"期末考试-自动控制原理复习重点及完整答案解析"

B.5 C.10 D.20 7. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/s(1+T1s)(1+T2s)，若T1=T2=T，则系统的极点为（ ） A.实数轴上的负实数 B.虚数轴上的负实数 C.零点 D.复平面上的点 8. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，其相角裕度为（ ） A.30° B.45° C.60° D.90° 9. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，其幅值裕度为（ ） A.2 B.3 C.5 D.10 10. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/s(1+Ts)，若T=1，则系统的相位裕度为（ ） A.45° B.90° C.135° D.180° 11. 对于负反馈控制系统，传递函数的稳定性判据是（ ） A.系统的开环增益 B.系统的开环相位裕度 C.系统的闭环增益 D.系统的闭环极点 12. 在根轨迹图中，当根轨迹通过虚轴负半平面的交点称为（ ） A.鞍点 B.转角频率 C.交叉频率 D.临界点 13. 控制系统的超调量是指（ ） A.最大的允许误差 B.超过目标值的最大值 C.斜率 D.振荡幅度 14. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，若K=1，则系统的峰值过程时间为（ ） A.0.5 B.1 C.2 D.4 15. 在控制系统中，为了减小超调量，常采取的措施是（ ） A.增大比例增益 B.增大积分时间常数 C.增大微分时间常数 D.减小比例增益 16. 对于开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)的系统，当K=1时，系统的稳定性为（ ） A.不稳定 B.稳定但不可控 C.稳定但不可观 D.稳定且可控可观 17. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，若K=2，则系统的垂直带宽为（ ） A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 18. 在控制系统中进行根轨迹分析时，阶跃响应的振荡次数与根轨迹图中环绕原点的次数的关系是（ ） A.相等 B.相差180° C.相差90° D.无关 19. 对于一个惯性环节，其传递函数G(s) = K/s，若K=2，则系统的相角裕度为（ ） A.45° B.90° C.135° D.180° 20. 控制系统的零点是指（ ） A.传递函数的分子根 B.传递函数的分母根 C.系统的稳定点 D.系统的不稳定点 二、简答题 1. 请解释什么是控制系统的稳定性分析？ 2. 简要说明控制系统的超调量和调节时间的含义及其对控制系统性能的影响。 3. 解释什么是控制系统的根轨迹法及其应用。 4. 简述开环系统和闭环系统的区别以及各自的优缺点。 5. 什么是控制系统的频域分析方法？请简要说明频域分析方法的基本原理。 6. 解释什么是反馈控制系统的稳定性分析方法？ 7. 简要说明PID控制器的工作原理及其优缺点。 三、计算题 1. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，若K=3，求系统的峰值过程时间。 2. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/s(1+Ts)，若K=2，T=1，求系统的相位裕度。 3. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，若K=5，求系统的幅值裕度。 4. 一个系统的开环传递函数为G(s) = K/(s+1)(s+2)，若K=4，求系统的垂直带宽。 5. 对于一个惯性环节，其传递函数G(s) = K/s，若K=1，求系统的稳定性。 综上所述，自动控制原理是一门研究系统动态特性和稳定性的学科。通过对系统输入和输出之间的关系进行建模和分析，掌握控制系统的设计和优化方法。通过适当选择控制器参数以及合理设计系统结构，实现对系统的稳定控制。期末考试试题集包含了对控制系统的基本概念和方法的考查，帮助学生巩固所学知识，提高对控制系统的理解和应用能力。通过复习重点，学生可以更好地应对考试，取得优异的成绩。