《控制工程基礎(chǔ)》期末考試

1、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.控制系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響的系統(tǒng)是（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.復(fù)合控制系統(tǒng)2.單位階躍函數(shù)的拉氏變換是（）A.1/sB.sC.13.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號C.輸出信號4.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T反映了系統(tǒng)的（）A.響應(yīng)速度B.穩(wěn)態(tài)精度C.穩(wěn)定性5.線性系統(tǒng)的重要性質(zhì)是（）A.疊加性和齊次性B.非線性C.時(shí)變性6.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號形式C.兩者都有7.根軌跡起始于（）A.開環(huán)極點(diǎn)B.開環(huán)零點(diǎn)C.閉環(huán)極點(diǎn)8.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ=1時(shí)，系統(tǒng)的響應(yīng)是（）A.臨界阻尼B.欠阻尼C.過阻尼9.頻率特性的實(shí)部稱為（）A.幅頻特性B.相頻特性C.實(shí)頻特性10.控制系統(tǒng)校正的目的是（）A.改善系統(tǒng)性能B.增加系統(tǒng)復(fù)雜性C.減少系統(tǒng)元件2、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.控制系統(tǒng)按給定值的特點(diǎn)分類，可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)2.以下屬于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的有（）A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.狀態(tài)空間表達(dá)式3.一階系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有（）A.上升時(shí)間B.峰值時(shí)間C.調(diào)整時(shí)間4.影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的因素有（）A.系統(tǒng)型別B.開環(huán)增益C.輸入信號5.根軌跡的繪制法則包括（）A.根軌跡的起點(diǎn)和終點(diǎn)B.根軌跡的分支數(shù)C.根軌跡的漸近線6.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與（）有關(guān)。A.阻尼比ζB.無阻尼自然頻率ωnC.時(shí)間常數(shù)T7.頻率特性包括（）A.幅頻特性B.相頻特性C.實(shí)頻特性和虛頻特性8.常用的系統(tǒng)校正方式有（）A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正C.復(fù)合校正9.系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（）A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)B.系統(tǒng)的參數(shù)C.輸入信號10.以下屬于線性系統(tǒng)特點(diǎn)的是（）A.疊加性B.齊次性C.可線性化3、判斷題（每題2分，共10題）1.開環(huán)控制系統(tǒng)一定比閉環(huán)控制系統(tǒng)精度低。（）2.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)。（）3.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小，響應(yīng)速度越快。（）4.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一定為零。（）5.根軌跡是閉環(huán)系統(tǒng)特征根在s平面上的軌跡。（）6.二階系統(tǒng)阻尼比ζ越大，超調(diào)量越大。（）7.頻率特性是系統(tǒng)對不同頻率正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性。（）8.串聯(lián)校正一定能改善系統(tǒng)性能。（）9.線性系統(tǒng)滿足疊加性但不滿足齊次性。（）10.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)正常工作的首要條件。（）4、簡答題（每題5分，共4題）1.簡述開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：開環(huán)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)是精度低，抗干擾能力差。閉環(huán)優(yōu)點(diǎn)是精度高、抗干擾強(qiáng)；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定。2.什么是傳遞函數(shù)？其有什么特點(diǎn)？答：傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。特點(diǎn)：與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，與輸入輸出信號無關(guān)，只適用于線性定常系統(tǒng)。3.簡述二階系統(tǒng)阻尼比ζ對系統(tǒng)性能的影響。答：ζ=0時(shí)，系統(tǒng)等幅振蕩；0<ζ<1時(shí)，欠阻尼，有超調(diào)；ζ=1時(shí)，臨界阻尼，無超調(diào)；ζ>1時(shí)，過阻尼，響應(yīng)慢。4.簡述系統(tǒng)校正的基本思路。答：分析現(xiàn)有系統(tǒng)性能不足，根據(jù)性能要求確定校正裝置特性，選擇合適校正方式（串聯(lián)、并聯(lián)等），設(shè)計(jì)校正裝置參數(shù)，使校正后系統(tǒng)滿足性能指標(biāo)。5、討論題（每題5分，共4題）1.討論在實(shí)際工程中，如何根據(jù)系統(tǒng)需求選擇合適的控制系統(tǒng)類型（開環(huán)、閉環(huán)或復(fù)合）？答：若對精度要求不高、干擾小且追求簡單低成本，可選開環(huán)。對精度和抗干擾要求高則選閉環(huán)。復(fù)合系統(tǒng)適用于既要高精度又要應(yīng)對復(fù)雜干擾，將開環(huán)和閉環(huán)優(yōu)勢結(jié)合的情況。2.討論根軌跡法在控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)中的作用。答：根軌跡可直觀展示閉環(huán)系統(tǒng)特征根隨某一參數(shù)變化的軌跡。用于分析系統(tǒng)穩(wěn)定性，判斷參數(shù)變化對系統(tǒng)性能影響，還能通過調(diào)整參數(shù)使根軌跡位于期望區(qū)域，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化。3.討論頻率特性法相對于時(shí)域分析法的優(yōu)勢。答：頻率特性法可通過實(shí)驗(yàn)獲取系統(tǒng)特性，無需知道系統(tǒng)微分方程。能直觀分析系統(tǒng)對不同頻率信號響應(yīng)，便于設(shè)計(jì)校正裝置改善性能，在工程實(shí)際中應(yīng)用更方便。4.討論線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)在分析方法上的主要區(qū)別。答：線性系統(tǒng)有疊加性和齊次性，可用微分方程、傳遞函數(shù)等方法分析。非線性系統(tǒng)不存在這些特性，分析方法復(fù)雜，常采用線性化近似、相平面法、描述函數(shù)法等特殊方法。答案單項(xiàng)選擇題1.A2.A3.A4.A5.A6.C7.A8.A9.C10.A多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABC3.AC4.