自考自动控制原理真题答案

全国2006年10月高等教育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15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．控制系统中,基本环节的划分，是根据（ ）A．元件或设备的形式 B．系统的物理结构C．环节的连接方式 D．环节的数学模型2．单位斜坡函数r(t)的数学表达式是r(t)=（ ）A．a2t B．t2C．t D．vt3．在实际中很少单独使用的校正方式是（ ）A．串联校正 B．并联校正C．局部反馈校正 D．前馈校正4．滞后校正装置的最大滞后相角可趋近（ ）A．-90° B．-45°C．45° D．90°5．若受控对象存在较大的延迟和惯性，效果较好的控制方式是（ ）A．比例控制 B．积分控制C．比例微分控制 D．比例积分控制6．当二阶系统的根分布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比 为（ ）A． <0 B． =0C．0< <1 D． ≥17．设二阶振荡环节的传递函数G（s）= ，则其对数幅频特性渐近线的转角频率为（ ）A．2rad/s B．4rad/sC．8rad/s D．16rad/s8．设某环节频率特性为G(j ) ，当 ，其频率特性相位移 为（ ）A．-180° B．-90°C．0° D．45°9．控制系统的稳态误差ess反映了系统的（ ）A．稳态控制精度 B．相对稳定性C．快速性 D．平稳性10．已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ，该系统闭环系统是（ ）A．稳定的 B．条件稳定的C．临界稳定的 D．不稳定的11．系统的开环传递函数为 ，当T=1s时，系统的相位裕量为（ ）A．30° B．45°C．60° D．90°12．开环传递函数为 ,其根轨迹的起点为( )A．0，-3 B．-1，-2C．0，-6 D．-2，-413．设系统 = ,则该系统（ ）A．状态可控且可观测 B．状态可控但不可观测C．状态不可控且不可观测 D．状态不可控且可观测14．函数 的拉氏变换是（ ）A． B． C． D． 15．设某闭环传递函数为 ，则其频带宽度为（ ）A．0～10 rad/s B．0～1 rad/sC．0～0.1 rad/s D．0～0.01 rad/s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。错填、不填均无分。16．常规控制器中放大元件的作用是把_________放大，并为反馈信号提供信号源。17．响应曲线达到过调量的________所需的时间，称为峰值时间tp。18．若某系统的传递函数为G(s)，则相应的频率特性为________。19．惯性环节G（s）= 的对数幅频特性为L（ ）=________。20．根轨迹与虚轴相交，表明系统的闭环特征方程根中有________。21．状态变量是确立动力学系统状态的________。22．从相位考虑，PD调节器是一种________校正装置。23．多个环节的并联连接，其等效传递函数等于各环节传递函数的________。24．迟延环节的极坐标图为一个________。25．伯德图分中频段、高频段和低频段，低频段能够反应系统的稳态性能，中频段能够反映系统的________性能，高频段主要反映系统抗干扰的能力。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）26．非线性控制系统27．系统完全可观测28．闭环极点29．频带宽度四、问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30．频率特性图解分析方法中采用对数坐标有何优点？31．设系统的奈奎斯特图分别如下所示，试判断各系统的稳定性，并简要说明原因。32．发电机励磁控制系统中，通常有哪三种典型的励磁方式？33．滞后校正装置是如何改善系统性能的？五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题每小题10分，共28分）34．RLC电路如题34图所示，试写出输出电压uo(t)与输入电压ui(t)的微分方程。35．设某负反馈系统的前向通道与反馈通道传递函数分别为 ，试求系统的空越频率 及相位裕量 。36．设控制系统的方块图如题36图所示，当输入信号为r1(t)= 2(t),r2(t)=3t同时作用时，试计算系统的稳态误差essr。

全国2007年10月高等教育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15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．对超前校正装置 ，当φm=38°时，β值为（ ）A．2.5 B．3C．4.17 D．52．若系统的状态方程为 ，则系统的特征根为（ ）A．s1=-2,s2=-3 B．s1=-2,s2=1C．s1=-4,s2=-1 D．s1=-2,s2=-13．决定系统传递函数的是系统的（ ）A．结构 B．参数C．输入信号 D．结构和参数4．终值定理的数学表达式为（ ）A． B． C． D． 5．梅森公式为（ ）A． B． C． D． 6．斜坡输入函数r(t)的定义是（ ）A． B． C． D． 7．一阶系统 的时间常数T越小，则系统的响应曲线达到稳态值的时间（ ）A．越短 B．越长C．不变 D．不定8．设微分环节的频率特性为 ，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的奈氏曲线是（ ）A．正虚轴 B．负虚轴C．正实轴 D．负实轴9．在奈氏判据中，若F(s)在F(s)平面上的轨迹顺时针包围原点两次，则N的值为（ ）A．-2 B．-1C．1 D．210．设某系统的传递函数 ，则其频率特性 的实部 （ ）A． B． C． D． 11．绘制根轨迹时需计算入射角的情况为：开环传递函数有（ ）A．实极点 B．实零点C．共轭复极点 D．共轭复零点12．若劳斯阵列表中第一列的系数为（3，1，ε，2- ，12）T，则此系统的稳定性为（ ）A．稳定 B．临界稳定C．不稳定 D．无法判断13．设惯性环节的频率特性为 ，当频率ω从0变化至∞时，则其幅相频率特性曲线是一个半圆，位于极坐标平面的（ ）A．第一象限 B．第二象限C．第三象限 D．第四象限14．开环传递函数为 的根轨迹的弯曲部分轨迹是（ ）A．半圆 B．整圆C．抛物线 D．不规则曲线15．开环传递函数为 ，其根轨迹渐近线与实轴的交点为（ ）A． B． C． D． 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。错填、不填均无分。16．超前校正装置的主要作用是在中频段产生足够大的_____________，以补偿原系统过大的滞后相角。17．引入附加零点，可以改善系统的_____________性能。18．如果实轴上某一段右边的开环实数零点、极点总个数为_____________，则这一段就是根轨迹的一部分。19．在频域中，通常用相位裕量和增益裕量表示系统的_____________。20．若系统特征方程的某一项系数为负，则此系统一定_____________。21．迟延环节的相频特性曲线 ，当ω→∞时， →_____________。22．一阶系统 的单位脉冲响应为_____________。23．单位抛物线函数的数学表达式为_____________。24．利用_____________公式可以根据复杂的信号流图直接求出系统总的传递函数。25．单位阶跃函数1（t）的拉氏变换为_____________。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）26．对数坐标图（Bode图）27．混合节点28．校正装置29．扰动四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30．已知s平面上的根轨迹，如何根据要求的阻尼系数ζ（如ζ=0.5）确定闭环主导极点？31．试绘制衰减振荡过程的单位阶跃响应曲线，并在曲线上标示系统动态和稳态性能指标。32．控制系统的方框图有哪些基本连接方式？33．试以淋浴水温调节为例说明控制系统的工作原理。五、计算题（本大题共3小题，第34小题8分，第35、36小题10分，共28分）34．设系统的状态空间描述为 ， 试求系统的传统函数。35．一单位反馈控制系统的开环传递函数为 ，试求 （1）系统的ζ及ωn； （2）最大超调量 及上升时间tr和调整时间 。36．已知系统的微分方程 ，式中y为系统的输出变量，x为系统的输入变量。设x=20•1（t），初始条件为y(0)=5， (0)=15，求出系统的输出y(t)。