1、注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（自动控制）历年真题试卷汇编 2 及答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：28，分数：56.00)1.(2005 年)某闭环系统总传递函数 G(s)= （分数：2.00）A.35B.45C.55D.652.(2005 年)图 431 为某环节的对数幅值随频率变化渐近线(图中 dec 表示 10 倍频程)，在下列频率特性中哪个和图 431 相符合?( ) （分数：2.00）A.B.C.D.3.(2005 年)一个二阶环节采用局部反馈进行系统校正( )。（分数：2.00）A.能增大频率响应的带宽B.能增加瞬态响应的阻尼比C.
2、能提高系统的稳态精度D.能增加系统的无阻尼自然频率4.(2006 年)设某闭环系统的总传递函数 G(s)=1(s 2 +2s+1)，此系统为( )。（分数：2.00）A.欠阻尼二阶系统B.过阻尼二阶系统C.临界阻尼二阶系统D.等幅振荡二阶系统5.(2006 年)二阶环节 G(s)=10(s 2 +36s+9)的阻尼比为( )。（分数：2.00）A.=06B.=12C.=18D.=366.(2006 年)设一传递函数为 G(jw)= ，其对数幅值特性的增益穿越频率(即增益交接频率或增益为 0分贝的频率)应为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.7.(2007 年)对于一阶环节 G(s)=
3、分数：2.00）A.增大 T 值B.减小 T 值C.增大 K 值D.减小 K 值8.(2007 年)传递函数 G 1 (s)、G 2 (s)、G 3 (s)、G 4 (s)的增益分别为 K 1 、K 2 、K 3 、K 4 ，其余部分相同，且 K 1 K 2 K 3 K 4 。由传递函数 G 2 (s)代表的单位反馈(反馈传递函数为 1 的负反馈)闭环系统的奈奎斯特曲线如图 433 所示。请决定哪个传递函数代表的单位反馈闭环控制系统为稳定的系统?( ) （分数：2.00）A.由 G 1 (s)代表的闭环系统B.由 G 2 (s)代表的闭环系统C.由 G 3 (s)代表的闭环系统D.由 G 4
4、 (s)代表的闭环系统9.(2007 年)根据图 434 所示的开环传递函数的对数坐标图判断其闭环系统的稳定性。( ) （分数：2.00）A.系统稳定，增益裕量为 aB.系统稳定，增益裕量为 bC.系统不稳定，负增益裕量为 aD.系统不稳定，负增益裕量为 b10.(2008 年)某闭环系统的总传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.A=2B.A=5C.A=10D.A=1211.(2008 年)图 436 为某环节的对数幅值随频率的变化渐近线(图中 dec 表示 10 倍频程)，在下列频率特性中哪项和图 436 相符合?( ) （分数：2.00）A.B.C.D.12.(2009 年)如图
5、438 所示控制系统，试判断此系统为以下哪种类型?( ) （分数：2.00）A.欠阻尼二阶系统B.过阻尼二阶系统C.临界阻尼二阶系统D.等幅振荡二阶系统13.(2009 年)根据图 439 给出的开环传递函数的对数频率特性曲线，判断其闭环系统的稳定性。( )（分数：2.00）A.系统稳定，增益裕量为 aB.系统稳定，增益裕量为 bC.系统不稳定，负增益裕量为 aD.系统不稳定，负增益裕量为 b14.(2009 年)比例环节的奈奎斯特曲线占据复平面中( )。（分数：2.00）A.整个负虚轴B.整个正虚轴C.实轴上的某一段D.实轴上的某一点15.(2009 年)如图 4311 所示系统，虚线所示的
6、反馈通道为速度反馈，那么与原闭环系统，即无速度反馈的系统相比( )。 （分数：2.00）A.阻尼系数增加B.无阻尼频率增加C.阻尼及无阻尼自然频率增加D.阻尼及无阻尼自然频率基本不变16.(2010 年)二阶系统传递函数 G(s)= 的频率特性函数为( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.17.(2011 年)关于自动控制系统相角裕度和幅值裕度的描述，正确的是( )。（分数：2.00）A.相角裕度和幅值裕度是系统开环传递函数的频率指标，与闭环系统的动态性能密切相关B.对于最小相角系统，要使系统稳定，要求相角裕度大于 1，幅值裕度大于 0C.为保证系统具有一定的相对稳定性，相角裕度和幅值裕度
7、越小越好D.稳定裕度与相角裕度无关，与幅值裕度有关18.(2011 年)关于二阶系统的设计，正确的做法是( )。（分数：2.00）A.调整典型二阶系统的两个特征参数：阻尼系数 和无阻尼自然频率 w n ，就可完成最佳设计B.比例一微分控制和测速反馈是有效的设计方法C.增大阻尼系数 和无阻尼自然频率 w nD.将阻尼系数 和无阻尼自然频率 w n 分别计算19.(2012 年)设二阶系统的传递函数为 （分数：2.00）A.欠阻尼B.过阻尼C.临界阻尼D.无阻尼20.(2012 年)系统频率特性和传递函数的关系为( )。（分数：2.00）A.二者完全是一样的B.传递函数的复变量 s 用 jw 代替
8、后，就是相应的频率特性C.频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示D.频率特性与传递函数没有关系21.(2013 年)一阶系统的单位阶跃响应的动态过程为( )。（分数：2.00）A.直线上升B.振荡衰减，最后趋于终值C.直线下降D.按指数规律趋于终值22.(2013 年)设二阶系统的传递函数 G(s)= （分数：2.00）A.=06，w=30B.=04，w=90C.=12，w=30D.=90，w=3623.(2014 年)设系统的传递函数为 则该系统的( )。 （分数：2.00）A.B.C.D.24.(2014 年)二阶欠阻尼系统质量指标与系统参数关系是( )。（分数：2.00）A.衰减
9、系数不变，最大偏差减小，衰减比增大B.衰减系数增大，最大偏差增大，衰减比减小，调节时间增大C.衰减系数减小，最大偏差增大，衰减比减小，调节时间增大D.衰减系数减小，最大偏差减小，衰减比减小，调节时间减小25.(2005 年)某闭环系统的总传递函数：G(s)=K2s 3 +3s 2 +K，根据劳斯稳定判据( )。（分数：2.00）A.不论 K 为何值，系统不稳定B.不论 K 为何值，系统稳定C.K0 时，系统稳定D.K0 时，系统稳定26.(2008 年)某闭环系统的总传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.不论 K 为何值，系统不稳定B.当 K=0 时，系统稳定C.当 K=1 时，系统稳
10、定D.当 K=2 时，系统稳定27.(2010 年)系统稳定性表现为( )。（分数：2.00）A.系统时域响应的收敛性，是系统的固有特性B.系统在扰动撤销后，可以依靠外界作用恢复C.系统具有阻止扰动作用的能力D.处于平衡状态的系统，在受到扰动后部偏离原来平衡状态28.(2011 年)系统的稳定性与其传递函数的特征方程根的关系为( )。（分数：2.00）A.各特征根实部均为负时，系统具有稳定性B.各特征根至少有一个存在正实部时，系统具有稳定性C.各特征根至少有一个存在零实部时，系统具有稳定性D.各特征根全部具有正实部时，系统具有稳定性注册公用设备工程师暖通空调基础考试下午（自动控制）历年真题试卷
11、汇编 2 答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：28，分数：56.00)1.(2005 年)某闭环系统总传递函数 G(s)= （分数：2.00）A.35B.45C.55D.65 解析：解析：系统的特性取决于系统的特征方程，该系统为二阶系统，在过阻尼 I 临界阻尼时无超调。 与二阶系统标准式 G(s)= 2.(2005 年)图 431 为某环节的对数幅值随频率变化渐近线(图中 dec 表示 10 倍频程)，在下列频率特性中哪个和图 431 相符合?( ) （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析：根据图 432 可知该系统有一个比例环节 K，一个积分环节
12、 1s，转折频率 a 处有两个惯性环节(或二阶环节) 转折频率 b 处有一个惯性环节 因此可得：传递函数为 G(s)= 则频率特性为 G(jw)=3.(2005 年)一个二阶环节采用局部反馈进行系统校正( )。（分数：2.00）A.能增大频率响应的带宽B.能增加瞬态响应的阻尼比 C.能提高系统的稳态精度D.能增加系统的无阻尼自然频率解析：解析：二阶环节采用的局部反馈为测速反馈，测速反馈的特点为： (1)测速反馈会降低系统的开环增益，从而会加大系统在斜坡输入时的稳态误差，故 A 项错误。 (2)测速反馈不改变系统的自然振荡频率w n ，但可增大系统的阻尼比，使系统阶跃响应的超调量下降，改善了系统
13、的平稳性；调节时间缩短，提高了系统的快速性；不影响系统阶跃输入时的稳态误差。B 选项正确；C、D 选项错误。4.(2006 年)设某闭环系统的总传递函数 G(s)=1(s 2 +2s+1)，此系统为( )。（分数：2.00）A.欠阻尼二阶系统B.过阻尼二阶系统C.临界阻尼二阶系统 D.等幅振荡二阶系统解析：解析：与二阶系统标准式 G(s)= 5.(2006 年)二阶环节 G(s)=10(s 2 +36s+9)的阻尼比为( )。（分数：2.00）A.=06 B.=12C.=18D.=36解析：解析：与 G(s)= 6.(2006 年)设一传递函数为 G(jw)= ，其对数幅值特性的增益穿越频率(
14、即增益交接频率或增益为 0分贝的频率)应为( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：20lg|G(jw)|=20lg =0 则 =1，可求得 w 2 =8，则对数幅值特性的增益穿越频率w= 7.(2007 年)对于一阶环节 G(s)= （分数：2.00）A.增大 T 值B.减小 T 值 C.增大 K 值D.减小 K 值解析：解析：G(s)= 当单位阶跃输入时，R(s)=1s，输出 c(s)= 则输出的时域响应为 c(t)=L -1 C(s)=L -1 8.(2007 年)传递函数 G 1 (s)、G 2 (s)、G 3 (s)、G 4 (s)的增益分别为 K 1 、K 2 、K
15、 3 、K 4 ，其余部分相同，且 K 1 K 2 K 3 K 4 。由传递函数 G 2 (s)代表的单位反馈(反馈传递函数为 1 的负反馈)闭环系统的奈奎斯特曲线如图 433 所示。请决定哪个传递函数代表的单位反馈闭环控制系统为稳定的系统?( ) （分数：2.00）A.由 G 1 (s)代表的闭环系统 B.由 G 2 (s)代表的闭环系统C.由 G 3 (s)代表的闭环系统D.由 G 4 (s)代表的闭环系统解析：解析：幅值裕度 K g = w g 为 G(jw)曲线与负实轴交点处的频率。根据图 433 可知，K g2 = 9.(2007 年)根据图 434 所示的开环传递函数的对数坐标图判
16、断其闭环系统的稳定性。( ) （分数：2.00）A.系统稳定，增益裕量为 aB.系统稳定，增益裕量为 b C.系统不稳定，负增益裕量为 aD.系统不稳定，负增益裕量为 b解析：解析：根据图 435 可知，L(w c )=20lg(w c )=20lg1=0，在对数坐标图(伯德图)中，相角裕度表现为 L(w)=0dB 处的相角 (w c )与-180水平线之间的角度差 。 10.(2008 年)某闭环系统的总传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.A=2B.A=5 C.A=10D.A=12解析：解析：与标准二阶系统相比可得：w n =4，2w n =A，最快达到稳定的二阶系统即过渡过程时间
17、调节时间)最短的为欠阻尼系统。因此 =A81，只有 A=2 和 A=5 满足该要求。调节时间 t s = 11.(2008 年)图 436 为某环节的对数幅值随频率的变化渐近线(图中 dec 表示 10 倍频程)，在下列频率特性中哪项和图 436 相符合?( ) （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析：根据图 437 可得：该系统有一个比例环节 K，随着频率的增大，转折频率 a 处一个惯性环节为 转折频率 b 处有两个惯性环节(或二阶环节) 因此可得系统的传递函数为 G(s)= 则频率特陛为 G(jw)=12.(2009 年)如图 438 所示控制系统，试判断此系统为以下哪种类型?(
18、 ) （分数：2.00）A.欠阻尼二阶系统B.过阻尼二阶系统 C.临界阻尼二阶系统D.等幅振荡二阶系统解析：解析：图 438 的闭环传递函数为 13.(2009 年)根据图 439 给出的开环传递函数的对数频率特性曲线，判断其闭环系统的稳定性。( )（分数：2.00）A.系统稳定，增益裕量为 aB.系统稳定，增益裕量为 bC.系统不稳定，负增益裕量为 a D.系统不稳定，负增益裕量为 b解析：解析：如图 4310 所示的不稳定系统，其相角裕度为负值即 0；其幅值裕度 0K g 1(h0dB)。因此图 439 中，幅值裕度(增益裕度)为 a0，相角裕度为 b0，该系统不稳定。 14.(2009
19、年)比例环节的奈奎斯特曲线占据复平面中( )。（分数：2.00）A.整个负虚轴B.整个正虚轴C.实轴上的某一段D.实轴上的某一点 解析：解析：比例环节的频率特性为 G(jw)=K；当频率 w 由零到无穷大变化时，频率特性不变，因此奈奎斯特曲线为实轴上的某一点。15.(2009 年)如图 4311 所示系统，虚线所示的反馈通道为速度反馈，那么与原闭环系统，即无速度反馈的系统相比( )。 （分数：2.00）A.阻尼系数增加 B.无阻尼频率增加C.阻尼及无阻尼自然频率增加D.阻尼及无阻尼自然频率基本不变解析：解析：原系统的闭环传递函数为16.(2010 年)二阶系统传递函数 G(s)= 的频率特性函
20、数为( )。 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：频率特性和传递函数的关系 G(jw)=G(s)| s=jw ，因此频率特性 17.(2011 年)关于自动控制系统相角裕度和幅值裕度的描述，正确的是( )。（分数：2.00）A.相角裕度和幅值裕度是系统开环传递函数的频率指标，与闭环系统的动态性能密切相关 B.对于最小相角系统，要使系统稳定，要求相角裕度大于 1，幅值裕度大于 0C.为保证系统具有一定的相对稳定性，相角裕度和幅值裕度越小越好D.稳定裕度与相角裕度无关，与幅值裕度有关解析：解析：稳定裕度。稳定系统的稳定程度，即相对稳定性，用相角(位)裕度和幅值裕度来表示。相角裕度和幅值
21、裕度是系统开环频率指标，它与闭环系统的动态性能密切相关。 对于最小相角系统，要使闭环系统稳定，要求相角裕度 0，幅值裕度 K g 1(h0dB)。18.(2011 年)关于二阶系统的设计，正确的做法是( )。（分数：2.00）A.调整典型二阶系统的两个特征参数：阻尼系数 和无阻尼自然频率 w n ，就可完成最佳设计B.比例一微分控制和测速反馈是有效的设计方法 C.增大阻尼系数 和无阻尼自然频率 w nD.将阻尼系数 和无阻尼自然频率 w n 分别计算解析：解析：合理设计二阶系统的阻尼系数(阻尼比) 和无阻尼自然频率 w n ，可以获得满意的瞬态(动态)特性。最佳二阶系统的参数为：最佳阻尼比 =
22、0707，最大超调量 =43。调整典型二阶系统的两个特征参数 、w n 可以改善系统的性能，但功能有限。 在改善二阶系统性能的方法中，比例一微分控制和测速反馈控制是两种常用方法。19.(2012 年)设二阶系统的传递函数为 （分数：2.00）A.欠阻尼B.过阻尼 C.临界阻尼D.无阻尼解析：解析：20.(2012 年)系统频率特性和传递函数的关系为( )。（分数：2.00）A.二者完全是一样的B.传递函数的复变量 s 用 jw 代替后，就是相应的频率特性 C.频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示D.频率特性与传递函数没有关系解析：解析：频率特性和传递函数的关系 G(jw)=G(s)|
23、 s=jw ，即传递函数的复变量 s 用 jw 代替后，就相应变为频率特性。频率特性也是描述线性控制系统的数学模型形式之一。21.(2013 年)一阶系统的单位阶跃响应的动态过程为( )。（分数：2.00）A.直线上升B.振荡衰减，最后趋于终值C.直线下降D.按指数规律趋于终值 解析：解析：一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律单调上升的，最终趋于 l(稳态值)的曲线。22.(2013 年)设二阶系统的传递函数 G(s)= （分数：2.00）A.=06，w=30 B.=04，w=90C.=12，w=30D.=90，w=36解析：解析： 23.(2014 年)设系统的传递函数为 则
24、该系统的( )。 （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析： 则增益 K=12，2w n = 24.(2014 年)二阶欠阻尼系统质量指标与系统参数关系是( )。（分数：2.00）A.衰减系数不变，最大偏差减小，衰减比增大B.衰减系数增大，最大偏差增大，衰减比减小，调节时间增大C.衰减系数减小，最大偏差增大，衰减比减小，调节时间增大 D.衰减系数减小，最大偏差减小，衰减比减小，调节时间减小解析：解析：衰减系数即阻尼比 ，当 减小时，超调量即最大偏差增大，衰减比 n= 25.(2005 年)某闭环系统的总传递函数：G(s)=K2s 3 +3s 2 +K，根据劳斯稳定判据( )。（分数：2.
25、00）A.不论 K 为何值，系统不稳定 B.不论 K 为何值，系统稳定C.K0 时，系统稳定D.K0 时，系统稳定解析：解析：该系统的特征方程为 2s 3 +3s 2 +K。缺 s 项，因此根据系统稳定的必要条件可知系统不稳定。26.(2008 年)某闭环系统的总传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.不论 K 为何值，系统不稳定B.当 K=0 时，系统稳定C.当 K=1 时，系统稳定 D.当 K=2 时，系统稳定解析：解析：根据劳斯稳定判据可知，该系统稳定的充分必要条件为：a 0 、a 1 、a 2 、a 3 均大于零，且 a 1 a 2 a 0 a 3 。因此可得系统稳定的充要条件为
26、K0 且 312K 27.(2010 年)系统稳定性表现为( )。（分数：2.00）A.系统时域响应的收敛性，是系统的固有特性 B.系统在扰动撤销后，可以依靠外界作用恢复C.系统具有阻止扰动作用的能力D.处于平衡状态的系统，在受到扰动后部偏离原来平衡状态解析：解析：系统的稳定性表现为系统时域响应的收敛性，是系统在扰动撤销后自身的一种恢复能力，是系统的固有特性。28.(2011 年)系统的稳定性与其传递函数的特征方程根的关系为( )。（分数：2.00）A.各特征根实部均为负时，系统具有稳定性 B.各特征根至少有一个存在正实部时，系统具有稳定性C.各特征根至少有一个存在零实部时，系统具有稳定性D.各特征根全部具有正实部时，系统具有稳定性解析：解析：稳定性与特征方程根的关系。系统的特征根全部具有负实部时，系统具有稳定性；当特征根中有一个或一个以上正实部根时，系统不稳定；若特征根中具有一个或一个以上零实部根、而其他的特征根均具有负实部时，系统处于稳定和不稳定的临界状态，为临界稳定。
