控制工程复习题

控制⼯程复习题⼀、 单项选择题

1. 线性系统和⾮线性系统的根本区别在于 （ ）A ．线性系统有外加输⼊，⾮线性系统⽆外加输⼊。B ．线性系统⽆外加输⼊，⾮线性系统有外加输⼊。C ．线性系统满⾜叠加原理，⾮线性系统不满⾜叠加原理。D ．线性系统不满⾜叠加原理，⾮线性系统满⾜叠加原理。

2. 令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 （ ）A ．代数⽅程B ．特征⽅程C ．差分⽅程D ．状态⽅程

3. 时域分析法研究⾃动控制系统时最常⽤的典型输⼊信号是 （ ）A ．脉冲函数B ．斜坡函数C ．抛物线函数D ．阶跃函数

4. 设控制系统的开环传递函数为10()(1)(2)

G s s s s =++，该系统为（ ） A ．0型系统 B. I 型系统C ．II 型系统 D. III 型系统

5. ⼆阶振荡环节的相频特性()θω，当ω→∞时，其相位移()θ∞为 （ ）A ．-270° B. -180°C ．-90° C. 0°

6. 根据输⼊量变化的规律分类，控制系统可分为（ ）A ．恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统

B ．反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统C ．最优控制系统和模糊控制系统D ．连续控制系统和离散控制系统

7. 采⽤负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为（）A ．()1()G s G s + B. 11()()

G s H s + C ．()1()()G s G s H s + D. ()1()()G s G s H s - 8．⼀阶系统()1K G s Ts =

+的时间常数T 越⼤，则系统的输出响应达到稳态值的时间（ ） A ．越长 B. 越短C ．不变 D. 不定

9. 拉⽒变换将时间函数变换成 （ ）A ．正弦函数 B. 单位阶跃函数C ．单位脉冲函数 D. 复变函数

10. 线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（ ）A ．系统输出信号与输⼊信号之⽐B ．系统输⼊信号与输出信号之⽐

C ．系统输⼊信号的拉⽒变换与输出信号的拉⽒变换之⽐C ．系统输出信号的拉⽒变换与输⼊信号的拉⽒变换之⽐11. 若某系统的传递函数为()1

K G s Ts =+，则其频率特性的实部()R ω是（ ） A ．221K T ω+ B. 221K T ω-+ C ．1K T ω+ D. 1K T

ω-+ 12. 微分环节的频率特性相位移()θω= （ ）A ．90° B. -90°C ．0° D. -180°

13. 积分环节的频率特性相位移()θω= （ ）A ．90° B. -90°C ．0° D. -180°

14. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ （ ）A ．输⼊信号 B. 初始条件

C ．系统的结构参数 D. 输⼊信号和初始条件

15. 系统特征⽅程式的所有根均在根平⾯的左半部分是系统稳定的（ ）A ．充分条件 B. 必要条件 C. 充分必要条件 D. 以上都不是

16. 有⼀线性系统，其输⼊分量为u1(t)和u2(t)时，输出分别为y1(t)和y2(t)。当输⼊为 a1u1(t)+a2u2(t)时（a1、a2为常数），输出应为（ ）A. a1y1(t)+y2(t)B. a1y1(t)+a2y2(t)C. a1y1(t)- a2y2(t)D. y1(t)+a2y2(t)

17. I 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ ）A ．-40(dB/dec) B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D.+20(dB/dec)

18. 设系统的传递函数为225()525G s s s =++，则系统的阻尼⽐为（ ） A ．25 B. 5 C. 12D. 1 19. 正弦函数sin t ω的拉⽒变换是（ ）A ．

1s ω+ B. 22s ωω

+ B. 22s s ω+ D. 221s ω+ 20. ⼆阶系统当01ξ<<时，如果增加ξ，则输出响应的最⼤超调量σ%将（ ）A ．增加 B. 减⼩C ．不变 D. 不定

21. 主导极点的特点是（ ）A ．距离实轴很远 B. 距离实轴很近C ．距离虚轴很远 D. 距离虚轴很近22．余弦函数cos t ω的拉⽒变换是（ ）A ．1s ω+ B. 22

s ωω+ B. 22s s ω+ D. 22

1s ω+ 23. 设积分环节的传递函数为1()G s s=，则其频率特性幅值()M ω= ( ) A. K ω B. 2K ωC. 1ω

D. 21ω 24. ⽐例环节的频率特性相位移()θω= （ ）A ．90° B. -90° C. 0° D. -180°

25. 乃奎斯特稳定性判据是利⽤系统的（ ）来判据闭环系统稳定性的⼀个判别准则。A ．开环幅值频率特性 B. 开环相⾓频率特性C ．开环幅相频率特性 D. 闭环幅相频率特性26. 系统的传递函数 （ ）A ．与输⼊信号有关B ．与输出信号有关

C ．完全由系统的结构和参数决定

D ．即由系统的结构和参数决定，也与输⼊信号有关27. ⼀阶系统的阶跃响应 （ ）

A ．当时间常数T 较⼤时有振荡 B. 当时间常数T 较⼩时有振荡C ．有振荡 D. ⽆振荡

28. ⼆阶振荡环节的对数频率特性相位移()θω在（ ）之间。A ．0°和90° B. 0°和-90°C ．0°和180° D. 0°和-180°

29. 某⼆阶系统阻尼⽐为0.2，则系统阶跃响应为 （ ）A ．发散振荡 B. 单调衰减B ．衰减振荡 D. 等幅振荡⼆、 填空题

1．线性控制系统最重要的特性是可以应⽤ 原理，⽽⾮线性控制系统则不能。

2. 反馈控制系统是根据输⼊量和 的偏差进⾏调节的控制系统。3. 在单位斜坡输⼊信号作⽤下，0型系统的稳态误差e ss = 。

4. 当且仅当闭环控制系统特征⽅程的所有根的实部都是 时，系统是稳定的。5. ⽅框图中环节的基本连接⽅式有串联连接、并联连接和 连接。

6. 线性定常系统的传递函数，是在 时，系统输出信号的拉⽒变换与输⼊信号的拉⽒变换的⽐。7. 函数t e -at 的拉⽒变换为 。

8. 线性定常系统在正弦信号输⼊时，稳态输出与输⼊的相位移随频率⽽变化的函数关系称为 。9. 积分环节的对数幅频特性曲线是⼀条直线，直线的斜率为 dB/dec 。10. ⼆阶系统的阻尼⽐ξ为 时，响应曲线为等幅振荡。11. 在单位斜坡输⼊信号作⽤下，II 型系统的稳态误差e ss = 。

12. 0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为 dB/dec, ⾼度为20lgK 。13. 单位斜坡函数t 的拉⽒变换为 。

14. 根据系统输⼊量变化的规律，控制系统可分为 控制系统、 控制系统和程序控制系统。15. 对于⼀个⾃动控制系统的性能要求可以概括为三个⽅⾯：稳定性、 和准确性。16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与 的形式⽆关。17. 决定⼆阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 。18. 设系统的频率特性G(jw)=R(w)+jI(w)，则幅频特性|G(jw)|= 。

19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的 环节数来分类的。20. 线性系统稳定的充分必要条件是它在特征⽅程式的所有根均在复平⾯的 部分。21. ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在 象限，形状为 圆。22. ⽤频域法分析控制系统时，最常⽤的典型输⼊信号是 。23. ⼆阶衰减振荡系统的阻尼⽐ξ的范围为 。 24. ()1

K G s Ts =+的环节称为 环节。 25. 系统输出量的实际值与 之间的偏差称为误差。26. 线性控制系统其输出量与输⼊量间的关系可以⽤ ⽅程来描述。27． 、 和准确性是对⾃动控制系统性能的基本要求。28. ⼆阶系统的典型传递函数是 。

29. 设系统的频率特性为G(jw)=R(w)+jI(w)，则R(w)称为 。

30. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为 控制系统、 控制系统。

31. 对于⼀个⾃动控制系统的性能要求可以概括为三个⽅⾯：稳定性、快速性和 。32. ⼆阶振荡环节的谐振频率r ω与阻尼系数ξ的关系为r ω= 。

33. 根据⾃动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为 控制系统、控制系统。

34. ⽤频率法研究控制系统时，采⽤的图⽰法分为极坐标图⽰法和 图⽰法。

35. ⼆阶系统的阻尼⽐系数ξ= 时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较为理想。六|、设⼀系统的开环传递函数为

1()101

G s s =+ 试绘制该系统的开环幅相频率特性曲线。七、已知单位反馈系统的开环传递函数如下：100()(2)

G s s s =+ 求：（1）试确定系数的型次v 和开环增益K ；（2）试求输⼊为r(t)=1+3t 时，系统的稳态误差。⼋、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：22()(0.1)(0.2)

G s s s s =++ 求：（1）试确定系统的型次v 和开环增益K ；（2）试求输⼊为r(t)=5+2t+4t 2时，系统的稳态误差。九、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：20()(0.21)(0.11)

G s s s =++ 求：（1）试确定系统的型次v 和开环增益K ；（2）试求输⼊为r(t)=2+5t +2t 2时，系统的稳态误差。⼗、设系统特征⽅程为S 4+2S 3+3S 2+4S +5=0

试⽤劳斯-赫茨稳定判据判别该系统的稳定性。⼗⼀、设系统特征⽅程为S 4+6S 3+12S 2+10S+3=0

试⽤劳斯-赫茨稳定判据判别该系统的稳定性。⼗⼆、设系统特征⽅程为S 4+5S 3+2S 2+4S+3=0

试⽤劳斯-赫茨稳定判据判别该系统的稳定性。⼗三、设系统特征⽅程为2S 3+4S 2+6S+1=0

试⽤劳斯-赫茨稳定判据判别该系统的稳定性。

⼗四、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。30()(0.021)

G s s s =+ ⼗五、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。100()(0.11)(0.011)

G s s s s =++ ⼗六、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 ()0.11G s s =+⼗⼋、如下图所⽰，将⽅框图化简，并求出其传递函数。

⼗九|、如下图所⽰，将⽅框图化简，并求出其传递函数。