超星自动控制原理_16课后答案(学习通2023完整答案)
64 min read超星自动控制原理_16课后答案(学习通2023完整答案)
第1次作业
1、1. 以下关于自动控制说法错误的自动整答是
A、自动控制系统就是控制课后能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统
B、自动控制系统一般由控制装置和被控制对象组成
C、原理自动控制的答案三种基本方式，即按给定值操纵的学习开环控制、按干扰补偿的通完开环控制，以及按偏差调节的超星闭环（反馈）控制。
D、自动整答“经典控制理论”是控制课后建立在“现代控制理论”的基础上的。
E、原理自动控制原理的答案基本方式有开环控制和闭环控制。
2、学习下列不是通完开环控制的是
A、家中的超星洗衣机，根据事先设定好的程序，循环的重复进水、漂洗、甩干等过程，不管衣服是否洗干净，到时候自动停机。
B、简易数控机床的进给控制，输入指令，通过控制装置和驱动装置推动工作台运动到指定位置，而位置信号不再反馈。
C、电饭煲的保温功能，一旦检测到温度低于设定温度时，系统自动开始加热，温度达到正常时，加热装置又断开。
D、声光自动控制白炽灯，当声光传感器检测到声音或者光时，电路自动接通，点亮白炽灯并延时一定时间，然后自动关闭。
E、酒店的“自动叫醒服务系统”，在电脑中输入房间号、电话号码等信息，启动拨号装置，电话机铃声响起。
3、下列那个不是闭环控制？
A、空调
B、普通台灯
C、电饭煲
D、智能电热水壶
E、智能家居系统
4、下列说法正确的是
A、控制系统受两种外作用力，即有用信号和扰动。
B、扰动不可作为系统的输入信号。
C、扰动是可以避免的。
D、扰动不包括环境温度的变化。
E、只有有用的信号才能作为输入信号。
5、以下关于控制系统的说法错误的是
A、系统传输方向可以是双向可逆的。
B、信号从输入端沿箭头方向到达输出的传输通路称为前向通路。
C、系统输出量经由测量装置反馈到输入端的通路称为主反馈回路。
D、只有一个反馈通路的系统称为单回路系统，有两个以上反馈通路的系统称为多回路系统。
6、关于下图自动调温控制系统，说法正确的是
A、输出量：散热 干扰量：温度
B、输出量：温度 干扰量：电压
C、输出量：温度 干扰量：散热
D、输出量：散热 干扰量：电压
7、系统的控制性能主要反映在
A、稳定性
B、瞬态性能
C、稳态性能
D、以上都是
8、下图液位控制系统，系统方框图正确的是
A、
B、
C、
D、
E、
第二章 模型1
第2次作业
1、下列关于模型的说法错误的是
A、模型分为抽象模型和具体模型两大类。
B、抽象模型一般称为数学模型，具体模型则是物理模型。
C、模型中的抽象模型就是指方程式、函数关系、逻辑式。
D、模型还可以分为确定模型和不确定模型（概率模型）。
E、按模型的构造方法可分为理论模型和经验模型。
2、以下关于控制系统的数学模型说法正确的是
A、控制系统的数学模型是描述系统输入、输出物理量（或变量），以及内部各物理量（或变量）之间关系的数学表达式。
B、系统的数学模型只能用分析法建立。
C、忽略一些物理因素得到的简化的数学模型就没有准确性。
D、当微分方程的系数是时间的函数时，相应的控制系统不是线性系统。
E、不含非线性特性的实际的控制系统原件是存在的。
3、求如图所示系统的传递函数模型
A、
B、
C、
D、
E、
4、用拉式变换的定义求得函数 的象函数是
A、
B、
C、
D、
E、
5、零初始条件下 的拉氏变换是
A、
B、
C、
D、
E、
6、已知 ，其拉氏反变换是下面哪个？
A、
B、
C、
D、
E、
7、关于传递函数，以下哪些说法是正确的
A、传递函数取决与系统的结构和参数，与输入量的大小和形式也有一定关系。
B、传递函数的概念适用于所有系统。
C、一个机械系统和一个电子系统不可能有相同的传递函数。
D、同一个系统按照选取的输入量和输出量不同可以有多个传递函数。
E、传递函数分子多项式的阶次总是低于分母多项式的阶次。
8、运算放大器在自动控制系统中得到广泛应用，它可以方便地获得所需的传递函数，请说明下图属于什么环节
A、放大环节
B、积分环节
C、微分环节
D、一阶惯性
9、用比例反馈包围惯性环节，对系统的影响是
A、仍为惯性环节，时间常数变大，系统快速性变好
B、变为比例环节，时间常数变大，系统快速性变差
C、仍为惯性环节，时间常数变小，系统快速性变好
D、变为比例环节，时间常数变小，系统快速性变差
E、仍为惯性环节，时间常数变小，系统快速性变差
10、求系统 的传递函数
A、
B、
C、
D、
E、
11、系统在输入信号 作用下，测得响应为 ，则零初始状态下系统的传递函数是
A、
B、
C、
D、
E、
12、系统的微分方程组为 式中 均为正的常数，系统的输入量为 ，输出量为，求
A、
B、
C、
D、
E、
13、已知系统的传递函数为 ，初始条件为 ，试求阶跃输入作用时，系统的输出响应为
A、
B、
C、
D、
E、
第二章 模型2
第3次作业
1、把图（a）化成单位前向通路形式，如图（b），则Gx是
A、
B、
C、
D、
E、
2、写出下图的传递函数
A、
B、
C、
D、
E、
3、下列传递函数正确的是
A、
B、
C、
D、
E、
4、下图传递函数正确的是
A、
B、
C、
D、
E、
5、下图的传递函数是
A、
B、
C、
D、
E、
6、求传递函数
A、
B、
C、
D、
E、
7、用结构图化简法求下图所示系统的传递函数为
A、
B、
C、
D、
E、
8、已知系统的微分方程组如下： 式中 均为正的常数，系统的输入量为，输出量为，干扰量为，以下动态结构图正确的是
A、
B、
C、
D、
E、
9、求下图所示的传递函数
A、
B、
C、
D、
E、
第三章 自动控制系统的时域分析1
第4次作业
1、在系统阶跃响应的性能指标中， 反映了系统过渡过程持续的长短，从整体上反映了系统的快速性； 反映了系统响应过程的平稳性。
A、上升时间，超调量
B、延迟时间，超调量
C、调节时间，超调量
D、调节时间，稳态误差
E、上升时间，稳态误差
2、在阶跃响应的性能指标中，按 5% 误差带所得出的调节时间 按 2% 误差带所得出的调节时间。
A、大于
B、小于
C、等于
D、大于等于
E、不确定
3、控制系统的微分方程模型为 其中：T=2s，K=10，试求系统在单位阶跃函数作用下，c(t1)=9.5时的t1的值。
A、4秒
B、5秒
C、6秒
D、7秒
E、8秒
4、设一阶系统的传递函数为 则按2%误差带求出的调节时间ts= ，对于单位斜坡输入信号的稳态误差ess= 。
A、6秒，1
B、6秒，2
C、8秒，1
D、8秒，2
E、8秒，3
5、一阶系统的传递函数为 输入信号为单位阶跃信号时，对应5%的误差带，其调节时间ts = 。
A、2秒
B、4秒
C、6秒
D、8秒
E、10秒
6、一阶系统的传递函数是 其阶跃响应曲线在t=0处切线的斜率等于 。
A、0
B、0.5
C、1
D、1.5
E、2
7、欠阻尼二阶系统中，阻尼比越 ，系统响应振荡的倾向越 。
A、大,强
B、大,弱
C、小, 强
D、小, 弱
E、小, 不确定
8、欠阻尼二阶系统中，最佳阻尼比时，ξ= ，此时的超调量σ%= 。
A、0.5，16.3%
B、0.7，16.3%
C、0.707，16.3%
D、0.707，4.6%
E、0.707，4.3%
9、二阶系统的闭环传递函数为 此时的系统阻尼比为 ，单位阶跃响应的性能指标中，峰值时间tp = , 上升时间tr= 。
A、0.5，0.55s，0.79s
B、0.5,0.79s,0.55s
C、0.6，0.55s，0.79s
D、0.6,0.79s,0.55s
第三章 自动控制系统的时域分析2
第5次作业
1、连续系统中，闭环极点离 越近，对动态过程的影响就越 。
A、实轴，大
B、虚轴，大
C、虚轴，小
D、实轴，小
2、对于线性定常的负反馈控制系统，以下说法哪一个是不正确的。
A、它的特征方程与外输入信号无关
B、它的稳定性与初始条件无关
C、它的稳定性与外输入信号无关
D、它的稳态误差与初始条件无关
E、它的稳态误差与外输入信号无关
3、系统的特征方程如下，稳定的系统是
A、1和2
B、1和3
C、2和3
D、2和4
E、1和4
4、下图为高速列车停车位置控制系统的方框图。已知参数：K1=1，K2=1000，K3=0.001，a=0.1，b=0.1，则放大器Ka稳定的范围是 。
A、Ka>0
B、0<Ka<1
C、Ka>1
D、不存在符合条件的Ka
E、1<Ka<10
5、仅靠调整参数仍然无法使其达到稳定的系统，称为 系统，造成系统不稳定的原因是 。
A、不稳定，特征方程中的系数有负数
B、结构不稳定，特征方程中的系数有负数
C、结构不稳定，特征方程中缺项
D、结构不确定，特征方程不确定
E、结构不确定，特征方程中缺项
6、已知单位负反馈系统的开环传递函数 , 当输入信号为单位阶跃信号时， 系统的稳态误差 输入信号为单位斜坡信号时， 输入信号为单位加速度信号时
A、0,0,0.1
B、0,0.1,∞
C、0.1，0 ，∞
D、0.1， ∞，∞
E、，∞，∞
7、系统结构如下图所示。输入是斜坡函数r(t)=at。Ki= ，该系统对斜坡输入的稳态误差能达到零，已知E(s)=R(s)-C(s)]。
A、0
B、1/K
C、-1/K
D、1/T
E、-1/T
8、下图所示是温度计的方框图。现在用温度计测量容器内的水温，发现1分钟后才能指示出实际水温的98%的数值。如给容器加热，使水温以10℃/min的速度线性变化，则温度计的稳态指示误差= 。
A、0度
B、0.5度
C、1.5度
D、2.5度
E、3.5度
第四章 根轨迹法1
第6次作业
1、所谓根轨迹，是指当系统某个参数由0到无穷变化时（ ）在S平面移动形成的轨迹。
A、闭环特征根
B、闭环零极点
C、零点
D、极点
E、分离点
2、设控制系统的开环传递函数为G(s) H(s)，其中 H(s) = 1 无论K为任何正值，下列说法正确的是
A、系统根轨迹均在虚轴右侧，所以系统稳定
B、系统根轨迹均在虚轴左侧，所以系统不稳定
C、系统根轨迹均在虚轴右侧，所以系统不稳定
D、系统根轨迹均在虚轴左侧，所以系统稳定
3、仅由根迹方程的幅角条件，（）求得根轨迹上某点对应的K值
A、能
B、不能
C、肯定能
D、不一定能
4、系统的开环传递函数G (s)有如下形式 该系统根轨迹的分离点为
A、-4
B、-3
C、
D、-1
5、开环传递函数 与虚轴的交点w是
A、
B、
C、
D、
6、已知系统结构如下图所示，其根轨迹图为
A、
B、
C、
D、
7、如图所示系统无超调的K值范围（）
A、（23.3，∞）
B、（23.3，∞）及（0，0.682）
C、（0，0.682）
D、（0.682，23.3）
8、设系统结构如题4-17图所示 当Kh=0.5，K=10时系统的闭环极点与对应的x值为
A、
B、
C、
D、
E、
第四章 根轨迹法2
第7次作业
1、设系统如题4-10图所示，下面关于改变系统参数a和K对系统的影响，说法正确的是
A、系统对任何K值都是不稳定的，a对系统稳定性有影响
B、系统对任何K值都是不稳定的，a对系统稳定性无影响
C、系统对任何K值都是稳定的，a对系统稳定性有影响
D、系统对任何K值都是稳定的，a对系统稳定性无影响
2、已知单位负反馈系统的开环传递函数 作以a为参变量的根轨迹图（0<a<￥）为（）
A、
B、
C、
D、
E、
3、系统方框图如下图所示，求出使闭环系统稳定的K值范围（）
A、K=2
B、0<K<2
C、K<2
D、K>2
E、K>0
4、控制系统的框图如题4-22图所示 设，请回答在会合点处K=？，有几条根轨迹分支在这里会合（）
A、K=8，2条
B、K=7，3条
C、K=8，3条
D、K=7，4条
5、如下图所示系统 为使闭环极点为 ，则增益K和速度反馈系数的数值为（）
A、
B、
C、
D、
E、
6、设负反馈系统的开环传递函数 ，求当x=0.5时其对应的K*值是（）
A、K* = 1.36
B、K* = -2.64
C、K* = 0.68
D、K* = 2.4
E、K* = 1.18
7、已知系统具有0，-1，-2三个开环极点，没有开环零点，计算闭环主导板点具有0.5阻尼比时的超调量和调节时间，正确的是（）
A、
B、
C、
D、
第五章 频率法1
第8次作业
1、某单位负反馈系统的开环传递函数, 当把输入信号 作用在闭环系统上时，系统的稳态输出为 。
A、
B、
C、
D、
E、
2、某单位负反馈系统的开环传递函数,当把输入信号 用在闭环系统上时，系统的稳态输出为 。
A、
B、
C、
D、
E、
3、设某环节的传递函数为 ，当ω＝0.5rad／s时，其相频特性= 。
A、
B、
C、
D、
E、
4、设单位负反馈系统的传递函数 ，信号频率为 f=1Hz,振幅 时， 系统的稳态输出是 。
A、
B、
C、
D、
E、
5、某放大器的传递函数 ,今测得其频率响应当w=1 rad/s时，幅频 , 相频 。则放大系数K= ，时间常数T= 各为多少？
A、12，1
B、12，2
C、24，1
D、24，2
6、已知一RLC无源网络如下图所示。当w=10 rad/s时，其幅频 ,相频 。 其传递函数是 。
A、
B、
C、
D、
E、
7、若系统的单位阶跃响应 ，系统的频率特性为 。
A、
B、
C、
D、
E、
第五章 频率法2
第九次作业
1、系统的开环传递函数为，开环对数幅频特性曲线中，低频段渐近线斜率为 , 高频段渐近线斜率为
A、-20dB/dec , -40 dB/dec
B、-20dB/dec , -60 dB/dec
C、-40dB/dec , -60 dB/dec
D、-40dB/dec , -80 dB/dec
2、系统开环幅相频率特性的起点与_____有关，终点与_____有关。( )
A、比例和积分（或微分）环节，n
B、比例和积分（或微分）环节，n-m
C、比例和惯性环节，n
D、比例和惯性环节，n-m
E、比例和惯性环节，m
3、零阻尼的二阶振荡环节，其对数幅频特性的峰值频率_____系统自然振荡频率。( )
A、不等于
B、小于
C、等于
D、大于
4、增加开环增益，系统的开环对数幅频特性曲线将 ，相频特性曲线 。（ ）
A、下移，不变
B、上移，不变
C、不变，不变
D、下移，上移
E、上移，下移
5、极坐标图的负实轴对应于对数坐标图上的 线, 极坐标图的单位圆对应于对数坐标图上的 线。（ ）
A、0° ，0dB
B、-180° ，0dB
C、0° ，20dB
D、-180° ，20dB
E、0° ，10dB
6、对于最小相位系统，根据系统的幅频特性曲线， 唯一地确定其相应的传递函数；在对数幅频特性中，低频段的位置越高，开环增益就越 。 （ ）
A、可以， 小
B、可以，大
C、不可以，小
D、不可以， 大
E、可以，不变
7、最小相位系统的对数渐近幅频特性如下图所示，试确定系统的开环传递函数=
A、
B、
C、
D、
E、
第五章 频率法3
第10次作业
1、增加开环增益，系统的开环对数幅频特性曲线将 ，相频特性曲线 。
A、下移，不变
B、上移，不变
C、不变，不变
D、下移，上移
E、上移，下移
2、对于最小相位系统，根据系统的幅频特性曲线， 唯一地确定其相应的传递函数；在对数幅频特性中，低频段的位置越高，开环增益就越 。
A、可以， 小
B、可以，大
C、不可以，小
D、不可以， 大
E、可以，不变
3、关于开环稳定的系统，下列哪种说法是正确的。
A、闭环系统任何条件下都是稳定的。
B、其开环Nquist曲线绕（-1，j0）点转过角度为0，则闭环系统稳定.
C、闭环系统任何条件下都是不稳定的。
D、其开环Nquist曲线绕（-1，j0）点转过角度为π，则闭环系统稳定。
E、其开环Nquist曲线绕（0，j0）点转过角度为0，则闭环系统稳定。
4、设系统开环频率特性如下图所示，其中p为开环不稳定极点个数，V为开环积分环节的个数，则稳定的系统是 。
A、a,c,e,g
B、a,c,d,e
C、b,c,e,h
D、b,d,e,g
E、b,d,e,h
5、设某最小相位系统的开环传递函数为，其对数渐近幅频特性曲线 在w=0.1处的dB 值为 ，系统是否稳定 。
A、6,稳定
B、6，不稳定
C、26，稳定
D、26，不稳定
6、某最小相位系统的开环传递函数为 ， 使相角裕度等于45°的Wc ,K值为 。
A、100, 2.83
B、10, 2.83
C、100, 0.83
D、10,0.83
7、单位负反馈系统的开环对数渐近幅频特性如下图所示，若要求系统具有30o的相角裕量，则此时 剪切频率Wc= 开环增益K= 。
A、4, 13.82
B、1, 13.82
C、2, 13.82
D、1, 4.14
E、4, 4.14
8、已知某单位负反馈的最小相位系统，有开环极点-40和-10，且系统开环幅相频率特性曲线如下图所示，系统的开环传递函数 。
A、
B、
C、
D、
学习通自动控制原理_16
自动控制原理是现代工程技术中的一门重要的学科，它是以数学，物理，化学及信息技术等多学科理论为基础，结合工程实践应用，研究各种控制系统及其组成部分的科学和技术。
自动控制原理的学习，需要掌握许多基本概念、数学方法和分析工具，例如：控制系统的分类、控制系统的基本组成、控制系统的性能指标、传递函数、根轨迹与频率响应、PID控制器及其调节方法、校正器的设计与调节等等。
本文主要介绍学习通自动控制原理_16的内容——系统的灵敏度和稳定裕度。
系统的灵敏度
系统的灵敏度是指控制系统输出的变化对输入变化的敏感程度。在控制系统的设计和分析中，对系统的灵敏度进行评估是非常重要的。
一般来说，我们可以通过以下公式来计算系统的灵敏度：
S=ΔY/ΔX
其中，ΔX是输入量的变化量，ΔY是输出量的变化量，S代表系统的灵敏度。
在实际应用中，我们常常需要对灵敏度进行调节，以达到更好的控制效果。例如，在过程控制中，为了使控制器能够更好地跟踪被控对象的变化，我们可以适当提高控制系统的灵敏度。
系统的稳定裕度
系统的稳定裕度是指系统在稳态下对参数误差和干扰的容忍程度。
在控制系统的设计和分析中，对系统的稳定裕度进行评估是非常重要的。一般来说，我们可以通过以下公式来计算系统的稳定裕度：
GM=1/|G(jωc)|
其中，GM代表系统的稳定裕度，|G(jωc)|代表系统传递函数在截止频率ωc处的幅值。
在实际应用中，我们常常需要对稳定裕度进行调节，以达到更好的控制效果。例如，在工业控制中，为了保证控制系统的鲁棒性，我们可以适当提高系统的稳定裕度。
总结
系统的灵敏度和稳定裕度是自动控制原理中非常重要的概念，在控制系统的设计和分析中都有着重要的应用价值。在实际应用过程中，我们常常需要对灵敏度和稳定裕度进行综合考虑，以达到更好的控制效果。
学习通自动控制原理_16的内容涵盖了系统的灵敏度和稳定裕度的基本概念、计算方法和调节策略，对我们深入理解控制系统的设计和分析非常有帮助。
