超尔星学雅习通控制理论与技术作业答案

控制理论与技术

学校: 无

问题 1: 1. 下列属于自动控制系统的是：

选项:

• A. 由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制

• B. 马桶水箱内液位控制

• C. 飞机自动驾驶系统

• D. 技术员通过操作台控制机床生产速度

答案: 由加热炉、热电偶、电桥、放大器、加热管实现炉温控制

问题 2: 2. 关于“控制”说法错误的是：

选项:

• A. 使被控量按照一定的规律变化

• B. 使对象或过程按照人们的要求运动

• C. 不能含有自动控制装置

• D. 需要对过程或对象进行干预

答案: 不能含有自动控制装置

问题 3: 3. 下列不属于自动化装置的是：

选项:

• A. 调节阀门

• B. 被控对象或过程

• C. PLC控制器

• D. 检测变送仪表

答案: 被控对象或过程

问题 4: 4. 控制的精髓是：

选项:

• A. 反馈

• B. 无人为参与

• C. 动态调节

• D. 前馈

答案: 反馈

问题 5: 5. 指南车不属于自动控制系统

选项:

答案: 错误

问题 6: 1. 关于闭环控制说法正确的是：

选项:

• A. 能够使被控量按照一定的规律变化

• B. 适合于控制精度要求高的场合

• C. 信号传递是单方向的

• D. 输出量不参与控制作用

答案: 能够使被控量按照一定的规律变化

问题 7: 2. 下列关于反馈控制系统，说法正确的是：

选项:

• A. 由被控对象和控制装置组成

• B. 控制器属于控制装置

• C. 反馈控制系统一定存在局部反馈校正

• D. 检测元件用于检测被控量

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问题 8: 3. 关于开环控制说法错误的是：

选项:

• A. 能够使被控量按照一定的规律变化

• B. 适合于控制精度要求高的场合

• C. 信号传递是单方向的

• D. 输出量不参与控制作用

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问题 9: 4. 负反馈调节器的控制作用能够减小偏差，正反馈则恰恰相反

选项:

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问题 10: 5. 控制器设计需要确保负反馈作用

选项:

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问题 11: 1. 关于开环、闭环控制说法错误的是：

选项:

• A. 开环控制抗干扰能力强

• B. 闭环控制中控制作用于输出无关

• C. 闭环控制抗干扰能力强

• D. 开环控制中控制作用于输出无关

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问题 12: 2. 下列属于随动控制系统的是：

选项:

• A. 电网发电功率控制系统

• B. 雕刻机床控制系统

• C. 火炮攻击角度控制系统

• D. 恒定炉温控制系统

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问题 13: 3. 按照系统的输入信号形式，系统可分为

选项:

• A. 采样控制系统

• B. 随动控制系统

• C. 恒值控制系统

• D. 程序控制系统

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问题 14: 4. 下列说法错误的是

选项:

• A. 只要系统中有离散信号就是离散系统

• B. 只要系统中有连续信号就是连续系统

• C. 只要系统中存在非线性部件就是非线性系统

• D. 只要系统中存在线性部件就是线性系统

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问题 15: 5. 集中参数系统由常微分方程描述，分布参数系统由偏微分方程描述

选项:

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问题 16: 6. 随动系统又称为跟踪系统。在随动系统中，扰动的影响是次要的，系统分析、设计的重点是研究被控量跟随输入量的快速性和准确性

选项:

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问题 17: 7. 恒值控制系统设计的重点是研究各种扰动对被控对象的影响以及抗扰动的措施。

选项:

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问题 18: 8. 程序控制系统和随动系统的输入量都是时间的函数，不同之处在于前者是未知的函数，后者则是已知的函数。

选项:

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问题 19: 1. ____是控制的精髓，瓦特将其应用于蒸汽机的____中。

选项:

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问题 20: 2. 线性定常连续系统按照给定量的变化规律不同分为____控制系统、____控制系统和____控制系统。

选项:

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问题 21: 3. 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为____控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为____控制系统.

选项:

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问题 22: 4. 按扰动控制方式只适用于____可以测量的场合，而且一种补偿装置只能补偿____种扰动因素。

选项:

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问题 23: 5. 线性系统的重要性质是满足____定理。

选项:

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问题 24: 6. 采用负反馈形式连接后，则 ( )。

选项:

• A. 一定能使闭环系统稳定

• B. 系统动态性能一定会提高

• C. 一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除

• D. 需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能

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问题 25: 7. 直接对被控对象进行操作的元件称为( )。

选项:

• A. 给定元件

• B. 执行元件

• C. 放大元件

• D. 比较元件

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问题 26: 8. 通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数关系值的元件称为( )。

选项:

• A. 比较元件

• B. 给定元件

• C. 检测元件

• D. 放大元件

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问题 27: 9. 下述( )控制方式称为反馈控制方式。

选项:

• A. 开环

• B. 闭环

• C. 前馈

• D. 复合

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问题 28: 10. 对控制系统的基本要求中，（）是保证系统正常工作的前提条件。

选项:

• A. 稳定性

• B. 快速性

• C. 准确性

• D. 以上都是

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问题 29: 1. 下列说法错误的是：

选项:

• A. 建立数学模型的方法有分析法和实验法

• B. 分析法所建立的数学模型比实验法建立的数学模型精确

• C. 分析法建立数学模型需要对系统做必要的简化

• D. 实验法适合于在系统机理未知或部分已知的情况下建立数学模型

• E. 机理完全已知的系统不能用实验法建立数学模型

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问题 30: 2. 下列说法错误的是：

选项:

• A. 控制理论的研究对象是动态系统

• B. 动态指系统状态随时间变化

• C. 动态数学模型不可以是差分方程

• D. 动态数学模型可以是微分方程

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问题 31: 3. 不同物理含义的系统，输入、输出变量随时间的演化特性可以相同，因此，可脱离系统的物理含义，抽象出系统的运动特性加以研究。

选项:

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问题 32: 4. 数学模型是描述系统输入、输出关系的数学表达式，分为动态模型和静态模型。

选项:

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问题 33: 5. 静态数学模型描述的系统输出如何在输入作用下随时间变化。

选项:

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问题 34: 1. 关于机理建模正确的说法有：

选项:

• A. 需要完全明确被控对象的内在机理

• B. 不同机理的系统不可能得到相同形式的数学模型

• C. 需要消去输入输出之外的变量

• D. 输出量放到等号左边，输入量放到等号右边

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问题 35: 2. 建立数学模型时， 应该放到微分方程等号右边的量有：

选项:

• A. 被控量

• B. 扰动量

• C. 控制量

• D. 控制误差

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问题 36: 3. 下列说法错误的是：

选项:

• A. 建立单入单出数学模型时，原始方程的个数等于引入被控量的个数才能消去所有中间变量

• B. 机理建模过程中，所列写的元件方程就是元件部分的数学模型。

• C. 数学模型等号右侧只能有控制量一个变量

• D. 代数方程不是数学模型

• E. 即便机理明确，建模过程中也会不可避免的带来误差

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问题 37: 4. 建立数学模型越精确越好

选项:

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问题 38: 1. 关于线性微分方程解的说法错误的是：

选项:

• A. 求解方法有常规求解和拉普拉斯和变换解法

• B. 齐次解的函数形式由微分方程特征根决定

• C. 特解的函数形式由输入函数形式决定

• D. 齐次解的函数形式由微分方程特征根及输入决定

• E. 微分方程的初始条件会影响解的函数形式。

• F. 微分方程的初始条件会影响解中各个函数形式的比重。

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问题 39: 2. 由线性微分方程的laplace解法可知：

选项:

• A. 零输入响应只含有特征根对应的运动形式

• B. 零状态响应只含有输入的运动形式

• C. 零输入响应既含有特征根对应的运动形式也含有输入的运动形式

• D. 零状态响应既含有特征根对应的运动形式也含有输入的运动形式

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问题 40: 3. 下列关于特征根与固有模态的关系，正确的说法是

选项:

• A. 左半平面特征根对应的模态收敛

• B. 重根对应的模态收敛性与根的重数有关

• C. 实特征根对应单调指数模态

• D. 复特征根对应的模态是震荡的

• E. 虚轴上特征根对应的模态既不发散也不收敛

• F. 轴上特征根对应的模态是等幅振荡

• G. 右半平面特征根对应的模态收敛

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问题 41: 4. 特征根对应的系统运动形式称为系统的固有模态，固有模态可以被输入信号激发从而表现在输出中

选项:

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问题 42: 5. 系统的自由/固有运动（齐次解）只与系统的结构参数有关，与输入信号无关

选项:

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问题 43: 6. 系统的齐次解也就是固有运动部分收敛，则系统的输出运动形式将与输入运动形式趋于一致，也就是输出复现输入，这正是控制系统能够正常工作的基本要求

选项:

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问题 44: 1. 关于线性系统的响应说法正确的是：

选项:

• A. 响应指系统在输入作用下，输出所时间变化的函数关系。

• B. 典型响应指系统在典型输入信号作用下的响应

• C. 脉冲响应的laplace变换即为系统的传递函数

• D. 脉冲响应的积分就是阶跃响应

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问题 45: 2. 关于传递函数，正确的说法是

选项:

• A. 与微分方程同属于系统的数学描述方式

• B. 分母多项式=0即为特征方程

• C. 是系统脉冲响应的laplace变换

• D. 由系统本身的结构参数决定

• E. 只适用于线性时不变系统

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问题 46: 3. 一个实际的即物理上可实现的线性系统，其传递函数必然是严格真有理分式，但社会等广义系统不受此限制

选项:

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问题 47: 4. 微分方程阶数从传递函数中看不出来

选项:

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问题 48: 5. 系统的传递函数是输出与输入的拉氏变换像函数的比值。

选项:

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问题 49: 1. 关于传递函数极点，正确的说法是

选项:

• A. 就是系统的特征根

• B. 产生系统的固有运动

• C. 与输入信号无关

• D. 个数等于系统的阶数

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问题 50: 2. 关于传递函数零点，正确的说法是

选项:

• A. 影响系统模态在输出中的比重

• B. 产生系统的固有运动

• C. 可以阻断系统的某些固有模态

• D. 不可以阻断输入的运动形式

• E. 离某极点越近，则该极点对应的运动在输出中比重越大

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问题 51: 3. 首一多项式形式的传递函数对应的增益称为：

选项:

• A. 根轨迹增益。

• B. 静态增益

• C. 系统增益

• D. 比例系数

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问题 52: 4. 系统的输入所包含的模态决定着输出的受迫运动，所以一定会体现在系统的输出中。

选项:

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问题 53: 5. 传递函数的极点在复平面上用“o”表示，零点用“X”表示

选项:

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问题 54: 1. 以下说法正确的是：

选项:

• A. 动态特性相同的元部件具有相同的传递函数

• B. 按照传递函数进行分类的元部件称为环节

• C. 典型环节的静态增益都是1

• D. 带有常数项的典型环节都是用尾一多项式表示

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问题 55: 2. 关于基本环节说法正确的是

选项:

• A. 传递函数基本环节表达式中的比例称为系统增益，表示阶跃输入作用下输出稳态值变化量与输入的比值

• B. 一次因子对应实数零极点，二阶因子对应复数零极点

• C. 基本环节的阶数可以是任意阶

• D. 纯迟延环节的传递函数为超越函数

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问题 56: 3. 系统含有原点处的零极点则基本环节表达式中会对应出现微分与积分环节

选项:

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问题 57: 4. 比例环节的输出无失真成比例复现输入，一般将响应快速的元件如电子放大器、电位器、电阻、齿轮等看做比例环节。

选项:

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问题 58: 5. 含有一个储能元件的系统用惯性环节表示，输出不能立即复现输入，快速性与时间常数大小有关，阶跃响应有可能震荡

选项:

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问题 59: 6. 含有两个储能元件的系统用震荡环节表示，输出不能立即复现输入，阶跃响应一定震荡

选项:

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问题 60: 1. 关于结构图的化简，说法错误的是

选项:

• A. 串联连接的传递函数等于各个传递函数的乘积

• B. 并联连接的传递函数等于各个传递函数的代数和

• C. 相邻的比较点可以随意调换位置与合并

• D. 相邻的引出点可以随意调换位置与合并

• E. 相邻的比较点和引出点可以随意调换位置与合并

• F. 引出点后移需要乘以跨过方框的传递函数

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问题 61: 2. 以下关于结构图的说法错误的是

选项:

• A. 方框表示元件输入与输出信号的关系

• B. 信号线的箭头表示信号流向

• C. 信号线对应各个变量

• D. 比较点是求两个信号的差值

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问题 62: 3. 机理建模时得到的部件方程在laplace变换后就得到元件对应的传递函数从而得到该元件的结构图，然后按元件之间的信号的因果关系可得到整个系统的结构图

选项:

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问题 63: 4. 结构图化简过程相当于于机理建模方法中的消去中间变量过程。

选项:

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问题 64: 5. 当系统既有控制输入又有扰动输入时，结构图化简应该把扰动去掉，得到输入到输出的传递函数。

选项:

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问题 65: 1. 下列说法正确的是

选项:

• A. 改变系统的输入输出，系统的固有运动一定发生变化

• B. 改变系统的输入输出，系统的固有运动一定不发生变化

• C. 改变系统的输入输出，有可能不改变系统的固有运动

• D. 传递函数的极点与回路相关，与前向通道无关

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问题 66: 2. 以下关于信号流图的说法错误的是

选项:

• A. 信号流图是描述代数方程组中各变量关系的一种图示方法

• B. 节点表示变量

• C. 支路箭头表示信号流向

• D. 支路增益表示变量之间的关系

• E. 只有输入支路的节点叫输入节点或源点

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问题 67: 3. 回路就是首尾相连的通路

选项:

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问题 68: 4. 回路之间、通路与回路之间，不接触指的是没有公共节点。

选项:

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问题 69: 5. 方框图改画成信号流图方框用支路和增益代替，带箭头的线段用节点代替，相邻的比较点和引出点只需要用一个节点表示

选项:

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问题 70: 1. 下列关于平衡点的说法错误的是：

选项:

• A. 系统在平衡点处各阶导数为0

• B. 受扰动后能够恢复到原平衡点则为稳定平衡点

• C. 受扰动后不能恢复到原平衡点则为不稳定平衡点

• D. 线性系统有多个平衡点，如倒立摆

• E. 线性系统稳定性就是其平衡点的稳定性

• F. 平衡点稳定，则必然是大范围稳定

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问题 71: 2. 关于线性系统稳定性说法正确的是：

选项:

• A. 与系统自身结构参数决定，与输入无关。

• B. 稳定的系统输出能够复现输入

• C. 取决于自由运动是否收敛

• D. 与初始状态有关

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问题 72: 3. 关于线性系统稳定判据说法正确的是：

选项:

• A. 不具有右半平面特征根则系统稳定

• B. 系统所有闭环极点位于左半复平面则系统稳定

• C. 系统特征方程所有系数同号则系统稳定

• D. 系统特性方程系数有变号则一定不稳定

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问题 73: 4. 稳定性是平衡点的性质，而系统平衡点是基于自治系统定义的，所以有输入信号的系统不存在稳定性的说法。

选项:

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问题 74: 5. 系统不存在右半平面的闭环特征根，在虚轴上有闭环特征根，则是临界稳定的

选项:

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问题 75: 1. 劳斯表中出现全零行，说明存在关于原点对称的根，以下说法正确的是

选项:

• A. 关于原点对称的根无法求得

• B. 关于原点对称的根可求解系统特征方程得到

• C. 关于原点对称的根可求解辅助方程的导数方程得到

• D. 关于原点对称的根可求解辅助方程得到

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问题 76: 2. 代数方程所有根都位于复平面左半平面的充要条件是劳斯表首列元素全部非负。

选项:

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问题 77: 3. 劳斯表出现全0行，说明系统存在关于原点对称的根，，可以利用上一行构造辅助多项式求出这些根。

选项:

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问题 78: 4. 劳斯表首列出现0元素，说明系统临界稳定

选项:

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问题 79: 5. 劳斯表首列出现0元素，且上下同号，说明存在纯虚根，可以利用上一行构造辅助多项式求出这些纯虚根。

选项:

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