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控制工程考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）

1.系统的传递函数取决于（）

A.系统结构和输入信号B.系统结构和参数C.输入信号和输出信号

2.单位反馈系统的开环传递函数为\(G(s)=\frac{1}{s(s+1)}\)，其闭环传递函数是（）

A.\(\frac{1}{s^{2}+s+1}\)B.\(\frac{1}{s^{2}+s}\)C.\(\frac{s+1}{s^{2}+s+1}\)

3.一阶系统的时间常数\(T\)越小，则系统（）

A.响应速度越慢B.响应速度越快C.稳态误差越大

4.某系统的传递函数为\(G(s)=\frac{1}{s+2}\)，则其极点是（）

A.\(s=2\)B.\(s=-2\)C.\(s=0\)

5.二阶欠阻尼系统的阻尼比\(\xi\)范围是（）

A.\(\xi1\)B.\(\xi=1\)C.\(0\xi1\)

6.系统的稳态误差与（）有关。

A.输入信号B.系统结构和参数C.以上都对

7.线性系统的重要特性是（）

A.叠加性和齐次性B.稳定性C.快速性

8.劳斯判据主要用于判断系统的（）

A.稳定性B.稳态性能C.动态性能

9.某系统的开环增益增大，其稳态误差（）

A.增大B.减小C.不变

10.系统的频率特性反映了系统对（）的响应特性。

A.单位阶跃信号B.单位脉冲信号C.不同频率正弦信号

二、多项选择题（每题2分，共10题）

1.控制系统按给定值的特点可分为（）

A.恒值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统

2.系统的性能指标包括（）

A.稳定性B.稳态性能C.动态性能

3.下列属于线性系统的有（）

A.比例环节B.积分环节C.饱和非线性环节

4.系统的数学模型有（）

A.微分方程B.传递函数C.状态空间表达式

5.二阶系统的性能指标主要有（）

A.上升时间B.峰值时间C.超调量

6.影响系统稳态误差的因素有（）

A.系统类型B.开环增益C.输入信号

7.根轨迹的绘制法则包括（）

A.起点和终点B.实轴上的根轨迹C.渐近线

8.频域性能指标有（）

A.截止频率B.相角裕度C.幅值裕度

9.常用的校正方式有（）

A.串联校正B.并联校正C.复合校正

10.控制系统的基本组成环节有（）

A.给定环节B.比较环节C.放大环节

三、判断题（每题2分，共10题）

1.传递函数只适用于线性定常系统。（）

2.系统的稳态误差越小，系统的稳态精度越高。（）

3.一阶系统的单位阶跃响应无超调。（）

4.系统的极点决定了系统响应的模态。（）

5.线性系统一定是稳定的。（）

6.劳斯表某一行元素全为零，说明系统存在纯虚根。（）

7.根轨迹是系统开环极点随某个参数变化的轨迹。（）

8.相角裕度越大，系统的相对稳定性越好。（）

9.比例积分控制器可以消除系统的稳态误差。（）

10.反馈控制系统一定是闭环控制系统。（）

四、简答题（每题5分，共4题）

1.简述传递函数的定义及特点。

答：传递函数定义为零初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。特点：与系统结构和参数有关，与输入信号无关，只适用于线性定常系统。

2.简述稳定性的定义及判定方法。

答：稳定性指系统在受到外界扰动后，能够恢复到原来平衡状态的能力。判定方法有劳斯判据、根轨迹法、频域奈奎斯特判据等。

3.简述一阶系统的性能特点。

答：一阶系统响应无超调，响应速度取决于时间常数\(T\)，\(T\)越小响应越快。单位阶跃响应从初始值按指数规律上升到稳态值，不存在振荡现象。

4.简述比例、积分、微分控制作用。

答：比例控制能快速响应输入信号，但有稳态误差；积分控制可消除稳态误差，但响应慢；微分控制能反映信号变化趋势，加快系统响应，减小超调。

五、讨论题（每题5分，共4题）

1.讨论在控制系统设计中如何选择合适的校正方式。

答：需根据系统性能要求和实际情况选择。串联校正简单易实现，用于改善系统性能；并联校正可减小系统时间常数；复合校正结合前两者优点，提高系统精度和动态性能。综合考虑稳定性、稳态和动态性能要求来确定。

2.讨论根轨迹法在控制系统分析中的作用和局限性。

答：作用是