自动控制理论(二) 第五章测试题

一、单项选择题(每小题2分)

1、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的( )

A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 2、下列判别系统稳定性的方法中，哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据（ ） A.劳斯判据 B.赫尔维茨判据 C.奈奎斯特判据 D.根轨迹法 3、设单位负反馈系统的开环传函为G(s)=

22(s?1)3，那么它的相位裕量?的值为

（ ） A.15o B.60o C.30o D.45o

4、 系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的( ) A. 实轴上 B. 虚轴上 C. 左半部分 D. 右半部分 5、下列频域性能指标中，反映闭环频域性能指标的是( ) A.谐振峰值Mr B.相位裕量γ C.增益裕量Kg D.剪切频率ωc 6、在经典控制理论中，临界稳定被认为是( )

A.稳定 B.BIBO稳定 C.渐近稳定 D.不稳定 7、奈奎斯特稳定性判据是利用系统的( )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。

A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 8、系统的开环传递函数由

KK变为，则新系统( )。 s(s?1)s(s?1)(s?2)A.稳定性变好 B.稳定性变坏

C.稳定性不变 D.相对稳定性变好 9、利用奈奎斯特图可以分析闭环控制系统的（ ） A.稳态性能 B.动态性能

C.稳态和动态性能 D.抗扰性能 10、设单位负反馈控制系统的开环传递函数Go(s)=环控制系统的稳定性与（ ） A.K值的大小有关 C.a和K值的大小有关

K，其中K>0,a>0，则闭

s(s?a)B.a值的大小有关

D.a和K值的大小无关

11、已知系统的特征方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，则此系统的稳定性为（ ） A．稳定 B．临界稳定 C．不稳定 D．无法判断

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12、已知系统前向通道和反馈通道的传递函数分别为G（s）=

10,H(s)?1?Khs，s(s?1)当闭环临界稳定时，Kh值应为（ ） A．-1 B．-0.1 C．0.1 D．1

13、闭环系统特征方程为G(s)H(s)=-1,其中G(s)H(s)的矢量表示为（ ） A．1/（2l+1）π B．1/±(2l+1)π C．1/（±2lπ） D．1/(±lπ) （各备选项中l=0,1,2……）

14、若系统的特征方程式为 s3+4s+1=0 ，则此系统的稳定性为 ( ) A ．稳定 B ．临界稳定 C ．不稳定 D ．无法判断 15、已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)?系统是（ ）

A．稳定的 B．条件稳定的 C．临界稳定的 D．不稳定的 16、系统的开环传递函数为Gk(s)?2，当T=1s时，系统的相位裕量为

s(TS?1)10(s?1)，该系统闭环

s(s?1)(s?5)（ ）A．30° B．45° C．60° D．90° 17、设某闭环传递函数为A．0～10 rad/s C．0～0.1 rad/s

Y(s)1，则其频带宽度为（ ） ?R(s)10s?1B．0～1 rad/s D．0～0.01 rad/s

18、已知某单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)＝ ，则相位裕量 γ 的值为（ ） A ． 30° B ． 45° C ． 60° D ． 90°

19、若一系统的特征方程式为 (s+1)2(s － 2)2+3 ＝ 0 ，则此系统是（ ） A ．稳定的 B ．临界稳定的 C ．不稳定的 D ．条件稳定的 20、在奈氏判据中，若F(s)在F(s)平面上的轨迹顺时针包围原点两次，则N的值为（ ）A．-2 B．-1 C．1 D．2

21、若劳斯阵列表中第一列的系数为（3，1，ε，2-，12）T，则此系统的稳

?1定性为（ ）

A．稳定 B．临界稳定 C．不稳定 D．无法判断 22、设开环系统频率特性为G（jω）=

1，则其频率特性的奈氏

j?(j??1)(j2??1)图与负实轴交点的频率值ω为（ ） A．

2rad/s B．1rad/s C．2rad/s D．2rad/s 223、已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为G（s）=

K,则系统稳定时Ks?1第2页 共6页

的范围为（ ）

A．K<0 B．K>0 C．K>1

D．K>2

?s?1s12224、某单位反馈控制系统开环传递函数G(s)=的值应为多少？（ ）A． B．

12，若使相位裕量?=45°，α

122(s?1)2 C．33 D．412

25、已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=

n=2rad/s

s?as?2s?1,若系统以ω

A．0.4 C．0.75

的频率作等幅振荡，则a的值应为（ ）

B．0.5 D．1

k(s?10)，当k增大时，闭环系统（ ）

(s?2)(s?5)26、设G(s)H(s)=

A．由稳定到不稳定 C．始终稳定

二、填空题(每小题1分)

B．由不稳定到稳定 D．始终不稳定

K，若要求带宽增加a倍，

s(Ts?1)1、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?相位裕量保持不变，则K应为 ，T应为 。 2、系统渐近稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的________都具有________。 3、特征函数F(s)的极点是系统开环传递函数的__________。

4、线性系统稳定性是系统__________特性，与系统的__________无关。

5、系统稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的极点都在s平面__________的左半部分。

6、剪切频率ωC不仅影响系统的相位裕量，还影响动态过程的__________。 7、线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在根平面的

__________部分。

8、当且仅当闭环控制系统传递函数的全部极点都具有 __________ 时，系统是

BIBO 稳定的。

9、二阶闭环控制系统稳定的充分必要条件是该系统的特征多项式的系数 _____________ 。

10、在频域中，通常用相位裕量和增益裕量表示系统的_____________。 11、若系统特征方程的某一项系数为负，则此系统一定_____________。 12、利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有____________和赫尔维茨判据两种。

三、名词解释(每小题2分) 1、稳定性 2、增益裕量

3、频带宽度

四、简答题(每小题4分)

1、什么叫相位裕量？什么叫增益裕量？

2、给出四种通过系统开环传递函数判别闭环控制系统稳定性的方法。

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3、根据题32图所示的波德图判断(a)、(b)两系统的稳定性，并简要说明理由。

4、设系统的奈奎斯特图分别如下所示，试判断各系统的稳定性，并简要说明原因。

5、开环系统对数幅频特性曲线的低频段、中频段各表征闭环系统什么性能？

五、计算题（10分）

设控制系统的开环传递函数为 G(s)= 试求出使系统稳定的K值范围。

K

s(s?2)(s?4)

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