浙江省2014年4月自学考试02306自动控制理论(二)试题

浙江省2014年4月高等教育自学考试
自动控制理论(二)试题
课程代码：02306

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？
A.输入信号                                                   B.初始条件
C.系统的结构参数                                         D.输入信号和初始条件
2.下列性能指标中的______为系统的稳态指标。
A.                                                            B.t_s
C.N                                                               D.e_ss
3.电阻R和电感L串联，构成的系统应为______环节。
A.比例                                                          B.惯性
C.积分                                                          D.振荡
4.某函数拉氏变换后为，求原函数f（t）的稳态值。
 
A.0                                                               B.∞
C.5                                                                D.
5.某开环传递函数G(s)=，在斜坡输入作用下该系统的稳态误差为
A.K                                                               B.0
C.∞                                                              D.
6.已知惯性环节G（s）=，则该极坐标频率特性图，位于第______象限。
A.一                                                              B.二
C.三                                                              D.四
7.某单位负反馈系统的开环传递函数为G（s）=，如系统串联一个PD校正环节后，对于校正后的系统下列描述不正确的是
A.系统的稳定性得到改善                              B.系统的快速性得到改善
C.系统的抗高频能力明显提高                       D.系统的相位前移
8.关于绘制根轨迹图，以下描述错误的是
A.根轨迹始于开环极点，终于开环零点
B.根轨迹的分指数等于特征方程的阶数
C.根轨迹图对称于y轴
D.有时根轨迹图没有会合点
9.关于状态空间描述，以下描述正确的是
A.只能描述系统内部状态和行为
B.只能描述系统的外部行为
C.既能描述系统内部状态和行为，又能描述系统的外部行为
D.既不能描述系统内部状态和行为，也不能描述系统的外部行为
10.关于状态转移矩阵Φ(t)的重要性质，以下描述错误的是
A.Φ^-1（t）=Φ（-t）                                     B.Φ^k（t）=Φ（kt）
C.Φ（t₁+t₂）=Φ（t₁）Φ（t₂）                     D.Φ（0）=0
 
11.已知某系统的状态空间标准形表达式，矩阵，则该系统的特征方程为
A.6s³+11s²+6s                                                B.-6s³-11s²-6s
C.s³+6s²+11s+6                                              D.-s³-6s²-11s-6
12.根据奈氏判据，系统的开环传递函数没有极点在右半s平面上和闭环系统的开环幅相频率特性（即奈氏曲线）不包围（-1，j0），他们之间的关系是
A.充分条件                                                   B.必要条件
C.充分必要条件                                            D.没有关系
13.已知系统的特征方程为s⁴+2s³+s²+2s+1=0，根据劳斯判据判断该系统为
A.稳定                                                          B.不稳定
C.临界稳定                                                   D.无法判断
14.谐振频率的数学表达式为
A.                                        B. 
C.                                        D.
15.某系统开环传递函数G（s）=，则以下描述错误的是
A.低频段斜率为-40dB/dec                              B.转角频率分别为10rad/s，50rad/s
C.在=1出高度为43.5dB                             D.相频曲线位于0度到-90度之间
 
二、填空题(本大题共8小题，每空1分，共10分)
16.根轨迹渐近线的倾角公式为：______。
17.电感L的复阻抗表示为：______。
18.在时域分析法中，典型的输入信号有：阶跃信号、斜坡信号、______、______、______。
19.PID控制器中I作用是______。
20.线性非齐次状态方程的解为______。
21.对于欠阻尼二阶系统，当阻尼比保持不变时，无阻尼自然振荡频率越大，系统峰值时间______。
22.控制系统按控制信号的形式，可分为连续控制系统、______。
23.对于电力系统中的自动控制系统，一般相位裕量取值范围为：______。
三、名词解释(本大题共4小题，每小题3分，共12分)
24.控制系统的调整时间t_s
25.状态变量
26.传递函数
27.校正装置
四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)
28.一般自动控制系统由哪几个部分组成？
29.试分析采用滞后校正装置对系统性能的影响？
30.写出比例微分环节的传递函数表达式并绘制其Bode图。
31.已知某系统的开环传递函数为，求转角频率。
五、计算题（本大题共3小题，第32、33小题每小题10分，第34小题8分，共28分）
32.系统如题32图所示（K，T＞0），假设输入是斜坡信号，即r(t)=at，式中a是一个任意非零常数。试通过适当调节K_i的值使系统对斜坡输入响应的稳态误差达到零。
题32图
 
33.设系统的微分方程为，试求系统在单位脉冲响应作用下的输出c(t)。
34.如题34图所示由运算放大器K组成的电路，输出信号为U₀，输入信号为U_i，求传递函数。

题34图
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