基础控制工程试题
一、选择题
1.控制工程中,以下哪种系统的输出量对系统的控制作用没有影响?()[单选题]*
A.开环控制系统
B.闭环控制系统
C.反馈控制系统
D.随动控制系统
答案:A。原因:开环控制系统没有将输出量反馈到输入端,输出量对系统的控制作用无影响;闭环控制系统和反馈控制系统都是通过输出量的反馈来进行控制的;随动控制系统也是一种闭环控制系统,输出量会影响控制作用。
2.在控制系统中,用来衡量系统控制精度的性能指标是()[单选题]*
A.上升时间
B.峰值时间
C.稳态误差
D.超调量
答案:C。原因:稳态误差反映了系统在稳态时的控制精度,是衡量系统最终控制效果与期望值之间偏差的指标;上升时间反映系统响应速度;峰值时间与响应速度有关;超调量反映系统的相对稳定性。
3.二阶系统的传递函数标准形式为()[单选题]*
A.G(s)=1/(Ts+1)
B.G(s)=K/(s(Ts+1))
C.G(s)=ωn2/(s2+2ζωns+ωn2)
D.G(s)=s/(s2+2ζωns+ωn2)
答案:C。原因:A选项是一阶系统的传递函数形式;B选项是一阶惯性环节与比例环节组合后的传递函数形式;D选项不是二阶系统传递函数的标准形式,C选项是二阶系统传递函数的标准形式,其中ωn为无阻尼自然频率,ζ为阻尼比。
4.以下关于控制系统稳定性的说法正确的是()[单选题]*
A.只要系统特征方程的根都在复平面的右半平面,系统就稳定
B.系统特征方程的根只要有一个在复平面的右半平面,系统就不稳定
C.系统特征方程的根都在虚轴上时,系统是稳定的
D.系统特征方程有重根在原点时,系统稳定
答案:B。原因:根据稳定性判据,系统特征方程的根只要有一个在复平面的右半平面,系统就不稳定;系统特征方程的根都在复平面的左半平面时系统才稳定;根在虚轴上系统是临界稳定,不是稳定状态;有重根在原点时系统不稳定。
5.以下哪种方法不能用于分析控制系统的稳定性?()[单选题]*
A.劳斯判据
B.根轨迹法
C.频率特性法
D.状态空间法
E.拉普拉斯变换法
答案:E。原因:劳斯判据、根轨迹法、频率特性法和状态空间法都可以用于分析控制系统的稳定性;拉普拉斯变换主要用于求解线性常系数微分方程,是分析控制系统的一种工具,但不是直接用于稳定性分析的方法。
6.控制系统的传递函数取决于()[单选题]*
A.系统的输入信号
B.系统的输出信号
C.系统的结构和参数
D.系统的初始条件
答案:C。原因:传递函数描述的是系统本身的特性,它取决于系统的结构(如环节的连接方式等)和参数(如电阻、电容的值等),与输入信号和初始条件无关,输出信号是在输入信号作用下基于系统传递函数产生的结果。
7.若系统的开环传递函数为G(s)H(s)=K/s(s+1)(s+2),则该系统的开环极点个数为()[单选题]*
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:C。原因:开环极点就是开环传递函数分母为零的根,对于G(s)H(s)=K/s(s+1)(s+2),分母为s(s+1)(s+2),令其为零,可得s=0,s=-1,s=-2三个根,所以开环极点个数为3个。
8.在频率特性中,幅频特性反映了系统对不同频率输入信号的()[单选题]*
A.相位变化情况
B.幅值放大或缩小情况
C.时间延迟情况
D.频率变化情况
答案:B。原因:幅频特性表示的是系统输出与输入幅值之比随频率的变化关系,反映了系统对不同频率输入信号的幅值放大或缩小情况;相位变化情况由相频特性反映;时间延迟情况不是幅频特性所反映的内容;频率变化情况也不是幅频特性的内涵。
9.对于一阶系统,时间常数T越大,则系统的()[多选题]*
A.响应速度越慢
B.响应速度越快
C.惯性越大
D.惯性越小
E.稳态误差越大
答案:AC。原因:一阶系统的响应速度与时间常数T成反比,T越大,响应速度越慢;同时时间常数T也表征了系统的惯性,T越大,惯性越大;一阶系统的稳态误差取决于输入信号的类型和系统的增益,与时间常数T没有直接关系。
10.以下关于控制系统的说法正确的是()[多选题]*
A.线性系统满足叠加原理
B.非线性系统不满足叠加原理
C.时不变系统的参数不随时间变化
D.时变系统的参数随时间变化
E.离散系统的信号是连续的
答案:ABCD。原因:线性系统的重要特性就是满足叠加原理,非线性系统不满足;时不变系统的参数不随时间变化,而时变系统的参数随时间变化;离散系统的信号是离散的,不是连续的。