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一、单选题

1． 如果系统的状态处于某一极限环上，此极限环是稳定的极限环的条件是（ ）。

A. 系统能回到该极限环

B. 系统振荡离开此环到相邻的环上

C. 系统振荡收敛于原点

D. 系统振荡发散到无穷远处

【答案】A

【解析】根据稳定极限环定义：当时，起始于极限环内部或外部的相轨迹均卷向极限环。所以任何微小扰动使系统的状态离开极限环后，最终会回到这个极限环。

2． 若系统的所有开环零点和开环极点均位于8平面的左半平面，则该系统为（ ）。

A. 闭环系统

B. 开环系统

C. 时变系统

D. 最小相位系统

【答案】D

【解析】如果控制系统的所有极点和零点均位于s 左半平面上，则称该系统为最小相位系统。

3． 下面系统中属于线性系统的是（ ）。

A.1和2

B.1

C.2

D. 都不是

【答案】D

【解析】系统（1）（2）均不满足线性系统叠加原理，都不是线性系统。

4． 关于传递函数，错误的说法是（ ）

A. 传递函数只适用于线性定常系统；

B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；

C. 传递函数一般是为复变量s 的真分式；

D. 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。

【答案】B

5． 观察开环系统频率特性的（ ），可以判断系统的型别。

A. 高频段

B. 中频段

C. 低频段

D. 无法判断

【答案】C

【解析】系统的低频段决定系统的型别。

6． 开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（ ）。

A. 超调

I

B. 稳态误差

C. 调整时间

D. 峰值时间

【答案】A

二、填空题

7． 控制系统的_____称为传递函数。一阶系统传函标准形式是_____，二阶系统传递函数标准形式是_____。

【答案】输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比

值

（或：

8． 已知线性系统状态转移矩阵

则系统的状态阵A 为 【答案】

9． 自动控制系统按给定信号的类型可分为_____系统和_____系统。

【答案】连续；离散。

【解析】针对系统输入和输出信号的类别，系统可分为连续和离散系统。

10．相平面的概念：_____。

【答案】设一个二阶系统可以用常微分方程1来描述。其中的

描述。如果线性或非线性函数。在一组非全零初始条件下，

系统的运动可以用解析解

取构成坐标平面，则系统的每一个状态均对应于该平面上的一点，则这个平面称相平面。

11．自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为_____; 当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为_____; 含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于_____。

【答案】开环控制系统；闭环控制系统；闭环控制系统

12．系统的微分方程是是_____。

【答案】微分方程中没有交叉项，没有高于一次的项，满足线性系统要求，为线性系统。 其中为输出量为输入量，该系统

三、简答题

13．传递函数为的控制器具有哪种控制规律？某参数选择一般有什么特点？加入系统 后，对系统的性能有哪些改善？

【答案】传递函数为的控制器为PID 控制器，在低频段具有改变低频段的起始高度（P 作用）及系统低频特性的斜率（I 作用）；在中频段，可以改变剪切频率，从而改变中频段的长度，影响系统的快 速性（D 作用）；在高频段，能改变高频段的斜率，増加系统的抗高频噪声干扰的能力。

比例（P ）调节作用及参数选择：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现偏差，比例调节立即产生调节作 用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。

积分（I ）调节作用及参数选择：使系统消除稳态误差，提高无差度。有误差，积分调节就进行，直至无误 差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数T , T 越小，积分作用就越强。 反之T 大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降、动态响应变慢。积分作用常与另外两种调节规律 结合，组成PI 调节器或PID 调节器。

微分（D ）调节作用及参数选择：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态 性能。在微分时间选择合适的情况下，可以减少超调，减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过 强的微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反映的是变化率，当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分 作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD 或PID 控制器。