自动控制理论二第4章习题

一、单项选择题(每小题2分)

1、在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )

A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.无法反映

42、设开环系统的频率特性G(jω)=,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( ) 3(1j) A.22 B.

2 C.42 D.

2 43、比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )

A.90° B.-90° C.0° D.-180°

4、如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比ξ的值为( ) A.0≤ξ≤0.707 B.0<ξ<1 C.ξ>0.707 D.ξ>1 5、设积分环节的传递函数为G(s)=A.

K 

K，则其频率特性幅值M()=（ ） sK11B.2 C. D.2

11(1j)3=，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值

6、设开环系统的频率特性G(jω)

M(1)=( )

A. 22 B. 2 C. 42 D. 2 / 4

7、如果二阶振荡环节的对数幅频特性曲线存在峰值，则阻尼比ξ的值为( ) A. 0≤ξ≤0.707 B. 0<ξ<1 C. ξ>0.707 D. ξ>1 8、积分环节的频率特性相位移θ(ω)为( )

A. 90° B. -90° C. 0° D. -180° 9、伯德图中的高频段反映了系统的( )

A. 稳态性能 B. 动态性能 C. 抗高频干扰能力 D. 以上都不是 10、2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为( )

A.-60(dB/dec) B.-40(dB/dec) C.-20(dB/dec) D.0(dB/dec) 11、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 12、设开环系统频率特性G(jω)=

ω为( )

A.1(rad/s) B.3(rad/s) C.√3(rad/s) D.10(rad/s)

313、开环系统频率特性G(jω)=，当ω=1rad/s时，其频率特性相角θ(1)=( )。 3(1j)A.－45° B.－90° C.－135° D.－270° 14、.二阶振荡环节的对数频率特性相位移θ(ω)在( )之间。 A.0°和90° B.0°和－90° C.0°和180° D.0°和－180°

10,则其频率特性相位移θ(ω)=-180°时对应频率3(1j)15、伯德图中的低频段反映了系统的( )。 A.稳态性能 B.动态性能 C.抗高频干扰能力 D.以上都不是 16、ω从0变化到+∞时，迟延环节频率特性极坐标图为（ ） A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 17、1型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为（ ） A.-40(dB/dec) B.-20(dB/dec) C.0(dB/dec) D.+20(dB/dec) 18、在伯德图中反映系统动态特性的是( )。

A. 低频段 B. 中频段 C. 高频段 D. 无法反映 19、设开环系统的频率特性G(jω)=M(1)=( )。 A. 1 B.

1(1j)2，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值

2 C.

11 D. 2420、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=( )。

A. 90° B. -90° C. 0° D. -180° K21、若某系统的传递函数为G(s)=，则其频率特性的实部R(ω)是（ ）

Ts1KKKKA． B．- C． D．- 22221T1T1T1T122、设开环系统频率特性G(j)，则其对数幅频特性的渐近线中频

j(1j10)(1j0.1)段斜率为（ ） A．-60dB/dec

B．-40dB/dec C．-20dB/dec

D．0dB/dec

23、二阶振荡环节的相频特性 ，当ω=0 时，其相位移 为 ( ) A ． -270 ° B ． -180 ° C ． -90 ° 为 ( )

A ． (-10 ， j0) B ． (-1 ， j0) C ． (1 ， j0) D ． (10 ， j0)

25、设二阶振荡环节的传递函数 G（s）=4/s(s+2) ，则其对数幅频特性渐近线的转角频率为（ ）

A ． 2rad/s B ． 4rad/s C ． 8rad/s D ． 16rad/s

26、设某环节频率特性为 G(jω)= 1+jω，当ω=1rad/s，其频率特性相位移 为（ ） A ． -180 ° B ． -90 ° C ． 0 °

D ． 45 °

D ． 0 °

24、设某系统开环传递函数为 G(s)=10/(s+10) ，则其频率特性奈氏图起点坐标

27、 2 型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ） A ．－ 60dB ／ dec B ．－ 40dB ／ dec C ．－ 20dB ／ dec

奈氏曲线是（ ）

D ． 0dB ／ dec

28、设微分环节的频率特性为G(j)j，当频率ω从0变化至∞时，其极坐标平面上的

A．正虚轴 B．负虚轴 C．正实轴 D．负实轴

1029、设某系统的传递函数G(s)，则其频率特性G(j)的实部R()（ ）

s110101010A． B． C． D． 1T1T12121030、设惯性环节的频率特性为G(j)，当频率ω从0变化至∞时，则其幅相频率特

j1性曲线是一个半圆，位于极坐标平面的（ ）

A．第一象限 B．第二象限 C．第三象限 D．第四象限 31、频率法和根轨迹法的基础是（ ）

A．正弦函数 B．阶跃函数 C．斜坡函数 D．传递函数 32、求取系统频率特性的方法有（ ）

A．脉冲响应法 B．根轨迹法 C．解析法和实验法 D．单位阶跃响应法

133、设开环系统频率特性为G（jω）=，则其频率特性的奈氏图与负实

j(j1)(j21)轴交点的频率值ω为（ ） A．

2D．2rad/s rad/s B．1rad/s C．2rad/s

2

二、填空题(每小题1分)

1、二阶振荡环节的谐振频率ωr与阻尼系数ξ的关系为ωr=______。 2、设系统的频率特性为G(j)R(j)jI()，则R()称为 。 3、在小迟延及低频情况下，迟延环节的频率特性近似于 的频率特性。 4、二阶振荡环节的谐振峰值Mr与阻尼系统ξ的关系为Mr=________。

5、常用的频率特性图示方法有极坐标图示法和__________图示法。

6、用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为 和对数坐标图示法。

7、ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在___________象限，形状为

___________圆。

8、频率特性可以由微分方程或传递函数求得，还可以用___________方法测定。 9、 设系统的频率特性Ｇ(jω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(jω)|=__________。

10、0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为______dB/dec，高度为20lgKp。 11、Ⅰ型系统极坐标图的奈氏曲线的起点是在相角为______的无限远处。

12、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为 __________dB ／ dec 。

13、惯性环节的对数幅频渐近特性在高频段范围内是一条斜率为－

20dB ／ dec ，且与 ω 轴相交于 ω＝ _______________ 的渐近线。

14、若线性定常系统输入端作用一个正弦信号，则系统的 _______________ 输出也为正弦信号，且频率与输入信号相同。

15、迟延环节的相频特性曲线()，当ω→∞时，()→_____________。 16、频率特性的极坐标图又称_____________图。

17、比例微分环节G(s)=1+Ts的相频特性为()=_______________。 18、线性控制系统的特点是可以使用__________原理。

三、名词解释(每小题3分) 1、最小相位系统

2、频率特性 3、对数幅相图 4、谐振频率

5、谐振峰值 6、截止频率 ω b

7、对数坐标图（Bode图） 8、非最小相位系统

自动控制理论(二) 第四章测试题

参考答案及评分标准

一、单项选择题(每小题2分)

1.C 2 .D 3.C 4.A 5.A 6.D 7A 8.B 9.C 10.B 11.A 12.C 13. C 14.D 15.A 16A 17B 18B 19C 20A

21A 22B 23D 24C 25A 26D 27 B 28A 29A 30D 31D 32C 33A

二、填空题(每小题1分)

1、ωn122 2、实频特性 3、一阶惯性环节 4、1/2ξ√（1-ξ2） 5、对数坐标 6、极坐标 7、第四 半 8、试验 9、√(R2+I2) 10、0 11、-90o 12 -20 13、1/T 14、稳态输出 15、∞ 16、奈氏 17、tg-1Tω 18、叠加

三、名词解释(每小题2分)

1、最小相位系统：开环传递函数的极点和零点均位于s左半平面的系统，称为最小相位系统。

2、频率特性：线性定常系统在正弦输入时，稳态输出与输入的振幅和相位移随频率而变化

的函数关系，分别称为为幅频特性和相频特性，二者合起来称为系统的频率特性。 3、对数幅相图：把伯德图中的对数频率幅频特性和相频特性曲线合并，画在以对数幅频为纵坐标，以相角为横坐标的直角坐标图上，这种图形称为对数幅相图。 4、谐振频率：闭环系统的幅值在最大值时的对应频率称为谐振频率。

5、谐振峰值：闭环系统在谐振频率处将取得最大值，称为谐振峰值。

6、截止频率ωb：当系统对数幅值L(ω)比初值小3dB时的ω值称为截止频率ωb。

7、对数坐标图（Bode图）：将对数幅频特性L(ω)—ω和对数相频特性θ(ω)—ω画在一张图上，就称为对数频率特性图，又称为Bode图。

8、非最小相位系统：开环传递函数的极点和零点至少有一个位于s右半平面的系统，称为非最小相位系统。