自动控制原理课堂练习
一、
单项选择题（每小题3分，共30分）
1. 若系统的开环传 递函数为
10，则它的开环增益为（ ）
s(5s?2)A.1 B.2 2. 二阶系统的传递函数G(s)? C.5 D.10
5，则该系统是（ ） 2 s?2s?5A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统
3.设系统的特征方程为D?s??s4?8s3?17s2?16s?5?0，则此系统 （ ）
A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定。
4.某单位反馈系统的开环传递函数为：G?s??界稳定。
A.10 B.20 5.单位反馈系统开环传递函数为Gs误差为（ ）
A.2 B.0.2
k，当k=（ ）时，闭环系统临
s(s?1)(s?5) C.30 D.40
s25，当输入为单位阶跃时，则其位置
?6s?5??? C.0.5 D.0.05
s?1，则它是一种（ ）
10s?16.若已知某串联校正装置的传递函数为Gc(s)?A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正
D.相位滞后校正
7.在直流电动机调速系统中，霍尔传感器是用作（ ）反馈的传感器。 A.电压
B.电流 C.位移 D.速度
8 .以下说法正确的是（ ）
A.时间响应只能分析系统的瞬态响应 B.频率特性只能分析系统的稳态响应
C.时间响应和频率特性都能揭示系统的动态特性
D.频率特性没有量纲
9.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ） A.–60（dB/dec）
B.–40（dB/dec） C.–20（dB/dec） D.0（dB/dec）
1
10. 与开环控制系统相比较，闭环控制系统通常对（ ）进行直接或间接地测量，通过反馈环节去影响控制信号。
A.输出量 B.输入量 C.扰动量 D.设定量
11. 某典型环节的传递函数是G?s??1，则该环节是（ ） 5s?1A.比例环节 B.积分环节 C.惯性环节 D.微分环节
12. 已知系统的微分方程为3??0?t??6x?0?t??2x0?t??2xi?t?，则系统的传递函数是x（ ）
21 B.
3s2?6s?23s2?6s?221C.2 D.2 2s?6s?32s?6s?3A.
13.一般为使系统有较好的稳定性，希望相位裕量?为（ ） A.0～15? B.15?～30?
C.30?～60? D.60?～90?
14.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ）
Ks?dKK2s(s?a) s(s?a)(s?b)s(s?a)Ts?1A. B. C. D.
G?s??15.单位反馈系统开环传递函数为误差为（ ）
4s2(s2?3s?2)，当输入为单位斜坡时，其加速度
A.0 B.0.25 C.4 D.?
16. 如果被调量随着给定量的变化而变化，这种控制系统叫（ ） A.恒值调节系统
B.随动系统 C.连续控制系统 D.数字控制系统
D.执行元件
17. 直接对控制对象进行操作的元件称为（ ）
A.给定元件 B.放大元件 C.比较元件
18. 已知系统的单位脉冲响应函数是y?t??0.1t2，则系统的传递函数是（ ）
ssss19. 在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短是与（ ）指标密切相关。
A.允许的稳态误差
A.0.32 B.0.1 C.0.21 D.0.22
B.允许的超调量
C.允许的上升时间 D.允许的峰值时间
20.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作（ ）
2
A.非最小相位系统 B.最小相位系统 C.不稳定系统 D.振荡系统 21.系统的传递函数G?s??5，其系统的增益和型次为 （ ） 2s(s?1)(s?4)A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，4
?的关系，通常是（ ） 22.进行串联超前校正前的穿越频率?c与校正后的穿越频率?c? A.?c=?c B.?c>?c? C.?c
二、 填空题（每空2分，共20分）
1.PID调节中的“P”指的是 比例 控制器。
2.若要求系统的快速性好，则闭环极点应距虚轴越_ 远_越好。 3.延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 相位 发生变化。
4.若要全面地评价系统的相对稳定性，需要同时根据相位裕量和 幅值裕量 来做出判断。
5.某典型环节的传递函数是G(s)?1，则系统的时间常数是 0.5 。 s?28.闭环控制系统中，真正对输出信号起控制作用的是 偏差信号 。 9.系统的传递函数的 零极点 分布决定系统的动态特性。
10.二阶系统的传递函数G(s)=4/(s2+2s+4) ，其固有频率?n＝ 2 。
11.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__复平面__图示法。
12．对自动控制系统的性能指标的要求主要是一稳、二准、三快。最大超调量()和 振荡次数(
)反映了系统的稳定性，稳态误差( )反映了系统的准确性，调整时间( )反映
了系统的快速性。
K(?s?1)K?2?2?113.设系统的开环传递函数为2，则其开环幅频特性为 ，相频特222s(Ts?1)?T??1?n??性为 arcta?1?80aTrc?t a 。
14.单位阶跃函数和单位脉冲函数之间的关系为 单位阶跃函数对时间的导数即为单位脉冲函数。 三、 计算题（50分）
1. 求F(s)?4的拉式反变换式f(t)。
s(s?3)
2.建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。
R1
C1 u i (t)
i1 (t) C2 R2 u 0 (t) 3
i2 (t) 3．已知某随动系统的系统框图如下所示，图中的Gc(s)为检测环节和串联校正环节的总传递函数。现设Gc(s)?K1(T1s?1)，其中K1?2,T1?0.5s。
T1s?r(s) Gc(s) Uc(s) 20 Ud(s) 50 N(s) 0.25s?10.1 s?c(s) ?c(s)
（1） 写出该随动系统的开环传递函数。 （2） 画出该系统的开环对数幅频特性L(?)图。
（3） 判断该系统是否稳定，并求其相位稳定裕量?为多少？ 2.解:
?ui(t)?u0(t)?i1(t)R1?1?i2(t)dt?i1(t)R1?C?1 ?i(t)?i(t)?i(t)21??1i(t)dt?u0(t)?i(t)R2??C2??Ui(s)?U0(s)?I1(s)R1?1?I2(s)?I1(s)R1Cs?1 ?I(s)?I(s)?I(s)21??1I(s)?U0(s)?I(s)R2?Cs2?R1R2C1C2s2??R1C1?R2C2?s?1 G(s)?2R1R2C1C2s??R1C2?R2C2?R1C1?s?1 3
1）解：由图可见，系统固有部分的传递函数为：
4
2）解：
于是可画出如下图所示的对数幅频特性
。
3）解：
因为??0°，故该系统稳定。
5