自考自动控制原理真题及答案

全国2008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．惯性环节又称为（ ）A．积分环节 B．微分环节C．一阶滞后环节 D．振荡环节2．没有稳态误差的系统称为（ ）A．恒值系统 B．无差系统C．有差系统 D．随动系统3．既可判别线性系统稳定性又可判别非线性系统稳定性的方法是（ ）A．劳斯判据 B．奈奎斯特判据C．根轨迹法 D．李亚普诺夫直接法4．根轨迹终止于（ ）A．闭环零点 B．闭环极点C．开环零点 D．开环极点5．若某系统的传递函数为G（s）= ，则相应的频率特性G（jω）为（ ）A． B． C． D． 6．若劳斯阵列表中某一行的参数全为零，或只有等于零的一项，则说明在根平面内存在的共轭虚根或共轭复根对称于（ ）A．实轴 B．虚轴C．原点 D． 对角线7．滞后校正装置最大滞后相角处的频率ωm为（ ）A． B． C． D． 8．已知α+jβ是根轨迹上的一点，则必在根轨迹上的点是（ ）A．-α+jβ B．α-jβC．-α-jβ D．β+jα9．当原有控制系统已具有满意的动态性能，但稳态性能不能满足要求时，可采用串联（ ）A．超前校正 B．滞后校正C．反馈校正 D．前馈校正10．设系统矩阵A= ，则其特征值为（ ）A．s1=-1,s2=-0.16 B．s1=-0.2,s2=-0.8C．s1=0.2,s2=0.8 D．s1=1,s2=0.1611．设l型系统开环频率特性为G（jω）= ，则其对数幅频渐近特性低频段（ ）的L（ ）为（ ）A．-20-20lgω B．20-20lgωC．40-20lgω D．20+20lgω12．若劳斯表中第一列的系数为[3，2，ε，4+ ]T，则在根平面右半平面的特征根有（ ）A．0个 B．1个C．2个 D．3个13．若系统 具有状态可控性，则常数a,b的关系应为（ ）A．b2-ab+1=0 B．b2+ab+1≠0C．b2+ab-1=0 D．b2-ab+1≠014．当忽略电动机的电枢电感后，以电动机的角位移为输出变量，电枢电压为输入变量时，电动机可看作是一个（ ）A．比例环节 B．微分环节C．二阶环节 D．惯性环节15．设某开环系统的传递函数为G（s）= ，频率特性的相位移（θω）为（ ）A．-tg-10.25ω-tg-1 B．tg-10.25ω+tg-1 C．tg-10.25ω-tg-1 D．-tg-10.25ω+tg-1 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．常规控制器基本组成包括定值元件、比较元件、放大元件和________四个部分。17．两个环节串联的等效传递函数等于这两个环节传递函数的________。18．单位脉冲函数δ(t)的拉氏变换为________。19．二阶系统的单位阶跃响应在过阻尼（ζ>1）的情况下，ζ减小，则调整时间ts将________。20．设比例环节的传递函数为G（s）=K，则其频率特性幅值M（ω）=________。21．采用对数坐标绘制开环幅频特性是将幅值的相乘转化为幅值的________，并且可以用渐近直线来绘制近似的对数幅值L（ω）曲线。22．设单位负反馈系统的开环传递函数为G0（s）= 那么闭环系统的稳定性为________。23．通常随着开环放大系数的增加，系统的动态性能将变________。24．若根轨迹与虚轴相交，交点处控制系统处于________状态。25．在状态空间表达式中，________方程表征了系统内部运动与外部的联系。三、名词解释题（本大题共4小题，每小题3分，共12分）26．反馈27．相频特性28．调整时间ts29．增益穿越频率ωc四、问答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）30．试以电熨斗温度调节为例说明控制系统工作原理。31．控制系统的数学模型通常有哪几种形式？32．为什么在控制系统分析中，常采用阶跃函数作为典型输入信号？33．在对数坐标图（Bode图）中为什么ω轴采用对数坐标？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．由运算放大器构成的电路如题34图所示，Ui(t)为输入电压，U0(t)为输出电压。求传递函数 。 35．题35图所示为某最小相位系统的开环对数幅频渐进特性，试写出其传递函数G（s）。 36．设系统开环传递函数G0（s）= ，要求设计一串联超前校正装置，满足要求γ(ω)≥45°， ≥50rad/s。（按γ=45°选择最大超前相角Φm，并考虑加入超前校正后的影响，增加超前相角10°）

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)。