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控制系统期末试题及答案

一、单选题（每题1分，共20分）

1.控制系统的传递函数是（）。

A.输出信号与输入信号的比

B.输入信号与输出信号的比

C.输出信号与干扰信号的比

D.干扰信号与输出信号的比

【答案】A

【解析】传递函数定义为系统输出信号与输入信号的拉普拉斯变换之比。

2.系统的稳定性是指（）。

A.系统输出有界

B.系统输出无界

C.系统传递函数所有极点的实部为正

D.系统传递函数所有极点的实部为负

【答案】D

【解析】线性时不变系统的稳定性由其传递函数的极点决定，所有极点的实部为负时系统稳定。

3.控制系统的单位阶跃响应中，超调量是指（）。

A.响应超过稳态值的最大幅度

B.响应达到最大值的时间

C.响应下降到稳态值的时间

D.响应的振荡次数

【答案】A

【解析】超调量定义为系统响应超过其稳态值的最大幅度与稳态值之比。

4.控制系统的频率响应特性中，幅频特性是指（）。

A.频率与相位的函数关系

B.频率与幅值的函数关系

C.频率与阻尼比的函数关系

D.频率与时间的函数关系

【答案】B

【解析】幅频特性描述了系统对不同频率正弦输入的幅值增益。

5.控制系统的根轨迹法中，根轨迹的起点是指（）。

A.开环传递函数的极点

B.开环传递函数的零点

C.闭环传递函数的极点

D.闭环传递函数的零点

【答案】A

【解析】根轨迹法中，根轨迹起始于开环传递函数的极点，终止于开环传递函数的零点或无穷远处。

6.控制系统的状态空间法中，状态变量是指（）。

A.系统的输出变量

B.系统的输入变量

C.能够完全描述系统动态行为的最小变量集合

D.系统的误差变量

【答案】C

【解析】状态变量是能够完全描述系统动态行为的一组最小变量。

7.控制系统的极点位置对系统动态性能的影响是（）。

A.极点越靠近虚轴，系统响应越快

B.极点越靠近虚轴，系统响应越慢

C.极点实部越大，系统响应越快

D.极点实部越小，系统响应越快

【答案】A

【解析】极点越靠近虚轴，系统响应越快，但系统越不稳定。

8.控制系统的零点位置对系统动态性能的影响是（）。

A.零点越靠近虚轴，系统响应越快

B.零点越靠近虚轴，系统响应越慢

C.零点实部越大，系统响应越快

D.零点实部越小，系统响应越快

【答案】A

【解析】零点越靠近虚轴，系统响应越快，但对系统稳定性有影响。

9.控制系统的频域分析法中，剪切频率是指（）。

A.频率响应的幅值为1时的频率

B.频率响应的相位为90°时的频率

C.频率响应的幅值下降到0.707时的频率

D.频率响应的相位为0°时的频率

【答案】C

【解析】剪切频率（或称截止频率）是指频率响应的幅值下降到0.707倍时的频率。

10.控制系统的频域分析法中，相位裕度是指（）。

A.开环频率响应相位滞后180°时的幅值增益

B.开环频率响应相位滞后90°时的幅值增益

C.开环频率响应相位超前180°时的幅值增益

D.开环频率响应相位超前90°时的幅值增益

【答案】A

【解析】相位裕度是指开环频率响应相位滞后180°时的幅值增益的倒数。

11.控制系统的频域分析法中，增益裕度是指（）。

A.开环频率响应相位滞后180°时的幅值增益

B.开环频率响应相位滞后90°时的幅值增益

C.开环频率响应相位超前180°时的幅值增益

D.开环频率响应相位超前90°时的幅值增益

【答案】B

【解析】增益裕度是指开环频率响应相位滞后90°时的幅值增益的倒数。

12.控制系统的PID控制器中，比例环节的作用是（）。

A.减小系统的超调量

B.提高系统的响应速度

C.提高系统的稳定性

D.消除系统的稳态误差

【答案】B

【解析】比例环节的作用是提高系统的响应速度，但会增加稳态误差。

13.控制系统的PID控制器中，积分环节的作用是（）。

A.减小系统的超调量

B.提高系统的响应速度

C.消除系统的稳态误差

D.提高系统的稳定性

【答案】C

【解析】积分环节的作用是消除系统的稳态误差，但会增加系统的超调量和振荡。

14.控制系统的PID控制器中，微分环节的作用是（）。

A.减小系统的超调量

B.提高系统的响应速度

C.提高系统的稳定性

D.消除系统的稳态误差

【答案】A

【解析】微分环节的作用是减小系统的超调量，提高系统的稳定性，但会增加系统的复杂性。

15.控制系统的状态反馈控制中，状态反馈的作用是（）。

A.减小系统的超调量

B.提高系统的响应速度

C.提高系统的稳定性

D.消除系统的稳态误差

【答案】C

【解析】状态反馈的作用是提高系统的稳定性，但会增加系统的复杂性。

16.控制系统的极点配置中，极点配置的目的是（）。

A.减小系统的超调量

B.提高系统的响应速度

C.提高系统的稳定性

D.消除系统的稳态误差

【答案】C

【解析】极点配置的目的是提高系统的稳定性，通过调整极点的