第一章 自动控制的一般概念一、填空题1.（ 稳定性 ）、（快速性 ）和（ 快速性 ）是对自动控制系统性能的基本要求。2.线性控制系统的特点是可以使用（ 叠加 ）原理，而非线性控制系统则不能。3.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为（ 定值 ）控制系统、（ 随动 ）控制系统和（ 程序 ）控制系统。4.自动控制的基本方式有（ 开环 ）控制、（ 闭环 ）控制和（ 复合 ）控制。5.一个简单自动控制系统主要由（被控对象）、（执行器）、（ 控制器）和（ 测量变送器）四个基本环节组成。6.自动控制系统过度过程有（单调）过程、（衰减振荡）过程、（ 等幅振荡）过程和（ 发散振荡 ）过程。二、单项选择题1.下列系统中属于开环控制的为（ C ）。A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器2.下列系统属于闭环控制系统的为（ D ）。A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱3.下列系统属于定值控制系统的为（ C ）。A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达 C.家用电冰箱 D.家用微波炉4.下列系统属于随动控制系统的为（ B ）。A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统 C.家用空调器 D.家用电冰箱5.下列系统属于程序控制系统的为（ B ）。A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.火炮自动跟踪系统6.（ C ）为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。A.连续控制系统 B.离散控制系统 C.随动控制系统 D.线性控制系统7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是（ B ）。A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性8.下列不是自动控制系统基本方式的是（ C ）。A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是（ B ）。A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器10.自动控制系统不稳定的过度过程是（ A ）。A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是第二章 自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述系统（ 输入）、（ 输出 ）变量以及系统内部各变量之间（ 动态关系 ）的数学表达式。2.常用的数学模型有（ 微分方程 ）、（ 传递函数 ）以及状态空间表达式等。3.（ 结构图 ）和（ 信号流图 ），是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。4.线性定常系统的传递函数定义：在（零初始）条件下，系统的（输出）量的拉氏变换与（输入）量拉氏变换之比。5.系统的传递函数完全由系统的（ 结构、参数 ）决定，与（ 输入信号 ）的形式无关。6.传递函数的拉氏变换为该系统的（ 脉冲响应 ）函数。7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零，则可得到系统的（ 零 ）点。8.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（ 极 ）点。9.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（ 特征 ）方程。10.方框图的基本连接方式有（ 串联 ）连接、（ 并联 ）连接和（ 反馈 ）连接。二、单项选择题1.以下关于数学模型的描述，错误的是（ A ）A.信号流图不是数学模型的图示B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类2.以下关于传递函数的描述，错误的是（ B ）A.传递函数是复变量s的有理真分式函数B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数，并与外作用及初始条件有关C.传递函数是一种动态数学模型D.一定的传递函数有一定的零极点分布图与之相对应3.以下关于传递函数局限性的描述，错误的是（ D ）A.仅适用于线性定常系统B.只能研究单入、单出系统C.只能研究零初始状态的系统运动特性D.能够反映输入变量与各中间变量的关系4.典型的比例环节的传递函数为（ A ）A. B. C. D.5.典型的积分环节的传递函数为（ B ）A. B. C. D.6.典型的微分环节的传递函数为（ D ）A. B. C. D.7.典型的一阶惯性环节的传递函数为（ C ）A B. C. D. 8.典型的二阶振荡环节的传递函数为（ A ）A B. C. D. 9.常用函数拉氏变换为（ B ）A. B. C. D.110.以下关于系统结构图的描述，错误的是（ B ）A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法B.同一系统的结构图形式是唯一的C.利用结构图可以直观地研究系统的运动特性D.对应于确定的输入、输出信号的系统，其传递函数是唯一的11.方框图化简时，串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的（ A ）A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值12.方框图化简时，并联连接方框总的输出量为各方框输出量的（ B ）A.乘积 B.代数和 C.加权平均 D.平均值13.系统的开环传递函数为，则闭环特征方程为（ B ）A. B. C. D.与是否单位反馈系统有关14.系统的闭环传递函数为，则系统的极点为（ B ）A. B. C. D. 15.系统的闭环传递函数为，则系统的零点为（ A ）A. B. C. D. 第三章 自动控制系统的时域分析一、填空题1.系统的瞬态性能通常以系统在（ 零 ）初始条件下，对（ 单位阶跃 ）输入信号的响应来衡量。2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的（ 结构和系数 ），而且还与系统的（ 初始状态 ）以及加在该系统的（ 外作用 ）有关。3.系统瞬态性能通常用（ 超调量 ）、上升时间、（ 峰值时间 ）、（ 调节时间 ）和衰减比等指标来衡量。4.一阶系统的时间常数为系统响应达到稳态值的（ 63.2% ）所需时间。或，若系统响应曲线以（初始）速度增加，达到稳定值所需时间。5.一阶系统的时间常数越大，系统的输出响应达到稳定值的时间（ 越长 ）。6.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应是（ 非 ）周期、（ 无 ）振荡的，且（ 0 ）。7.一阶系统在阶跃信号作用下，其响应达到稳态值的95%所用的时间是（ 3T ），达到稳态值的98%所用时间是（ 4T ），达到稳态值的（ 63.2% ）所用的时间是。8.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是（阻尼比 ）和（自然振荡角频率 ）。9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将、01、和1称为（ 无 ）阻尼、（ 欠 ）阻尼、（ 临界 ）阻尼和（ 过 ）阻尼。工程上习惯于把过渡过程调整为（ 欠 ）阻尼过程。10.超调量仅由（ 值 ）决定，其值越小，超调量（ 越大 ）。11.调节时间由（ ）和（ ）决定，其值越大，调节时间（ 越短 ）。12.在零初始条件下，当系统的输入信号为原来的输入信号的导数时，系统的输出为原来输出的（ 导数 ）。13.如果要求系统的快速性好，则（ 闭环极点 ）应距离虚轴越远越好。14.利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有（ 劳斯判据 ）和赫尔维茨判据。15.系统特征方程式的所有根均在s平面的左半部分是系统稳定的（ 充要 ）条件。16.系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的全部极点都具有（ 负实部 ）。17.线性系统的稳定性仅由系统本身的（结构和参数）决定，而与系统的（初始状态）以及加在该系统（外作用）无关。18.在某系统特征方程的劳斯表中，若第一列元素有负数，那么此系统的稳定性为（ 不稳定）。19.若系统的特征方程式为，此系统的稳定性为（ 不稳定 ）。20.若系统的特征方程式为，则此系统的稳定性为（ 不稳定 ）。21.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、型系统、型系统这是按开环传递函数的（积分）环节个数来分类的。22.设控制系统的开环传递函数为，该系统的型数为（型 ）。23.在单位阶跃输入信号作用下，型系统的稳态误差（ 0 ）。24.在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差（ ）。25.在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差（ 0 ）。26.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，稳定性将（ 变差 ）。27.（ 增大 ）系统的开环放大系数，可以增强系统对参考输入的跟随能力，但会使稳定性（ 变差 ）。28.在高阶系统响应中，距离虚轴（ 最近 ），且其附近没有（ 零点 ）的极点将起到主导作用。二、单项选择题1.系统时间响应的瞬态分量（ C ）。A.是某一瞬时的输出 B.反映系统的准确度 C.反映系统的动态特性 D.只取决于开环极点2.一阶系统的放大系数K越小，则系统的输出响应的稳态值（ C ）。A.不变 B.不定 C.越小 D.越大3.一阶系统放大系数越大，则其（ D ）。A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.调节时间越短 D.响应速度不变4.一阶系统的闭环极点越靠近s平面的原点，其（ A ）。A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.准确度越高 D.准确度越低5.下列性能指标中的（ D ）为系统的稳态指标。A. B. C. D.6.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将称为（ A ）。A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼7.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将01称为（ B ）。A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将称为（ C ）。A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时，通常将1称为（ D ）。A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼10.工程上习惯于把过度过程调整为（ B ）过程。A.无阻尼（或临界稳定） B.欠阻尼 C.临界阻尼（或临界振荡） D.过阻尼11.二阶系统当01时，如果增加，则输出响应的最大超调量将（ B ）。A.增大 B.减小 C.不变 D.不定12.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比保持不变时，（ B ）。A.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越大B.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间越小C.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值时间不变D.无阻尼自然振荡频率越大，系统的峰值