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自动控制原理基础考试试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.下列关于开环控制系统与闭环控制系统的描述中，错误的是（）

A.开环系统无检测反馈装置，闭环系统有检测反馈装置

B.开环系统的控制精度主要取决于元部件精度，闭环系统可通过反馈减小误差

C.闭环系统一定比开环系统稳定

D.恒温箱温度控制通常采用闭环控制

2.已知系统的单位阶跃响应为\(c(t)=1-2e^{-t}+e^{-3t}\)（\(t\geq0\)），则该系统的传递函数为（）

A.\(\frac{3}{(s+1)(s+3)}\)

B.\(\frac{2}{(s+1)(s+3)}\)

C.\(\frac{6}{(s+1)(s+3)}\)

D.\(\frac{4}{(s+1)(s+3)}\)

3.二阶欠阻尼系统的超调量仅与（）有关

A.自然振荡频率\(\omega_n\)

B.阻尼比\(\zeta\)

C.时间常数\(T\)

D.开环增益\(K\)

4.若系统的开环传递函数为\(G(s)H(s)=\frac{K}{s(s+1)(s+2)}\)，则其根轨迹的起点为（）

A.\(s=0,s=-1,s=-2\)

B.\(s=0,s=1,s=2\)

C.\(s=-K,s=0,s=1\)

D.\(s=0,s=-K,s=-2\)

5.采用奈奎斯特判据判断系统稳定性时，若开环传递函数\(G(s)H(s)\)在右半平面有\(P\)个极点，则闭环系统稳定的充要条件是（）

A.奈奎斯特曲线不包围\((-1,j0)\)点

B.奈奎斯特曲线顺时针包围\((-1,j0)\)点\(P\)次

C.奈奎斯特曲线逆时针包围\((-1,j0)\)点\(P\)次

D.奈奎斯特曲线与负实轴无交点

6.伯德图中，一阶微分环节\(1+Ts\)的对数幅频特性在转折频率\(\omega=1/T\)处的斜率为（）

A.\(+20dB/dec\)

B.\(-20dB/dec\)

C.\(+40dB/dec\)

D.\(-40dB/dec\)

7.下列关于系统稳态误差的描述中，正确的是（）

A.稳态误差仅与系统的型别有关

B.增大开环增益可减小稳态误差，但可能降低稳定性

C.输入信号为单位斜坡时，0型系统的稳态误差为无穷大，1型系统的稳态误差为0

D.干扰引起的稳态误差与干扰作用点位置无关

8.若系统的闭环特征方程为\(s^3+3s^2+2s+K=0\)，则系统稳定的\(K\)取值范围是（）

A.\(K0\)

B.\(0K6\)

C.\(K6\)

D.\(K0\)

9.PID控制器的传递函数为（）

A.\(K_p+\frac{K_i}{s}+K_ds\)

B.\(K_p+K_is+\frac{K_d}{s}\)

C.\(\frac{K_p}{s}+K_i+K_ds\)

D.\(K_ps+\frac{K_i}{s}+K_d\)

10.根轨迹法中，分离点（会合点）的坐标可通过求解（）得到

A.\(\frac{d}{ds}[G(s)H(s)]=0\)

B.\(G(s)H(s)=-1\)

C.\(\text{Im}[G(s)H(s)]=0\)

D.\(\text{Re}[G(s)H(s)]=-1\)

二、填空题（每空1分，共15分）

1.自动控制系统的基本控制方式包括开环控制、闭环控制和__________。

2.线性定常系统的传递函数定义为：在__________条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

3.典型二阶系统的闭环传递函数为\(\Phi(s)=\frac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2}\)，当\(\zeta1\)时，系统处于__________状态。

4.一阶系统\(\Phi(s)=\frac{1}{Ts+1}\)的单位阶跃响应的调整时间（\(5\%\)误差带）为__________。