自动控制原理经典考试题目整理第三章-第四章第三章时域分析法一、自测题1．线性定常系统的响应曲线仅取决于输入信号的______________和系统的特性，与输入信号施加的时间无关。
2．一阶系统1/（TS+1）的单位阶跃响应为。
3．二阶系统两个重要参数是，系统的输出响应特性完全由这两个参数来描述。
4．二阶系统的主要指标有超调量MP%、调节时间ts和稳态输出C(∞)，其中MP%和ts是系统的指标，C(∞)是系统的指标。
5．在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态误差ess=__________。
6．时域动态指标主要有上升时间、峰值时间、最大超调量和__________。
7．线性系统稳定性是系统__________特性，与系统的__________无关。
8．时域性能指标中所定义的最大超调量Mp的数学表达式是__________。
9．系统输出响应的稳态值与___________之间的偏差称为稳态误差ess。
10．二阶系统的阻尼比ξ在______范围时，响应曲线为非周期过程。
11．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差ess=______。
12．响应曲线达到超调量的________所需的时间，称为峰值时间tp。
13．在单位斜坡输入信号作用下，I型系统的稳态误差ess=__________。
14．二阶闭环控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式的系数_____________。
15．引入附加零点，可以改善系统的_____________性能。
16．如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数，则闭环系统的稳态精度将提高，相对稳定性将________________。
17．为了便于求解和研究控制系统的输出响应，输入信号一般采用__________输入信号。
18．当系统的输入具有突变性质时，可选择阶跃函数为典型输入信号。
（）19．暂态响应是指当时间t趋于无穷大时，系统的输出状态。
（）20．在欠阻尼0＜ζ＜1情况下工作时，若ζ过小，则超调量大。
（）21．远离虚轴的极点对系统的影响很小。
（）22．当系统的输入是随时间增长变化时，可选择斜坡函数为典型输入信号。
（）23．稳态响应是指系统从刚加入输入信号后，到系统输出量达到稳定值前（）24．闭环系统稳定的充要条件是系统所有特征根必须位于S平面的左半平（）25．若要求系统快速性好，则闭环极点应靠近虚轴。
（）1．控制系统的上升时间tr、调整时间ts等反映出系统的( )A.相对稳定性B.绝对稳定C.快速性D.平稳性2．时域分析中最常用的典型输入信号是（）A.脉冲函数B.斜坡函数C.阶跃函数D.正弦函数3．一阶系统G(s)=K/(TS+1)的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（）A.不变B.不定C.愈小D.愈大4．一阶系统G(s)= K/(TS+1)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5．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量将Mp（）A.增加B.减小C.不变D.不定6．当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（）A．ζ<0 B．ζ＝0 C．0<ζ<1 D．ζ≥17．已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差ess为常数，则此系统为（）A．0型系统B．I型系统 C．Ⅱ型系统D．Ⅲ型系统8．若一系统的特征方程式为(s+1)2(s－2)2+3＝0，则此系统是（）A．稳定的B．临界稳定的 C．不稳定的D．条件稳定的9．一般讲，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统的相对稳定性将( )A.变好B.变坏C.不变D.不定10．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11．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12．下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（ ）A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法13．已知系统的特征方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，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14．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15．设一单位反馈控制系统的开环传递函数为G0(s)= ，要求KV=20，则K=( ) A ．10 B ．20 C ．30 D ．4016．设G (s )H (s )= ，当k 增大时，闭环系统（ ）A ．由稳定到不稳定B ．由不稳定到稳定C ．始终稳定D ．始终不稳定17．过阻尼系统的动态性能指标是调整时间ts 和( )A ．峰值时间tpB ．最大超调量MpC ．上升时间trD ．衰减比Mp ／Mp ′ 18．设控制系统的开环传递函数为G(s)= ，该系统为( )A ．0型系统B ．1型系统C ．2型系统D ．3型系统[例1]已知系统的结构如下图所示，单位阶跃响应的超调量σ%=16.3%，峰值时间tp=1s 。
试求：(1)开环传递函数G(s)；(2)闭环传递函数Φ(s)； )5)(1()1(10)(+-+=s s s s s G )2(4+s s K )5)(2()10(+++s s s k )2)(1(10++s s s(3)根据已知性能指标Mp%、 tp确定参数K及τ；(4)计算等速输入（恒速值R=1.5）时系统的稳态误差。
[例2]已知控制系统的结构如下图所示。
（1）当b=0时，试确定单位阶跃输入时系统的阻尼系数、自然频率、最大超调量，以及由单位斜波输入所引起的稳态误差。
（2）确定系统的阻尼比等于0.8时的速度反馈常数b 的值，并确定在单位输入时的最大超调量和单位斜波输入所引起的稳态误差。
（3）怎样使第（2）问的ζ=0.8保持不变而使其稳态误差等于第（1）问的稳态误差值？（3）怎样使第（2）问的ζ=0.8保持不变而使其稳态误差等于第（1）问的稳态误差值？用比例加微分串联校正可以达到目的，如上图所示。
第四章 根轨迹法1．若根轨迹位于实轴上两个相邻的开环极点之间，则这两个极点之间必定存在 点。
2．根轨迹图必对称于根平面的__________。
3．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。
4已知-2+j 0点在开环传递函数为G(s)H(s)= 的系统的根轨迹上，则该)204)(4(2+++s s s s k))(()(211p s p s z s K +++点对应的k 值为_________________。
5．确定根轨迹大致走向，用以下哪个条件一般就够了?( )A.特征方程B.幅角条件C.幅值条件D.幅值条件+幅角条件6．计算根轨迹渐近线倾角的公式为（ ）A . B. C. D. 7．根轨迹渐近线与实轴的交点公式为( )A. B. C. D.8．开环传递函数G(s)H(s)=其中p2>z1>p1>0，则实轴上的根轨迹为（ ）A.（-∞，-p2],[-z1,-p1]B.(- ∞,-p2]C.[-p1,+ ∞)D.[-z1,-p1]9．实轴上根轨迹右端的开环实数零点、极点的个数之和为（ ）A ．零B ．大于零C ．奇数D ．偶数10．当二阶系统的根分布在右半根平面时，系统的阻尼比ξ为（ ）A ．ξ<0B ．ξ=0C ．0<ξ1D ．ξ>111．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（ ）m n )12(++=πϕl m n )12(-+-=πϕl m n )12(++=πϕl mn )12(-+=πϕl m n Z P m i in j j++∑∑==11nm Z P m i i n j j --∑∑==11m n P Z n j j m i i --∑∑==11m n Z P m i in j j --∑∑==11A ．ξ<0B ．ξ=0C ．0<ξ<1D ．ξ≥112．开环传递函数为 , 其根轨迹的起点为( )A ．0，-3B ．-1，-2C ．0，-6D ．-2，-413．开环传递函数为 ，则根轨迹上的点为( )A ．-6+jB ．-3+jC ．-jD ．j14．设开环传递函数为G(s)H(s)＝ ， 其根轨迹渐近线与实轴的交点为（ ）A ．0B ．－1C ．－2D ．－315．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)35.0()25.0)(15.0()(+++=s s s s k s G )6()(+=s s Ks G )3)(2()1(+++s s s s k )2()5()()(++=s s s k s H s G16.、开环传递函数为 ，其根轨迹渐近线与实轴的交点为（ ）A ．-5/3B ．-3/5C ．3/5D ．5/317．设开环传递函数为G(s)= ，在根轨迹的分离点处，其对应的k 值应为（ ）A ．1/4B ．1/2C ．1D ．4 )106)(1()()(2++-=s s s k s H s G )1(+s s k。