)的原函数f(t)。

s

（1）F(s) 2

s 8s 17（2）F(s)

s 2

s(s 1)2(s 3)

52

，试绘制该系统的频率特性极坐标草2

(s 2)(s 2s 5)

35．设开环系统传递函数为G(s)=

图。

36．设开环传递函数为G(s)H(s)=

K(0.5s 1)

，试绘制根轨迹。

0.5s2 s 1

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