《控制工程基礎》參考複習題 及習題解答 第一部分 單項選擇題 1.閉環控制系統的主反饋取自【 D 】 A.給定輸入端 B.干擾輸入端 C.控制器輸出端 D.系統輸出端 2.不同屬性的物理系統可以有形式相同的【 A 】 A.數學模型 B.被控對象 C.被控參量 D.結構參數 3.閉環控制系統的開環傳遞函數為G(s)H(s)，其中H(s)是反饋傳遞函數，則系統的誤差信號為【 A 】 A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s) 3-1閉環控制系統的開環傳遞函數為G(s)H(s)，其中H(s)是反饋傳遞函數，則系統的偏差信號為【 A 】 A.Xi(s)－H(s)X0(s) B.Xi(s)－X0(s) C.Xor(s)－X0(s) D.Xor(s)－H(s)X0(s) 4.微分環節使系統【 A 】 A.輸出提前 B.輸出滯後 C.輸出大於輸入 D.輸出小於輸入 5.當輸入量發生突變時，慣性環節的輸出量不能突變，只能按【 B 】 A.正弦曲線變化 B.指數曲線變化 C.斜坡曲線變化 D.加速度曲線變化 6.PID調節器的微分部分可以【 A 】 A.提高系統的快速響應性 B.提高系統的穩態性 C.降低系統的快速響應性 D.降低系統的穩態性 6－1.PID調節器的微分部分可以【 A 】 A.提高系統的穩定性 B.提高系統的穩態性 C.降低系統的穩定性 D.降低系統的穩態性 7.閉環系統前向傳遞函數是【 C 】 A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比 B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比 C.輸出信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比 D.誤差信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比
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10.干擾作用下，偏離原來平衡狀態的穩定系統在干擾作用消失後【 】
A.將發散離開原來的平衡狀態 B.將衰減收斂回原來的平衡狀態
C.將在原平衡狀態處等幅振盪 D.將在偏離平衡狀態處永遠振盪
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19.要使自動調速系統實現無靜差，則在擾動量作用點的前向通路中應含有【 】
A.微分環節 B.積分環節 C.慣性環節 D.比例環節
20.積分器的作用是直到輸入信號消失為止，其輸出量將【 】
A.直線上升 B.垂直上升 C.指數線上升 D.保持水平線不變
21.自動控制系統的控制調節過程是以偏差消除【 】
A.偏差的過程 B.輸入量的過程 C.干擾量的過程 D.穩態量的過程
22.系統輸入輸出關係為
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，則該系統為【 】
A.線性系統 B.非線性系統 C.線性時變系統 D.線性定常系統
23.線性定常二階系統的輸出量與輸入量之間的關係是【 】
A.振盪衰減關係 B.比例線性關係 C.指數上升關係 D.等幅振盪關係
24. 微分環節可改善系統的穩定性並能【 】
A.增加其固有頻率 B.減小其固有頻率 C.增加其阻尼 D.減小其阻尼
25.用終值定理可求得
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的原函數f(s)的穩態值為【 】
A.∞ B．4 C.0.1 D.0
26.可以用疊加原理的系統是【 】
A.開環控制系統 B.閉環控制系統 C.離散控制系統 D.線性控制系統
27.慣性環節含有貯能元件數為【 】
A.2 B.1 C.0 D.不確定
28.一階系統的單位階躍響應在t＝0處的斜率越大，系統的【 】
A.響應速度越快 B.響應速度越慢 C.響應速度不變 D.響應速度趨於零
29.臨界阻尼二階系統的單位階躍穩態響應為【 】
A.零 B.常數 C.單調上升曲線 D.等幅衰減曲線
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37.線性定常系統的偏差信號就是誤差信號的條件為【 】
A.反饋傳遞函數H(s)＝1 B.反饋信號B(s)＝1
C.開環傳遞函數G(s) H(s)＝1 D.前向傳遞函數G(s)＝1
38.降低系統的增益將使系統的【 】
A.穩定性變差 B.穩態精度變差 C.超調量增大 D.穩態精度變好
39.含有擾動順饋補償的複合控制系統可以顯著減小【 】
A.超調量 B.開環增益 C.擾動誤差 D.累計誤差
40.PID調節器的微分部分可以【 】
A.改善系統的穩定性 B.調節系統的增益
C.消除系統的穩態誤差 D.減小系統的阻尼比
41.一般情況下開環控制系統是【 】
A.不穩定系統 B.穩定系統 C.時域系統 D.頻域系統
42.求線性定常系統的傳遞函數條件是【 】
A.穩定條件 B.穩態條件 C.零初始條件 D.瞬態條件
43.單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)，則其閉環系統的前向傳遞函數與【 】
A.反饋傳遞函數相同 B.閉環傳遞函數相同
C.開環傳遞函數相同 D.誤差傳遞函數相同
44.微分環節是高通濾波器，將使系統【 】
A.增大干擾誤差 B.減小干擾誤差 C.增大階躍輸入誤差 D.減小階躍輸入誤差
45.控制框圖的等效變換原則是變換前後的【 】
A.輸入量和反饋量保持不變 B.輸出量和反饋量保持不變
C.輸入量和干擾量保持不變 D.輸入量和輸出量保持不變
46.對於一個確定的系統，它的輸入輸出傳遞函數是【 】
A.唯一的 B.不唯一的
C.決定於輸入信號的形式 D.決定於具體的分析方法
47.衡量慣性環節慣性大小的參數是【 】
A.固有頻率 B.阻尼比 C.時間常數 D.增益係數
48.三個一階系統的時間常數關係為T2＜T1＜T3，則【 】
A.T2系統響應快於T3系統 B.T1系統響應快於T2系統
C.T2系統響應慢於T1系統 D.三個系統響應速度相等
49.閉環控制系統的時域性能指標是【 】
A.相位裕量 B.輸入信號頻率 C.最大超調量 D.系統帶寬
50.輸入階躍信號穩定的系統在輸入脈衝信號時【 】
A．將變成不穩定系統 B.其穩定性變好 C.其穩定性不變 D.其穩定性變差
51.二階欠阻尼系統的階躍響應為【 】
A.單調上升曲線 B.等幅振盪曲線 C.衰減振盪曲線 D.指數上升曲線
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59.降低系統的增益將使系統的【 】
A.穩定性變差 B.快速性變差 C.超調量增大 D.穩態精度變好
60.把系統從一個穩態過渡到新的穩態的偏差稱為系統的【 】
A.靜態誤差 B.穩態誤差 C.動態誤差 D.累計誤差
61.閉環控制系統除具有開環控制系統所有的環節外，還必須有【 】
A.給定環節 B.比較環節 C.放大環節 D.執行環節
62.同一系統由於研究目的的不同，可有不同的【 】
A.穩定性 B.傳遞函數 C.諧波函數 D.脈衝函數
63.以同等精度元件組成的開環系統和閉環系統其精度比較為【 】
A.開環高 B.閉環高 C.相差不多 D.一樣高
64.積分環節的積分時間常數為T，其脈衝響應為【 】
A.1 B.1/T C.T D.1＋1/T
65.串聯環節的對數頻率特性為各串聯環節的對數頻率特性的【 】
A.疊加 B.相乘 C.相除 D.相減
66.非線性系統的最主要特性是【 】
A.能應用疊加原理 B.不能應用疊加原理 C.能線性化 D.不能線性化
67.理想微分環節的輸出量正比於【 】
A.反饋量的微分 B.輸入量的微分 C.反饋量 D.輸入量
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78.控制系統含有的積分個數多，開環放大倍數大，則系統的【 】
A.穩態性能愈好 B.動態性能愈好 C.穩定性愈好 D.穩態性能愈差
79.控制系統的穩態誤差主要取決於系統中的【 】
A.微分和比例環節 B.慣性和比例環節 C.比例和積分環節 D.比例和延時環節
80.比例積分微分(PID)校正對應【 】
A.相位不變 B．相位超前校正 C．相位滯後校正 D．相位滯後超前校正
81.閉環控制系統必須通過【 】
A.輸入量前饋參與控制 B.干擾量前饋參與控制
C.輸出量反饋到輸入端參與控制 D.輸出量局部反饋參與控制
82.不同屬性的物理系統可以有形式相同的【 】
A.傳遞函數 B.反函數 C.正弦函數 D.餘弦函數
83.輸出信號對控制作用有影響的系統為【 】
A.開環系統 B.閉環系統 C.局部反饋系統 D.穩定系統
84.比例環節能立即地響應【 】
A.輸出量的變化 B.輸入量的變化 C.誤差量的變化 D.反饋量的變化
85.滿足疊加原理的系統是【 】
A.定常系統 B.非定常系統 C.線性系統 D.非線性系統
86.彈簧-質量-阻尼系統的阻尼力與兩相對運動構件的【 】
A.相對位移成正比 B.相對速度成正比
C.相對加速度成正比 D.相對作用力成正比
87.當系統極點落在複平面S的虛軸上時，其系統【 】
A.阻尼比為0 B.阻尼比大於0 C.阻尼比小於1大於0 D.阻尼比小於0
88.控制系統的最大超調量【 】
A.只與阻尼比有關 B.只與固有頻率有關
C.與阻尼比和固有頻率都有關 D.與阻尼比和固有頻率都無關
89.過阻尼的二階系統與臨界阻尼的二階系統比較，其響應速度【 】
A.過阻尼的小於臨界阻尼的 B.過阻尼的大於臨界阻尼的
C.過阻尼的等於臨界阻尼的 D.過阻尼的反比於臨界阻尼的
90.二階過阻尼系統的階躍響應為【 】
A.單調衰減曲線 B.等幅振盪曲線 C.衰減振盪曲線 D.指數上升曲線
91.一階系統在時間為
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時刻的單位階躍響應為【 】
A. 1 B. 0.98 C. 0.95 D. 0.632
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93.Ⅱ型系統是定義於包含有兩個積分環節的【 】
A.開環傳遞函數的系統 B.閉環傳遞函數的系統
C.偏差傳遞函數的系統 D.擾動傳遞函數的系統
94.系統的幅值穿越頻率是開環極坐標曲線與【 】
A.負實軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率
C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上－180°相位線相交處頻率
94－1.系統的幅值穿越頻率是對數頻率特性曲線與【 】
A.負實軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率
C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上－180°相位線相交處頻率
95.系統的穿越頻率越大，則其【 】
A.響應越快 B.響應越慢 C.穩定性越好 D.穩定性越差
96. 最小相位系統傳遞函數的【 】
A.零點和極點均在複平面的右側 B.零點在複平面的右側而極點在左側
C.零點在複平面的左側而極點在右側 D.零點和極點均在複平面的左側
97.Ⅰ型系統能夠跟蹤斜坡信號，但存在穩態誤差，其穩態誤差係數等於【 】
A.0 B.開環放大係數 C.∞ D.時間常數
98.把系統擾動作用後又重新平衡的偏差稱為系統的【 】
A.靜態誤差 B.穩態誤差 C.動態誤差 D.累計誤差
99.0型系統跟蹤斜坡信號的穩態誤差為【 】
A.0 B.∞ C.常數 D.
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100.PID調節器的比例部分主要調節系統的【 】
A.增益 B.固有頻率 C.阻尼比 D.相頻特性
101.隨動系統要求系統的輸出信號能跟隨【 】
A.反饋信號的變化 B.干擾信號的變化 C.輸入信號的變化 D.模擬信號的變化
102.傳遞函數的量綱是【 】
A.取決於輸入與反饋信號的量綱 B.取決於輸出與輸入信號的量綱
C.取決於干擾與給定輸入信號的量綱 D.取決於系統的零點和極點配置
103.對於抗干擾能力強系統有【 】
A.開環系統 B.閉環系統 C.線性系統 D.非線性系統
104.積分調節器的輸出量取決於【 】
A.干擾量對時間的積累過程 B.輸入量對時間的積累過程
C.反饋量對時間的積累過程 D.誤差量對時間的積累過程
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106.實際系統傳遞函數的分母階次【 】
A.小於分子階次 B.等於分子階次
C.大於等於分子階次 D.大於或小於分子階次
107.當系統極點落在複平面S的負實軸上時，其系統【 】
A.阻尼比為0 B.阻尼比大於0 C.阻尼比大於或等於1 D.阻尼比小於0
108.欠阻尼二階系統的輸出信號的衰減振盪角頻率為【 】
A.無阻尼固有頻率 B.有阻尼固有頻率 C.幅值穿越頻率 D.相位穿越頻率
109.反映系統動態精度的指標是【 】
A.超調量 B.調整時間 C.上升時間 D.振盪次數
110.典型二階系統在欠阻尼時的階躍響應為【 】
A.等幅振盪曲線 B.衰減振盪曲線 C.發散振幅曲線 D.單調上升曲線
111.一階系統時間常數為T，在單位階躍響應誤差範圍要求為±0.05時，其調整時間為【 】
A.T B.2T C.3T D.4T
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116.系統開環頻率特性的相位裕量愈大，則系統的穩定性愈好，且【 】
A.上升時間愈短 B.振盪次數愈多 C.最大超調量愈小 D.最大超調量愈大
117.Ⅱ型系統跟蹤階躍信號的穩態誤差為零，其靜態位置誤差係數等於【 】
A.0 B.開環放大係數 C.∞ D.時間常數
118.PID調節器的積分部分消除系統的【 】
A.瞬態誤差 B.干擾誤差 C.累計誤差 D.穩態誤差
119.Ⅰ型系統跟蹤斜坡信號的穩態誤差為【 】
A.0 B.∞ C.常數 D.
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120.比例微分校正將使系統的【 】
A.抗干擾能力下降 B.抗干擾能力增加 C.穩態精度增加 D.穩態精度減小
120－1.比例微分校正將使系統的【 】
A.穩定性變好 B.穩態性變好 C.抗干擾能力增強 D.阻尼比減小
121.若反饋信號與原系統輸入信號的方向相反則為【 】
A.局部反饋 B.主反饋 C.正反饋 D.負反饋
122.實際物理系統微分方程中輸入輸出及其各階導數項的係數由表徵系統固有特性【 】
A.結構參數組成 B.輸入參數組成 C.干擾參數組成 D.輸出參數組成
123.對於一般控制系統來說【 】
A.開環不振盪 B.閉環不振盪 C.開環一定振盪 D.閉環一定振盪
124.積分環節輸出量隨時間的增長而不斷地增加，增長斜率為【 】
A.T B.1/T C.1+1/T D.1/T2
125.傳遞函數隻與系統【 】
A.自身內部結構參數有關 B.輸入信號有關 C.輸出信號有關 D.干擾信號有關
126.閉環控制系統的開環傳遞函數是【 】
A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比
B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比
C.反饋信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比
D.誤差信號的拉氏變換與反饋信號的拉氏變換之比
127.當系統極點落在複平面S的Ⅱ或Ⅲ象限內時，其系統【 】
A.阻尼比為0 B.阻尼比大於0 C.阻尼比大於0而小於1 D.阻尼比小於0
128.欠阻尼二階系統是【 】
A．穩定系統 B. 不穩定系統 C.非最小相位系統 D.Ⅱ型系統
129.二階無阻尼系統的階躍響應為【 】
A.單調上升曲線 B.等幅振盪曲線 C.衰減振盪曲線 D.指數上升曲線
130.二階系統總是【 】
A.開環系統 B.閉環系統 C.穩定系統 D.非線性系統
131.一階系統時間常數為T，在單位階躍響應誤差範圍要求為±0.02時，其調整時間為【 】
A.T B.2T C.3T D.4T
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134.判定系統穩定性的穿越概念就是開環極坐標曲線穿過實軸上【 】
A.（－∞，0）的區間 B.（－∞，0］的區間
C.（－∞，－1）的區間 D.（－∞，－1］的區間
135.控制系統抗擾動的穩態精度是隨其前向通道中【 】
A.微分個數增加，開環增益增大而愈高 B.微分個數減少，開環增益減小而愈高
C.積分個數增加，開環增益增大而愈高 D.積分個數減少，開環增益減小而愈高
136.若系統無開環右極點且其開環極座標曲線只穿越實軸上區間（－1，＋∞），則該閉環系統一定【 】
A.穩定 B.臨界穩定 C. 不穩定 D.不一定穩定
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147.開環控制系統的傳遞函數是【 】
A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比
B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比
C.反饋信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比
D.誤差信號的拉氏變換與反饋信號的拉氏變換之比
147－1.閉環控制系統的開環傳遞函數是【 】
A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比
B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比
C.反饋信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比
D.誤差信號的拉氏變換與反饋信號的拉氏變換之比
148.欠阻尼二階系統的單位階躍穩態響應為【 】
A.零 B.常數 C.等幅振盪曲線 D.等幅衰減曲線
149.一階系統是【 】
A.最小相位系統 B.非最小相位系統 C.Ⅱ型系統 D.不穩定系統
150.單位階躍函數的拉普拉斯變換是【 】
A.1/s B.1 C.
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D.1+1/s
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153.對於零型系統的開環頻率特性曲線在複平面上【 】
A.始於虛軸上某點，終於坐標原點 B.始於實軸上某點，終於實軸上另一點
C.始於坐標原點，終於虛軸上某點 D.始於虛軸上某點，終於虛軸上另一點
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154.相位裕量是當系統的開環幅頻特性等於1時，相應的相頻特性離【 】
A.負實軸的距離 B.正實軸的距離 C.負虛軸的距離 D.正虛軸的距離
155.對於二階系統，加大增益將使系統的【 】
A.動態響應變慢 B.穩定性變好 C.穩態誤差增加 D.穩定性變差
155－1.對於二階系統，加大增益將使系統的【 】
A.動態響應變慢 B.穩態誤差減小 C.穩態誤差增加 D.穩定性變好
156.慣性環節使系統的輸出【 】
A.幅值增大 B.幅值減小 C.相位超前 D.相位滯後
156－1.慣性環節使系統的輸出隨輸入信號頻率增加而其【 】
A.幅值增大 B.幅值減小 C.相位超前 D.相位滯後
157.無差系統是指【 】
A.干擾誤差為零的系統 B.穩態誤差為零的系統
C.動態誤差為零的系統 D.累計誤差為零的系統
158.Ⅱ型系統跟蹤加速度信號的穩態誤差為【 】
A.0 B.常數 C.∞ D.時間常數
159.控制系統的穩態誤差組成是【 】
A.跟隨誤差和擾動誤差 B.跟隨誤差和瞬態誤差
C.輸入誤差和靜態誤差 D.擾動誤差和累計誤差
160.Ⅰ型系統的速度靜差係數等於【 】
A.0 B.開環放大係數 C.∞ D.時間常數
161.線性定常系統輸入信號導數的時間響應等於該輸入信號時間響應的【 】
A. 傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導數
162.線性定常系統輸入信號積分的時間響應等於該輸入信號時間響應的【 】
A.傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導數
第一部分 單項選擇題
1.D 2.A 3.A 4.A 5.B 6.A 7.C 8.C 9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.C 19.B 20.A 21.A 22.B 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.A 29.B 30.A 31.D 32.A 33.B 34.C 35.A 36.B 37.A 38.B 39.C 40.A 41.B 42.C 43.C 44.A 45.D 46.A 47.C 48.A 49.C 50.C 51.C 52.C 53.B 54.A 55.C 56.D 57.B 58.C 59.B 60.B 61.B 62.B 63.B 64.B 65.A 66.B 67.B 68.B 69.D 70.C 71.A 72.B 73.D 74.A 75.B 76.B 77.A 78.A 79.C 80.D 81.C 82.A 83.B 84.B 85.C 86.B 87.A 88.A 89.A 90.D 91.D 92.A 93.A 94.B 95.A 96.D 97.B 98.B 99.B 100.A 101.C 102.B 103.B 104.B 105.C 106.C 107.C 108.B 109.A 110.B 111.C 112.A 113.D 114.A 115.C 116.C 117.C 118.D 119.C 120.A 121.D 122.A 123.A 124.B 125.A 126.C 127.C 128.A 129.B 130.C 131.D 132.A 133.A 134.D 135.C 136.A 137.A 138.A 139.A 140.C 141.A 142.A 143.D 144.B 145.A 146.B 147.A 148.B 149.A 150.A 151.C 152.B 153.B 154.A 155.D 156.D 157.B 158.B 159.A 160.B
第二部分 填空題
1.積分環節的特點是它的輸出量為輸入量對 時間 的積累。
2.滿足疊加原理的系統是 線性 系統。
3.一階系統的單位階躍響應在t＝0處的斜率越大，系統的 響應速度 越快。
4.臨界阻尼二階系統的單位階躍穩態響應為 常數 。
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15.過阻尼二階系統的單位階躍穩態響應為 常數 。
16.干擾作用下，偏離原來平衡狀態的穩定系統在干擾作用消失後將 衰減收斂 回原來的平衡狀態。
17.單位脈衝函數的拉普拉斯變換是 1 。
18.線性控制系統的頻率響應是系統對輸入 正弦信號或諧波信號 的穩態響應。
19.積分環節的輸出比輸入滯後
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。
20.控制系統的誤差是期望輸出與 實際輸出 之差。
21.積分環節的積分時間常數為T，其脈衝響應為 1/T 。
22.理想微分環節的輸出量正比於 輸入量 的微分。
23.一階系統的時間常數T越小，系統跟蹤 斜坡信號 的穩態誤差也越小。
24.二階臨界阻尼系統的階躍響應為 單調上升 曲線。
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27.Ⅱ型系統的開環傳遞函數在虛軸上從右側環繞其極點的無窮小圓弧線所對應的開環極坐標曲線是半徑為無窮大，且按順時針方向旋轉
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的圓弧線。
28.對於二階系統，加大增益將使系統的 穩定性 變差。
29.Ⅰ型系統跟蹤階躍信號的穩態誤差為 0 。
30.控制系統含有的積分個數多，開環放大倍數大，則系統的 穩態性能 愈好。
31.求線性定常系統的傳遞函數條件是 零初始條件 。
32.微分環節是高通濾波器，將增大系統 干擾誤差 。
33.控制框圖的等效變換原則是變換前後的 輸入量和輸出量 保持不變。
34.二階欠阻尼系統的階躍響應為 衰減振盪 曲線。
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58.Ⅱ型系統是定義於包含有兩個積分環節的 開環傳遞函數 的系統。
59.系統的幅值穿越頻率是開環極坐標曲線 與單位圓相交 處的頻率。
60.傳遞函數的 零點和極點 均在複平面的左側的系統為最小相位系統。
61.降低系統的增益將使系統的 快速性 變差。
62.單位脈衝函數的拉普拉斯變換是 1 。
63.欠阻尼二階系統的輸出信號隨阻尼比減小振盪幅度 增大 。
64.一階系統的響應曲線開始時刻的斜率為
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。
65.慣性環節的轉折頻率越大其輸出響應 越快 。
66.0型系統的開環頻率特性曲線在複平面上始於實軸上某點，終於 坐標原點 。
67.相位裕量是當系統的開環幅頻特性等於1時，相應的相頻特性離 負實軸 的距離。
68.對於二階系統，加大增益將使系統的 穩定性 變差。
69.慣性環節使系統的輸出 相位滯後 。
70無差系統是指 穩態誤差 為零的系統。
71.積分環節輸出量隨時間的增長而不斷地增加，增長斜率為 1/T 。
72.當系統極點落在複平面S的二或三象限內時，其系統阻尼比 大於0而小於1 。
73.欠阻尼二階系統的輸出信號隨 阻尼比 減小而振盪幅度增大。
74.二階系統總是 穩定 系統。
75.一階系統時間常數為T，在單位階躍響應誤差範圍要求為±0.02時，其調整時間為 4T 。
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77.判定系統穩定性的穿越概念就是開環極坐標曲線穿過實軸上 （－∞，－1）區間 的區間。
78.控制系統前向通道中的（積分個數愈多或開環增益愈大）其抗擾動的穩態精度愈高。
79.若系統無開環右極點且其開環極坐標曲線只穿越實軸上區間（－1，＋∞），則該閉環系統一定 .穩定 。
80.Ⅱ型系統跟蹤斜坡信號的穩態誤差為零，其靜態位置誤差係數等於 ∞ 。
第三部分 簡答題
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2.簡述線性定常控制系統穩定性的充分必要條件。
1）當系統特徵方程的所有根（系統極點）具有負實部，或特徵根全部在S平面的左半平面時，則系統是穩定的；
2）當系統特徵方程的根（系統極點）有一個在S平面的右半平面（即實部為正），則系統不穩定；
3）當系統特徵方程的根有在S平面虛軸上時，則系統為臨界穩定狀態。
3.簡述積分、微分及慣性環節對最小相位系統穩定性的影響。
由於積分環節和慣性環節均為相位滯後環節，故系統在前向通路中每增加一個積分環節將使系統的相位裕量減小一個90°，使其穩定性嚴重變差；增加一個慣性環節也會使系統的相位裕量減小
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，其穩定性也隨之變差，其慣性時間常數T越大，這種影響就越顯著；而微分環節是相位超前環節，可以增加系統的相位裕量，可改善系統的穩定性。
4.簡述改善系統的穩態性能的途徑。
1）增大增益；2）在前向通路中，擾動量作用點前，增加積分環節（校正環節）。
5.題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝0
題35圖
答;題35圖無開環右極點，即Np＝0，系統為0型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線不包圍實軸上－1點，故其閉環系統為穩定系統。
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答35圖
6.簡述控制系統的基本聯接方式。
1）環節的串聯聯接方式
由n個環節串聯而成的系統，則其系統傳遞函數為各環節傳遞函數之積，即
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2）環節的並聯聯接方式
由n個環節並聯而成的系統，則其系統傳遞函數為各環節傳遞函數之和，即
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3）環節的反饋聯接
若系統的前向通道傳遞函數為
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；反饋通道的傳遞函數為
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，則系統的傳遞函數為
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7.簡述控制系統的動態性能指標。
1）延遲時間；2）上升時間；3）峰值時間；4）調節時間；5）超調量；6）振盪次數。
8.簡述判定系統穩定的對數頻率穩定判據。
如果系統在開環狀態下是穩定的，則其閉環系統穩定的判據為：
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9.簡答0型系統在不同輸入（階躍、斜坡、拋物線）信號作用下，系統的靜態誤差和靜態誤差係數。
1）輸入單位階躍信號時，靜態誤差係數為K，靜態誤差為
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；
2）輸入單位斜坡信號時，靜態誤差係數為0，靜態誤差為∞；
3）輸入單位拋物線信號時，靜態誤差係數為0，靜態誤差為∞。
10.題35圖 為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝0
題35圖
題35圖無開環右極點，即Np＝0，系統為Ⅱ型系統（2分）。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性見答35圖所示（2分）。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環系統為不穩定系統。
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答35圖
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題31圖
12．簡述三種典型輸入信號的數學描述。
1）單位階躍信號
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15．題35圖 為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝2
題35圖
題35圖無開環右極點，即Np＝2，系統為0型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點0圈，N＝0≠Np＝2，故其閉環系統為不穩定系統。
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19．簡述包圍S平面右半平面的奈魁斯特圍線在開環傳遞函數（在虛軸上無零、極點）表示的開環複平面上的映射情況。
選取一半徑為無窮大的半圓周線為奈魁斯特圍線，並以直徑邊重合虛軸而包圍整個S平面右半平面。
1）虛軸部分的映射，此時，S＝jω，－∞＜ω＜＋∞，對應的映射為系統開環頻率特性G(jω)，－∞＜ω＜＋∞，且G(jω)與 G(－jω)為共軛複數。
2）半徑為無窮大的半圓弧線部分的映射。此時，
S→∞
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20．題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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題35圖
題35圖無開環右極點，即Np＝0，系統為Ⅱ型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環系統為不穩定系統。
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21.典型環節的傳遞函數有哪些？
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1）比例環節；2）積分環節；3）微分環節；4）慣性環節；5）振盪環節；6）延遲環節。
22.簡述一階系統單位階躍響應的特點。
1）一階系統是無振盪、穩定的，無突變地按指數曲線單調上升且趨近於穩態值；
2）當t＝T時，曲線上升到穩態值的63.2％；
3）經過時間3T～4T，響應曲線已達穩態值的95%～98%，在工程上可以認為其 瞬態響應過程基本結束，系統進入穩態過程。時間常數T反映了一階慣性環節的固有特性，其值越小，系統慣性越小，響應越快。
4）在t=0處，響應曲線的切線斜率為
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5）調整時間ts：如果系統允許有2％(或5％)的誤差，則當輸出值達到穩定值的98％(或95％)時，就認為系統瞬態過程結束，當t=4T時，響應值xo(4T)=0.98，t=3T時，xo(3T)＝0.95。因此調整時間的值為：ts＝4T(誤差範圍2％時)或ts=3T(誤差範圍5％時)。
23.求取系統頻率特性有哪些方法？
1）依據頻率特性的定義求取系統的頻率特性；2）由傳遞函數直接令
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求取系統頻率特性；3）用試驗方法求取系統頻率特性。
24.簡答減小控制系統誤差的途徑。
1）增大系統開環增益：開環增益越大，靜態誤差係數越大，系統的穩態誤差越小；
2）提高系統的型次，可減小或消除穩態誤差：即在前向通道的干擾信號作用前增加積分環節（調節器），將0型系統變成到0型以上的系統，Ⅰ型系統變成Ⅰ系統以上的系統，Ⅱ型系統變成Ⅱ型以上的系統。
3）引進與輸入信號有關的附加環節構成複合控制系統減小或消除誤差。
25.題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝1
題35圖
題35圖所示系統有1個開環右極點，即Np＝1，系統為0型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點1圈，即N＝－1≠Np＝1，故其閉環系統為不穩定系統。
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答35圖
26.簡述傳遞函數的特點。
1）是以系統參數表示線性定常系統輸出量與輸入量之間關係的代數表達式；
2）若系統的輸入給定，則系統的輸出完全取決於傳遞函數；
3）實際的物理系統其傳遞函數的分母階次一定大於或等於分子的階次；
4）傳遞函數的量綱取決於系統的輸入與輸出；
5）傳遞函數不能描述系統的物理結構。
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29.說明如何減小自動調速系統的穩態誤差及實現系統無靜差的方法。
1）要使自動調速系統實現無靜差，可在擾動量作用點前的前向通路中增加積分環節；
2）要減小系統的穩態誤差，則可使作用點前的前向通路中增益適當增大一些。
30.題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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題35圖
題35圖所示系統有0個開環右極點，即Np＝0，系統為Ⅲ型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性圖見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針和逆時針各繞實軸上－1點1圈，即N＝1－1＝Np＝0，故其閉環系統為穩定系統。
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答35圖
31.簡答比例環節對系統性能的影響。
1）在系統中增加比例環節，即改變系統的開環增益係數。當調節增大比例環節放大係數時，系統開環增益增大，其穩態誤差減小，但不能消除誤差，反之相反；
2）由於比例環節具有使輸出立即響應輸入信號的特點，調節增大比例環節的放大係數，可以提高系統的快速響應性能；
3）增大比例環節放大係數，將增大系統的開環增益係數。開環增益增大使系統的增益裕量減小，其相對穩定性減小。
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34.試述控制系統的誤差與偏差的區別。
1）誤差：期望輸出量與實際輸出量之差；
2）偏差：給定輸入量與實際輸出量之差；
3）單位負反饋系統的偏差就是誤差。
35.題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝0
題35圖
題35圖所示系統有0個開環右極點，即Np＝0，系統為Ⅱ型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性圖見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環系統為不穩定系統。
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答35圖
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40.題35圖為系統在ω＝0→＋∞時的開環頻率特性曲線，Np為系統的開環右極點。1）畫出ω在區間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統的型次；3）判定系統的穩定性。
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Np＝0
題35圖
題35圖所示系統有2個開環右極點，即Np＝0，系統為Ⅲ型系統。由圖可得該系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性圖見答35圖所示。由於封閉的開環頻率特性曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環系統為不穩定系統。
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答35圖
第四部分 計算應用題
1.系統開環傳遞函數為
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求幅值穿越頻率
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時系統的增益K。
由系統開環傳遞函數得其在幅值穿越頻率處的幅頻特性為
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代入
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解得
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2.已知開環傳遞函數為
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，題37圖所示為
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的開環頻率特性極座標圖，其開環系統在複平面右半部的極點數為Np，求使閉環系統穩定的K的取值範圍。
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4.開環系統
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在ω＝0→＋∞的頻率特性如題37圖所示，在複平面右半部存在的開環極點數為Np＝2，求使開環傳遞函數為
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的系統穩定時其K的取值範圍。
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題37圖
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由題37圖畫出其系統在ω＝－∞→＋∞時的開環頻率特性圖見答37圖所示。
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