《现代控制技术基础》课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有
习题
【说明】：本课程《现代控制技术基础》（编号为03206）共有单选题, 多项选择题, 计算题, 简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[]等试题类型未进入。
一、单选题
1. 自动控制系统按输入量变化与否来分类，可分为（ A ）
A 、随动系统与自动调整系统
B 、线性系统与非线性系统
C 、连续系统与离散系统
D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统
2. 自动控制系统按系统中信号的特点来分类，可分为（ C ）
A 、随动系统与自动调整系统
B 、线性系统与非线性系统
C 、连续系统与离散系统
D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统
3. 普通机床的自动加工过程是（ C ）
A 、闭环控制 B 、伺服控制
C 、开环控制 D 、离散控制
4. 形成反馈的测量元器件的精度对闭环控制系统的精度影响（ B ）
A 、等于零 B 、很大
C 、很小 D 、可以忽略
5. 自动控制系统需要分析的问题主要有（ A ）
A 、稳定性、稳态响应、暂态响应 B 、很大
C 、很小 D 、可以忽略
6. 对积分环节进行比例负反馈，则变为（ D ）
A 、比例环节 B 、微分环节
C 、比例积分环节 D 、惯性环节
7. 惯性环节的传递函数是（ A ）
K B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
8. 比例环节的传递函数是（ B ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
9. 微分环节的传递函数是（ D ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
10. 积分环节的传递函数是（C ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
11. 对于物理可实现系统，传递函数分子最高阶次m 与分母最高阶次n 应保持（ C ）
A 、m n
C 、m ≤n D 、m ≥n
12. f（t ）=0.5t +1，则L [f （t ）]=（ B ）
111A 、0. 5s 2+ B 、2+ s s 2s
1C 、0. 5s 2 D 、2+s 2s
13. f（t ）=2t +1，则L [f （t ）]=（ B ）
121A 、2s 2+ B 、2+ s s s
1C 、2s 2 D 、2+s 2s
14. 通常把反馈信号与偏差信号的拉普拉斯变换式之比，定义为（ C ）
A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数
C 、开环传递函数 D 、误差传递函数
15. 在闭环控制中，把从系统输入到系统输出的传递函数称为（ A ）
A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数
C 、开环传递函数 D 、误差传递函数 A 、G (s ) =
16. 单位脉冲信号的拉氏变换为（ B ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
17. 单位阶跃信号的拉氏变换为（ A ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
18. 单位斜坡信号的拉氏变换为（ C ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
19. 对于稳定的系统，时间响应中的暂态分量随时间增长趋于（ D ）
A 、1 B 、无穷大
C 、稳态值 D 、零
20. 当稳定系统达到稳态后，稳态响应的期望值与实际值之间的误差，称为（ B ）
A 、扰动误差 B 、稳态误差
C 、暂态误差 D 、给定偏差
21. 对一阶系统的单位阶跃响应，当误差范围取2％时，调整时间为（ A ）
A 、t s =4τ B 、t s =3τ
C 、t s =2τ D 、t s =τ
22. 对一阶系统的单位阶跃响应，当误差范围取5％时，调整时间为（ B ）
A 、t s =4τ B 、t s =3τ
C 、t s =2τ D 、t s =τ
23. 根据线性定常系统稳定的充要条件，必须全部位于s 平面左半部的为系统全部的（ C ）
A 、零点 B 、临界点
C 、极点 D 、零点和极点
24. 对二阶系统当0
A 、过阻尼系统 B 、欠阻尼系统
C 、零阻尼系统 D 、临界阻尼系统
25. 根据劳斯稳定判据，系统具有正实部极点的个数应等于劳斯表中第1列元素（ A ）
A 、符号改变的次数 B 、为负值的个数
C 、为正值的个数 D 、为零的次数
26. 根据劳斯稳定判据，系统具有正实部极点的个数应等于劳斯表中第1列元素（ B ）
A 、符号改变的次数 B 、为负值的个数
C 、为正值的个数 D 、为零的次数
27. 典型二阶系统的开环传递函数为（ C ）
A 、阻尼振荡角频率 B 、阻尼特性
C 、时间常数 D 、无阻尼固有频率
28. 时间常数T 的大小反映了一阶系统的（ A ）
A 、惯性的大小 B 、输入量的大小
C 、输出量的大小 D 、准确性
29. 典型二阶系统的特征方程为（ C ）
A 、s 2+2ξωn s =0 B 、s 2+2ξωn +ω2
n =0
C 、s 2+2ξω2
n s +ωn =0 D 、s 2+2ξωn s +ωn =0
30. 调整时间t s 表示系统暂态响应持续的时间，从总体上反映系统的（
A 、稳态误差 B 、瞬态过程的平稳性
C 、快速性 D 、阻尼特性
31. 伯德图低频段渐近线是34dB 的水平直线，传递函数是（ A ）
A 、50
2s +1 B 、500
s +5
C 、50
s D 、25
s 2
32. 过ωc =40且斜率为-20dB/dec的频率特性是（ C ）
A 、40
j ω+40 B 、40
j ω(j ω+40)
C 、40
j ω(j 0. 01ω+1) D 、-40
ω2(j 0. 01ω+1)
33. 在ω＝10 rad/s处，相角滞后90° 的传递函数是（ D ）
A 、20500
s +10 B 、s +20
C 、50
10s 2+10s +1 D 、50
0. 01s 2+0. 1s +1
34. 放大器的对数增益为14dB ，其增益K 为（ B ）
A 、2 B 、5
C 、10 D 、50
35. 过ωc =40且斜率为-40dB/dec的频率特性是（ D ）
A 、40
j ω+40 B 、40
j ω(j ω+40)
） C
C 、40 j ω(j 0. 01ω+1) D 、-1600 2ω(j 0. 01ω+1)
36. 下列传递函数中不是最小相位系统的是（ C ） ．．
20-500 B 、 s +10s +20
5050s +1C 、2 D 、2 6s -5s -1s +5s +4
37. 伯德图低频段渐近线是20dB 的水平直线，传递函数是（ D ）
100500A 、 B 、 2s +1s +5
5010C 、 D 、 s +1s +2
38. 在ω＝20 rad/s处，相角滞后45° 的传递函数是（ B ）
20500A 、 B 、 s +202s +1
5010C 、 D 、 20s +1s +1
39. 系统的截止频率愈大，则（ B ）
A 、对高频噪声滤除性能愈好 B 、上升时间愈小
C 、快速性愈差 D 、稳态误差愈小
40. 进行频率特性分析时，对系统的输入信号为（ B ）
A 、阶跃信号 B 、正弦信号
C 、脉冲信号 D 、速度信号
41. 积分环节的相角为（ A ）
A 、-90º B 、90º
C 、-180º D 、180º
42. 系统开环奈氏曲线与负实轴相交时的频率称为（ B ）
A 、幅值交界频率 B 、相位交界频率
C 、幅值裕量 D 、相位裕量
43. 在具有相同幅频特性的情况下，相角变化范围最小的是（ C ）
A 、快速响应系统 B 、非最小相位系统
C 、最小相位系统 D 、高精度控制系统
44. 微分环节的相角为（ B ）
A 、-90º B 、90º
C 、-180º D 、180º
45. 系统开环奈氏曲线与单位圆相交时的频率称为（ A ）
A 、幅值交界频率 B 、相位交界频率
C 、幅值裕量 D 、相位裕量 A 、
46. 串联校正装置G c (s ) =T 1s +1，若其为滞后校正，则应该（ B ） T 2s +1
A 、T 1>T 2 B 、T 1
C 、T 1=T 2 D 、T 1≠T 2
47. 若在系统的前向通路上串联比例－微分（PD ）校正装置，可使（ A ）
A 、相位超前 B 、相位滞后
C 、相位不变 D 、快速性变差
48. 硬反馈指的是反馈校正装置的主体是（ C ）
A 、积分环节 B 、惯性环节
C 、比例环节 D 、微分环节
49. 串联校正装置G c (s ) =T 1s +1，若其为超前校正，则应该（ B ） T 2s +1
A 、T 1>T 2 B 、T 1
C 、T 1=T 2 D 、T 1≠T 2
50. 若在系统的前向通路上串联比例－积分（PI ）校正装置，可使（ B ）
A 、相位超前 B 、相位滞后
C 、相位不变 D 、快速性变好
51. 软反馈指的是反馈校正装置的主体是（ D ）
A 、积分环节 B 、惯性环节
C 、比例环节 D 、微分环节
0. 1s +152. 校正装置的传递函数是，该校正是（ A ） 0. 01s +1
A 、比例微分校正 B 、近似比例积分校正
C 、比例积分校正 D 、比例积分微分校正
53. 比例－积分（PI ）校正能够改善系统的（ C ）
A 、快速性 B 、动态性能
C 、稳态性能 D 、相对稳定性
54. 硬反馈在系统的动态和稳态过程中都起（ D ）
A 、超前校正作用 B 、滞后校正作用
C 、滞后－超前校正作用 D 、反馈校正作用
55. PD校正器又称为（ B ）
A 、比例－积分校正 B 、比例－微分校正
C 、微分－积分校正 D 、比例－微分－积分校正
56. 闭环采样系统的稳定的充分必要条件为：系统特征方程的所有根均在Z 平面的（ D ）
A 、左半平面 B 、右半平面
C 、单位圆外 D 、单位圆内
57. 采样控制系统中增加的特殊部件是（ A ）
A 、采样开关和采样信号保持器 B、采样开关和模数转换器
C 、采样信号保持器和数模转换器 D 、采样开关和信号发生器
58. 采样系统的闭环脉冲传递函数的极点位于单位圆内的正实轴上，则其暂态分量（ B ）
A 、为衰减振荡函数 B 、按指数规律衰减
C 、是发散的 D 、衰减越慢
59. 单位阶跃函数的Z 变换是（ C ）
1A 、1 B 、 z
z z -1C 、 D 、 z -1z
60. 采样信号保持器的作用是将采样信号恢复为（ A ）
A 、连续信号 B 、离散信号
C 、输出信号 D 、偏差信号
61. 采样系统的闭环脉冲传递函数的极点位于单位圆内的负实轴上，则其暂态分量（ A ）
A 、为衰减振荡函数 B 、按指数规律衰减
C 、是发散的 D 、衰减越慢
62. 单位脉冲函数的Z 变换是（ A ）
1A 、1 B 、 z
z z -1C 、 D 、 z -1z
63. 采样控制系统的闭环脉冲传递函数的极点距z 平面坐标原点越近，则衰减速度（ B ）
A 、越慢 B 、越快
C 、变化越慢 D 、变化越快
64. 为了使采样控制系统具有比较满意的暂态响应性能，闭环极点最好分布在（ D ）
A 、单位圆外的左半部 B 、单位圆外的右半部
C 、单位圆内的左半部 D 、单位圆内的右半部
65. 在工程实际中，为了保证采样过程有足够的精确度，常取ωs 为（ C ）
A 、2～4ωmax B 、3～5ωmax
C 、5～10ωmax D 、8～12ωmax
66. 状态变量描述法不仅能反映系统输入和输出的关系，而且还能提供系统（ D ）
A 、全部变量的信息 B 、外部各个变量的信息
C 、线性关系 D 、内部各个变量的信息
67. 能观标准型的系统矩阵是能控标准型系统矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
68. 约当标准型的系统矩阵是对角线阵，对角线元素依次为（ C ）
A 、零点 B 、开环极点
C 、系统特征根 D 、各部分分式的系数
69. 在现代控制理论中采用的状态变量描述法，又称为（ D ）
A 、全部变量描述法 B 、外部描述法
C 、线性描述法 D 、内部描述法
70. 能观标准型的控制矩阵是能控标准型输出矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
71. 线性定常系统状态能控的充分必要条件是，其能控性矩阵的（ B ）
A 、行数为n B 、秩为n
C 、列数为n D 、行列式值为n
72. 系统状态变量的个数等于系统（ C ）
A 、全部变量的个数 B 、外部变量的个数
C 、独立变量的个数 D 、内部变量的个数
73. 能观标准型的输出矩阵是能控标准型控制矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
74. 线性定常系统状态完全能观的充分和必要条件是，其能观性矩阵的（ B ）
A 、行数为n B 、秩为n
C 、列数为n D 、行列式值为n
75. 一个状态变量为n 维的单输入，单输出系统，下面说法正确的是（ A
A 、系数阵A 为n ×n 维 B、控制阵B 为1×n 维
C 、输出阵C 为n ×1维 D、A ，B ，C 三个阵均为n ×n 维
二、多项选择题
76. 控制系统中常用的典型环节有（ ABCDE）
A 、比例环节 B 、惯性环节
C 、微分环节 D 、积分环节
E 、振荡环节
77. 控制系统方框图常用的联接方式有（BCE ）
A 、直接联接 B 、串联联接
C 、并联联接 D 、间接联接
）
E 、反馈联接
78. 闭环控制系统组成通道包括（ CD ）
A 、直接通道 B 、串联通道
C 、前向通道 D 、反馈通道
E 、并联通道
79. 建立自动控制系统数学模型的方法主要有（ AB ）
A 、机理分析法 B 、实验辨识法
C 、时域分析法 D 、频域分析法
E 、根轨迹法
80. 经典控制理论常用的分析方法主要有（ CDE ）
A 、机理分析法 B 、实验辨识法
C 、时域分析法 D 、频域分析法
E 、根轨迹法
81. 常用的时域性能指标有（ ABCDE ）
A 、稳态误差 B 、上升时间
C 、峰值时间 D 、最大超调量
E 、调整时间
82. 二阶系统按照阻尼比的不同取值分为（ BCDE ）
A 、等阻尼状态 B 、欠阻尼状态
C 、过阻尼状态 D 、临界阻尼状态
E 、零阻尼状态
83. 反映控制系统快速性的时域性能指标有（ BCE ）
A 、稳态误差 B 、上升时间
C 、峰值时间 D 、最大超调量
E 、调整时间
84. 控制系统时域分析时常用的典型输入信号包括（ ABCD ）
A 、阶跃函数 B 、斜坡函数
C 、抛物线函数 D 、脉冲函数
E 、正弦函数
85. 典型二阶系统的数学模型中，主要的关键参数包括（ BD ）
A 、放大系数 B 、阻尼比
C 、开环增益 D 、无阻尼固有频率
E 、阻尼振荡角频率
86. 系统波德图包含的曲线，分别表示为（ AE ）
A 、幅频特性 B 、频率特性
C 、实频特性 D 、虚频特性
E 、相频特性
87. 反映系统瞬态响应的速度和相对稳定性的频域性能指标有（ CD
A 、最大超调量 B 、调整时间
）
C 、剪切频率 D 、谐振峰值
E 、截止频率
88. 常用的频域性能指标有（ ABCDE ）
A 、截止频率和带宽 B 、相位裕量
C 、幅值裕量 D 、谐振频率
E 、谐振峰值
89. 通过系统的频率特性可以分析系统的（ ABC ）
A 、稳定性 B 、暂态性能
C 、稳态性能 D 、振荡性能
E 、发散性能
90. 系统频率特性的图形表示方法主要有（ BC ）
A 、阶跃响应图 B 、极坐标图
C 、伯德图 D 、脉冲响应图
E 、根轨迹图
91. 校正装置按在控制系统中的位置和连接方式划分为（ ABCD ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、超前校正
92. 工程上普遍采用的有源串联校正装置，主要的校正形式有（ BCD ）
A 、反馈校正 B 、PID 校正
C 、PI 校正 D 、PD 补偿
E 、比例反馈校正
93. 反馈校正的主要方式有（ BC ）
A 、比例积分校正 B 、比例反馈校正
C 、微分反馈校正 D 、无源校正
E 、有源校正
94. 在主反馈回路之内采用的校正方式有（ AB ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、PID 校正
95. 通常作为反馈控制系统的附加校正而组成符合控制系统所采用的校正方式有（ CD ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、PID 校正
96. 系统状态模型中的A 、B 、C 三个矩阵分别称为（ BCD ）
A 、状态变量 B 、系统矩阵
C 、控制矩阵 D 、输出矩阵
E 、系数向量
97. 三种标准型状态模型分别为（ ABE ）
A 、能控标准型 B 、能观标准型
C 、状态标准型 D 、稳定标准型
E 、约当标准型
98. 用状态模型描述控制系统时，会遇到的问题是（ CD ）
A 、稳定性 B 、快速性
C 、能控性 D 、能观性
E 、准确性
99. 现代控制理论中的重要概念包括（ DE ）
A 、最优控制 B 、最优估计
C 、快速性 D 、能控性
E 、能观性
100. 现代控制理论中的卡尔曼准则主要包括（ CE ）
A 、最优控制准则 B 、最优估计准则
C 、能控性判别准则 D 、快速性准则
E 、能观性判别准则
三、计算题
101. 求如图所示系统的微分方程，图中x(t)为输入位移，y(t)为输出位移。
102. 求如图所示系统的微分方程，图中F 为输入力，x 为输出位移。
103. 如图所示的无源RLC 网络，其中，u i (t)为输入电压，u o (t)为输出电压，R 为电阻，C 为电容，L 为电感，求RLC 网络的传递函数。
104. 求如图所示系统的微分方程，图中f (t ) 为输入力，y (t ) 为输出位移。
105. 化简如图所示系统结构图，并求系统开环传递函数。
106. 系统具有下列特征方程，要使该系统稳定，试确定K 的取值范围。 s 3+6s 2+5s +K =0
107. 设某一闭环系统的传递函数为：
2X 0(s ) ωn ， =2X i (s ) s 2+2ζωn s +ωn
为了使系统的单位阶跃响应有5％的超调量和t s =4s的调整时间，试求ζ和ωn 的值。（Δ=0.02）
108. 已知系统的传递函数为
G (s ) =1， s 2+5s +4
求该系统的单位阶跃响应。
109. 已知系统如图所示，要求：
（1）判断系统稳定性；
（2）求系统的调整时间（取误差带为5%）。
110. 已知系统开环传递函数G (s ) =a ，其中a ，b ，c 均为大于0s (bs +1)(cs +1)
的正数。求静态误差系数K p ，K v ，K a 。
2111. 已知采样系统特征方程：z +0. 5z +0. 06=0，判断该系统稳定否？
112. 求下图所示系统的G (z ) =10C (z ) =? 。（其中G 1(s ) =K , G 2(s ) =）
s +10R (z )
113. 求下图所示系统的脉冲传递函数G (z ) =C (z ) 。 R (z )
114. 已知采样系统特征方程：z 2+0. 9z +0. 02=0，判断该系统稳定否？ 115. 已知采样系统特征方程：z 2+6z +9=0，判断该系统稳定否？ 116. 已知系统：⎢1⎥=⎢ 2⎦⎣0⎣x ⎤⎡x ⎡-20⎤⎡x 1⎤⎡x 1(0) ⎤⎡0⎤⎡x 1⎤，，求x (t ) ，[]⋅y =12⋅=⎢x ⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎥x x -3⎦⎣2⎦⎣2(0) ⎦⎣1⎦⎣2⎦y (t ) 。
⎡20⎤⎡1⎤ =⎢117. 已知系统：x ⎥x +⎢2⎥u ，判断该系统能控否？ 13⎣⎦⎣⎦
⎤⎡01⎤⎡x 1⎤⎡0⎤⎡x ⎡x 1⎤118. 已知系统：⎢1⎥=⎢，[]y =31⋅+u ⎢x ⎥：判断系统的状⎢⎥⎥⎢⎥ 2⎦⎣-2-3⎦⎣x 2⎦⎣2⎦⎣2⎦⎣x
态能观性。
1⎤⎡01⎤⎡x 1⎤⎡0⎤⎡x ⎡x 1⎤119. 已知系统：⎢⎥=⎢，[]y =31⋅+u ⎢x ⎥：判断系统的状⎥⎢x ⎥⎢2⎥ x -2-3⎣2⎦⎦⎣2⎦⎣⎦⎣2⎦⎣
态能控性。
1⎤⎡-20⎤⎡x 1⎤⎡x 1(0) ⎤⎡0⎤⎡x 120. 已知系统状态方程：⎢⎥=⎢，⎢⎥=⎢⎥， 求：x (t )=? ⎢⎥⎥x ⎣x 2⎦⎣0-8⎦⎣x 2⎦⎣2(0) ⎦⎣2⎦
四、简答题
121. 简述系统传递函数的物理意义。
122. 什么是系统的传递函数？
123. 画出典型闭环控制系统框图，并标出组成系统的各个环节。 124. 简述用机理分析法建立系统数学模型的主要步骤。
125. 试举出两个实际中的惯性环节。
126. 线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？
127. 线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？
128. 简述劳斯稳定判据的主要内容。
129. 简述系统的时域响应的定义。
130. 系统的时域响应由哪两个部分组成。
131. 写出如图所示最小相位系统的开环传递函数。
132. 设系统开环频率特性如图所示，试判别系统的稳定性。其中P 为开环右极点数，v 为开环传递函数中的积分环节数目。
133. 设系统开环频率特性如图所示，试判别系统的稳定性。其中P 为开环右极点数，v 为开环传递函数中的积分环节数目。
134. 写出如图所示最小相位系统的开环传递函数。
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习题
【说明】：本课程《现代控制技术基础》（编号为03206）共有单选题, 多项选择题, 计算题, 简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[]等试题类型未进入。
一、单选题
1. 自动控制系统按输入量变化与否来分类，可分为（ A ）
A 、随动系统与自动调整系统
B 、线性系统与非线性系统
C 、连续系统与离散系统
D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统
2. 自动控制系统按系统中信号的特点来分类，可分为（ C ）
A 、随动系统与自动调整系统
B 、线性系统与非线性系统
C 、连续系统与离散系统
D 、单输入－单输出系统与多输入－多输出系统
3. 普通机床的自动加工过程是（ C ）
A 、闭环控制 B 、伺服控制
C 、开环控制 D 、离散控制
4. 形成反馈的测量元器件的精度对闭环控制系统的精度影响（ B ）
A 、等于零 B 、很大
C 、很小 D 、可以忽略
5. 自动控制系统需要分析的问题主要有（ A ）
A 、稳定性、稳态响应、暂态响应 B 、很大
C 、很小 D 、可以忽略
6. 对积分环节进行比例负反馈，则变为（ D ）
A 、比例环节 B 、微分环节
C 、比例积分环节 D 、惯性环节
7. 惯性环节的传递函数是（ A ）
K B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
8. 比例环节的传递函数是（ B ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
9. 微分环节的传递函数是（ D ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
10. 积分环节的传递函数是（C ）
K A 、G (s ) = B 、G (s ) =K Ts +1
1C 、G (s ) = D 、G (s ) =Ts Ts
11. 对于物理可实现系统，传递函数分子最高阶次m 与分母最高阶次n 应保持（ C ）
A 、m n
C 、m ≤n D 、m ≥n
12. f（t ）=0.5t +1，则L [f （t ）]=（ B ）
111A 、0. 5s 2+ B 、2+ s s 2s
1C 、0. 5s 2 D 、2+s 2s
13. f（t ）=2t +1，则L [f （t ）]=（ B ）
121A 、2s 2+ B 、2+ s s s
1C 、2s 2 D 、2+s 2s
14. 通常把反馈信号与偏差信号的拉普拉斯变换式之比，定义为（ C ）
A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数
C 、开环传递函数 D 、误差传递函数
15. 在闭环控制中，把从系统输入到系统输出的传递函数称为（ A ）
A 、闭环传递函数 B 、前向通道传递函数
C 、开环传递函数 D 、误差传递函数 A 、G (s ) =
16. 单位脉冲信号的拉氏变换为（ B ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
17. 单位阶跃信号的拉氏变换为（ A ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
18. 单位斜坡信号的拉氏变换为（ C ）
A 、L [1(t )]=1/s B 、L [δ(t )]=1
C 、L [t •1(t )]=1/s 2 D 、L [t 2/2]=1/s 3
19. 对于稳定的系统，时间响应中的暂态分量随时间增长趋于（ D ）
A 、1 B 、无穷大
C 、稳态值 D 、零
20. 当稳定系统达到稳态后，稳态响应的期望值与实际值之间的误差，称为（ B ）
A 、扰动误差 B 、稳态误差
C 、暂态误差 D 、给定偏差
21. 对一阶系统的单位阶跃响应，当误差范围取2％时，调整时间为（ A ）
A 、t s =4τ B 、t s =3τ
C 、t s =2τ D 、t s =τ
22. 对一阶系统的单位阶跃响应，当误差范围取5％时，调整时间为（ B ）
A 、t s =4τ B 、t s =3τ
C 、t s =2τ D 、t s =τ
23. 根据线性定常系统稳定的充要条件，必须全部位于s 平面左半部的为系统全部的（ C ）
A 、零点 B 、临界点
C 、极点 D 、零点和极点
24. 对二阶系统当0
A 、过阻尼系统 B 、欠阻尼系统
C 、零阻尼系统 D 、临界阻尼系统
25. 根据劳斯稳定判据，系统具有正实部极点的个数应等于劳斯表中第1列元素（ A ）
A 、符号改变的次数 B 、为负值的个数
C 、为正值的个数 D 、为零的次数
26. 根据劳斯稳定判据，系统具有正实部极点的个数应等于劳斯表中第1列元素（ B ）
A 、符号改变的次数 B 、为负值的个数
C 、为正值的个数 D 、为零的次数
27. 典型二阶系统的开环传递函数为（ C ）
A 、阻尼振荡角频率 B 、阻尼特性
C 、时间常数 D 、无阻尼固有频率
28. 时间常数T 的大小反映了一阶系统的（ A ）
A 、惯性的大小 B 、输入量的大小
C 、输出量的大小 D 、准确性
29. 典型二阶系统的特征方程为（ C ）
A 、s 2+2ξωn s =0 B 、s 2+2ξωn +ω2
n =0
C 、s 2+2ξω2
n s +ωn =0 D 、s 2+2ξωn s +ωn =0
30. 调整时间t s 表示系统暂态响应持续的时间，从总体上反映系统的（
A 、稳态误差 B 、瞬态过程的平稳性
C 、快速性 D 、阻尼特性
31. 伯德图低频段渐近线是34dB 的水平直线，传递函数是（ A ）
A 、50
2s +1 B 、500
s +5
C 、50
s D 、25
s 2
32. 过ωc =40且斜率为-20dB/dec的频率特性是（ C ）
A 、40
j ω+40 B 、40
j ω(j ω+40)
C 、40
j ω(j 0. 01ω+1) D 、-40
ω2(j 0. 01ω+1)
33. 在ω＝10 rad/s处，相角滞后90° 的传递函数是（ D ）
A 、20500
s +10 B 、s +20
C 、50
10s 2+10s +1 D 、50
0. 01s 2+0. 1s +1
34. 放大器的对数增益为14dB ，其增益K 为（ B ）
A 、2 B 、5
C 、10 D 、50
35. 过ωc =40且斜率为-40dB/dec的频率特性是（ D ）
A 、40
j ω+40 B 、40
j ω(j ω+40)
） C
C 、40 j ω(j 0. 01ω+1) D 、-1600 2ω(j 0. 01ω+1)
36. 下列传递函数中不是最小相位系统的是（ C ） ．．
20-500 B 、 s +10s +20
5050s +1C 、2 D 、2 6s -5s -1s +5s +4
37. 伯德图低频段渐近线是20dB 的水平直线，传递函数是（ D ）
100500A 、 B 、 2s +1s +5
5010C 、 D 、 s +1s +2
38. 在ω＝20 rad/s处，相角滞后45° 的传递函数是（ B ）
20500A 、 B 、 s +202s +1
5010C 、 D 、 20s +1s +1
39. 系统的截止频率愈大，则（ B ）
A 、对高频噪声滤除性能愈好 B 、上升时间愈小
C 、快速性愈差 D 、稳态误差愈小
40. 进行频率特性分析时，对系统的输入信号为（ B ）
A 、阶跃信号 B 、正弦信号
C 、脉冲信号 D 、速度信号
41. 积分环节的相角为（ A ）
A 、-90º B 、90º
C 、-180º D 、180º
42. 系统开环奈氏曲线与负实轴相交时的频率称为（ B ）
A 、幅值交界频率 B 、相位交界频率
C 、幅值裕量 D 、相位裕量
43. 在具有相同幅频特性的情况下，相角变化范围最小的是（ C ）
A 、快速响应系统 B 、非最小相位系统
C 、最小相位系统 D 、高精度控制系统
44. 微分环节的相角为（ B ）
A 、-90º B 、90º
C 、-180º D 、180º
45. 系统开环奈氏曲线与单位圆相交时的频率称为（ A ）
A 、幅值交界频率 B 、相位交界频率
C 、幅值裕量 D 、相位裕量 A 、
46. 串联校正装置G c (s ) =T 1s +1，若其为滞后校正，则应该（ B ） T 2s +1
A 、T 1>T 2 B 、T 1
C 、T 1=T 2 D 、T 1≠T 2
47. 若在系统的前向通路上串联比例－微分（PD ）校正装置，可使（ A ）
A 、相位超前 B 、相位滞后
C 、相位不变 D 、快速性变差
48. 硬反馈指的是反馈校正装置的主体是（ C ）
A 、积分环节 B 、惯性环节
C 、比例环节 D 、微分环节
49. 串联校正装置G c (s ) =T 1s +1，若其为超前校正，则应该（ B ） T 2s +1
A 、T 1>T 2 B 、T 1
C 、T 1=T 2 D 、T 1≠T 2
50. 若在系统的前向通路上串联比例－积分（PI ）校正装置，可使（ B ）
A 、相位超前 B 、相位滞后
C 、相位不变 D 、快速性变好
51. 软反馈指的是反馈校正装置的主体是（ D ）
A 、积分环节 B 、惯性环节
C 、比例环节 D 、微分环节
0. 1s +152. 校正装置的传递函数是，该校正是（ A ） 0. 01s +1
A 、比例微分校正 B 、近似比例积分校正
C 、比例积分校正 D 、比例积分微分校正
53. 比例－积分（PI ）校正能够改善系统的（ C ）
A 、快速性 B 、动态性能
C 、稳态性能 D 、相对稳定性
54. 硬反馈在系统的动态和稳态过程中都起（ D ）
A 、超前校正作用 B 、滞后校正作用
C 、滞后－超前校正作用 D 、反馈校正作用
55. PD校正器又称为（ B ）
A 、比例－积分校正 B 、比例－微分校正
C 、微分－积分校正 D 、比例－微分－积分校正
56. 闭环采样系统的稳定的充分必要条件为：系统特征方程的所有根均在Z 平面的（ D ）
A 、左半平面 B 、右半平面
C 、单位圆外 D 、单位圆内
57. 采样控制系统中增加的特殊部件是（ A ）
A 、采样开关和采样信号保持器 B、采样开关和模数转换器
C 、采样信号保持器和数模转换器 D 、采样开关和信号发生器
58. 采样系统的闭环脉冲传递函数的极点位于单位圆内的正实轴上，则其暂态分量（ B ）
A 、为衰减振荡函数 B 、按指数规律衰减
C 、是发散的 D 、衰减越慢
59. 单位阶跃函数的Z 变换是（ C ）
1A 、1 B 、 z
z z -1C 、 D 、 z -1z
60. 采样信号保持器的作用是将采样信号恢复为（ A ）
A 、连续信号 B 、离散信号
C 、输出信号 D 、偏差信号
61. 采样系统的闭环脉冲传递函数的极点位于单位圆内的负实轴上，则其暂态分量（ A ）
A 、为衰减振荡函数 B 、按指数规律衰减
C 、是发散的 D 、衰减越慢
62. 单位脉冲函数的Z 变换是（ A ）
1A 、1 B 、 z
z z -1C 、 D 、 z -1z
63. 采样控制系统的闭环脉冲传递函数的极点距z 平面坐标原点越近，则衰减速度（ B ）
A 、越慢 B 、越快
C 、变化越慢 D 、变化越快
64. 为了使采样控制系统具有比较满意的暂态响应性能，闭环极点最好分布在（ D ）
A 、单位圆外的左半部 B 、单位圆外的右半部
C 、单位圆内的左半部 D 、单位圆内的右半部
65. 在工程实际中，为了保证采样过程有足够的精确度，常取ωs 为（ C ）
A 、2～4ωmax B 、3～5ωmax
C 、5～10ωmax D 、8～12ωmax
66. 状态变量描述法不仅能反映系统输入和输出的关系，而且还能提供系统（ D ）
A 、全部变量的信息 B 、外部各个变量的信息
C 、线性关系 D 、内部各个变量的信息
67. 能观标准型的系统矩阵是能控标准型系统矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
68. 约当标准型的系统矩阵是对角线阵，对角线元素依次为（ C ）
A 、零点 B 、开环极点
C 、系统特征根 D 、各部分分式的系数
69. 在现代控制理论中采用的状态变量描述法，又称为（ D ）
A 、全部变量描述法 B 、外部描述法
C 、线性描述法 D 、内部描述法
70. 能观标准型的控制矩阵是能控标准型输出矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
71. 线性定常系统状态能控的充分必要条件是，其能控性矩阵的（ B ）
A 、行数为n B 、秩为n
C 、列数为n D 、行列式值为n
72. 系统状态变量的个数等于系统（ C ）
A 、全部变量的个数 B 、外部变量的个数
C 、独立变量的个数 D 、内部变量的个数
73. 能观标准型的输出矩阵是能控标准型控制矩阵的（ C ）
A 、对称矩阵 B 、逆阵
C 、转置 D 、单位阵
74. 线性定常系统状态完全能观的充分和必要条件是，其能观性矩阵的（ B ）
A 、行数为n B 、秩为n
C 、列数为n D 、行列式值为n
75. 一个状态变量为n 维的单输入，单输出系统，下面说法正确的是（ A
A 、系数阵A 为n ×n 维 B、控制阵B 为1×n 维
C 、输出阵C 为n ×1维 D、A ，B ，C 三个阵均为n ×n 维
二、多项选择题
76. 控制系统中常用的典型环节有（ ABCDE）
A 、比例环节 B 、惯性环节
C 、微分环节 D 、积分环节
E 、振荡环节
77. 控制系统方框图常用的联接方式有（BCE ）
A 、直接联接 B 、串联联接
C 、并联联接 D 、间接联接
）
E 、反馈联接
78. 闭环控制系统组成通道包括（ CD ）
A 、直接通道 B 、串联通道
C 、前向通道 D 、反馈通道
E 、并联通道
79. 建立自动控制系统数学模型的方法主要有（ AB ）
A 、机理分析法 B 、实验辨识法
C 、时域分析法 D 、频域分析法
E 、根轨迹法
80. 经典控制理论常用的分析方法主要有（ CDE ）
A 、机理分析法 B 、实验辨识法
C 、时域分析法 D 、频域分析法
E 、根轨迹法
81. 常用的时域性能指标有（ ABCDE ）
A 、稳态误差 B 、上升时间
C 、峰值时间 D 、最大超调量
E 、调整时间
82. 二阶系统按照阻尼比的不同取值分为（ BCDE ）
A 、等阻尼状态 B 、欠阻尼状态
C 、过阻尼状态 D 、临界阻尼状态
E 、零阻尼状态
83. 反映控制系统快速性的时域性能指标有（ BCE ）
A 、稳态误差 B 、上升时间
C 、峰值时间 D 、最大超调量
E 、调整时间
84. 控制系统时域分析时常用的典型输入信号包括（ ABCD ）
A 、阶跃函数 B 、斜坡函数
C 、抛物线函数 D 、脉冲函数
E 、正弦函数
85. 典型二阶系统的数学模型中，主要的关键参数包括（ BD ）
A 、放大系数 B 、阻尼比
C 、开环增益 D 、无阻尼固有频率
E 、阻尼振荡角频率
86. 系统波德图包含的曲线，分别表示为（ AE ）
A 、幅频特性 B 、频率特性
C 、实频特性 D 、虚频特性
E 、相频特性
87. 反映系统瞬态响应的速度和相对稳定性的频域性能指标有（ CD
A 、最大超调量 B 、调整时间
）
C 、剪切频率 D 、谐振峰值
E 、截止频率
88. 常用的频域性能指标有（ ABCDE ）
A 、截止频率和带宽 B 、相位裕量
C 、幅值裕量 D 、谐振频率
E 、谐振峰值
89. 通过系统的频率特性可以分析系统的（ ABC ）
A 、稳定性 B 、暂态性能
C 、稳态性能 D 、振荡性能
E 、发散性能
90. 系统频率特性的图形表示方法主要有（ BC ）
A 、阶跃响应图 B 、极坐标图
C 、伯德图 D 、脉冲响应图
E 、根轨迹图
91. 校正装置按在控制系统中的位置和连接方式划分为（ ABCD ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、超前校正
92. 工程上普遍采用的有源串联校正装置，主要的校正形式有（ BCD ）
A 、反馈校正 B 、PID 校正
C 、PI 校正 D 、PD 补偿
E 、比例反馈校正
93. 反馈校正的主要方式有（ BC ）
A 、比例积分校正 B 、比例反馈校正
C 、微分反馈校正 D 、无源校正
E 、有源校正
94. 在主反馈回路之内采用的校正方式有（ AB ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、PID 校正
95. 通常作为反馈控制系统的附加校正而组成符合控制系统所采用的校正方式有（ CD ）
A 、串联校正 B 、反馈校正
C 、顺馈校正 D 、干扰补偿
E 、PID 校正
96. 系统状态模型中的A 、B 、C 三个矩阵分别称为（ BCD ）
A 、状态变量 B 、系统矩阵
C 、控制矩阵 D 、输出矩阵
E 、系数向量
97. 三种标准型状态模型分别为（ ABE ）
A 、能控标准型 B 、能观标准型
C 、状态标准型 D 、稳定标准型
E 、约当标准型
98. 用状态模型描述控制系统时，会遇到的问题是（ CD ）
A 、稳定性 B 、快速性
C 、能控性 D 、能观性
E 、准确性
99. 现代控制理论中的重要概念包括（ DE ）
A 、最优控制 B 、最优估计
C 、快速性 D 、能控性
E 、能观性
100. 现代控制理论中的卡尔曼准则主要包括（ CE ）
A 、最优控制准则 B 、最优估计准则
C 、能控性判别准则 D 、快速性准则
E 、能观性判别准则
三、计算题
101. 求如图所示系统的微分方程，图中x(t)为输入位移，y(t)为输出位移。
102. 求如图所示系统的微分方程，图中F 为输入力，x 为输出位移。
103. 如图所示的无源RLC 网络，其中，u i (t)为输入电压，u o (t)为输出电压，R 为电阻，C 为电容，L 为电感，求RLC 网络的传递函数。
104. 求如图所示系统的微分方程，图中f (t ) 为输入力，y (t ) 为输出位移。
105. 化简如图所示系统结构图，并求系统开环传递函数。
106. 系统具有下列特征方程，要使该系统稳定，试确定K 的取值范围。 s 3+6s 2+5s +K =0
107. 设某一闭环系统的传递函数为：
2X 0(s ) ωn ， =2X i (s ) s 2+2ζωn s +ωn
为了使系统的单位阶跃响应有5％的超调量和t s =4s的调整时间，试求ζ和ωn 的值。（Δ=0.02）
108. 已知系统的传递函数为
G (s ) =1， s 2+5s +4
求该系统的单位阶跃响应。
109. 已知系统如图所示，要求：
（1）判断系统稳定性；
（2）求系统的调整时间（取误差带为5%）。
110. 已知系统开环传递函数G (s ) =a ，其中a ，b ，c 均为大于0s (bs +1)(cs +1)
的正数。求静态误差系数K p ，K v ，K a 。
2111. 已知采样系统特征方程：z +0. 5z +0. 06=0，判断该系统稳定否？
112. 求下图所示系统的G (z ) =10C (z ) =? 。（其中G 1(s ) =K , G 2(s ) =）
s +10R (z )
113. 求下图所示系统的脉冲传递函数G (z ) =C (z ) 。 R (z )
114. 已知采样系统特征方程：z 2+0. 9z +0. 02=0，判断该系统稳定否？ 115. 已知采样系统特征方程：z 2+6z +9=0，判断该系统稳定否？ 116. 已知系统：⎢1⎥=⎢ 2⎦⎣0⎣x ⎤⎡x ⎡-20⎤⎡x 1⎤⎡x 1(0) ⎤⎡0⎤⎡x 1⎤，，求x (t ) ，[]⋅y =12⋅=⎢x ⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎥x x -3⎦⎣2⎦⎣2(0) ⎦⎣1⎦⎣2⎦y (t ) 。
⎡20⎤⎡1⎤ =⎢117. 已知系统：x ⎥x +⎢2⎥u ，判断该系统能控否？ 13⎣⎦⎣⎦
⎤⎡01⎤⎡x 1⎤⎡0⎤⎡x ⎡x 1⎤118. 已知系统：⎢1⎥=⎢，[]y =31⋅+u ⎢x ⎥：判断系统的状⎢⎥⎥⎢⎥ 2⎦⎣-2-3⎦⎣x 2⎦⎣2⎦⎣2⎦⎣x
态能观性。
1⎤⎡01⎤⎡x 1⎤⎡0⎤⎡x ⎡x 1⎤119. 已知系统：⎢⎥=⎢，[]y =31⋅+u ⎢x ⎥：判断系统的状⎥⎢x ⎥⎢2⎥ x -2-3⎣2⎦⎦⎣2⎦⎣⎦⎣2⎦⎣
态能控性。
1⎤⎡-20⎤⎡x 1⎤⎡x 1(0) ⎤⎡0⎤⎡x 120. 已知系统状态方程：⎢⎥=⎢，⎢⎥=⎢⎥， 求：x (t )=? ⎢⎥⎥x ⎣x 2⎦⎣0-8⎦⎣x 2⎦⎣2(0) ⎦⎣2⎦
四、简答题
121. 简述系统传递函数的物理意义。
122. 什么是系统的传递函数？
123. 画出典型闭环控制系统框图，并标出组成系统的各个环节。 124. 简述用机理分析法建立系统数学模型的主要步骤。
125. 试举出两个实际中的惯性环节。
126. 线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？
127. 线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？
128. 简述劳斯稳定判据的主要内容。
129. 简述系统的时域响应的定义。
130. 系统的时域响应由哪两个部分组成。
131. 写出如图所示最小相位系统的开环传递函数。
132. 设系统开环频率特性如图所示，试判别系统的稳定性。其中P 为开环右极点数，v 为开环传递函数中的积分环节数目。
133. 设系统开环频率特性如图所示，试判别系统的稳定性。其中P 为开环右极点数，v 为开环传递函数中的积分环节数目。
134. 写出如图所示最小相位系统的开环传递函数。