1、宿遷學院考試復習機電控制工程基礎課程復習資料及參考答案一、選擇題：1. 作為控制系統，一般（ ）aa 開環不振蕩 b. 閉環不振蕩 c. 開環一定振蕩 d. 閉環一定振蕩2. 當系統的輸入和輸出已知時，求系統結構與參數的問題，稱為（）b a. 最優控制 b. 系統辯識 c. 系統校正 d. 自適應控制3. 反饋控制系統是指系統中有（ ）ba. 慣性環節 b. 反饋回路 c. 積分環節 d.pid調節器4. 開環系統與閉環系統最本質的區別是（ ）aa. 開環系統的輸出對系統無控制作用，閉環系統的輸出對系統有控制作用b. 開環系統的輸入對系統無控制作用，閉環系統的輸入對系統有控制作用c. 開環系統

2、不一定有反饋回路，閉環系統有反饋回路d. 開環系統不一定有反饋回路，閉環系統也不一定有反饋回路5. 若f = sin5(t-2)，則l f (t) =（ ）aa b. c. d. 6. l t2e-2t =（ ）c a. b. c. d.7. 若f(s)=，則=（ ）ba. 4 b. 2 c. 0 d. 8. 下列函數既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為（ ）da. b. c. d. 9. 線性系統與非線性系統的根本區別在于（ ）ca. 線性系統微分方程的系數為常數，而非線性系統微分方程的系數為時變函數b. 線性系統只有一個外加輸入，而非線性系統有多個外加輸入c. 線性系統滿足迭

3、加原理，非線性系統不滿足迭加原理d. 線性系統在實際系統中普遍存在，而非線性系統在實際中存在較少10. 某系統的微分方程為，它是（ ）aa. 線性時變系統 b. 線性定常系統 c. 非線性系統 d. 非線性時變系統11. 某環節的傳遞函數為，它是（ ）ca積分環節 b. 微分環節 一階積分環節 d. 一階微分環節12. 下面因素中，與系統穩態誤差無關的是（ ）da系統的類型 b. 開環增益 輸入信號 d開環傳遞函數中的時間常數13. 系統方框圖如圖示，則該系統的開環傳遞函數為（ ）da. b. c. d. 14. 圖示系統的傳遞函數為（ ） ba. b. c. d.15. 二階系統的極點分別為

4、，系統增益為5，則其傳遞函數為（ ）b a. b. c. d.16. 二階系統的傳遞函數為g(s)=,其無阻尼固有頻率n是（ ）ba. 10 b. 5 c. 2.5 d. 2517. 已知系統的傳遞函數為，則系統的開環增益以及型次為（ ）aa25，型 b. 100，型 c. 100，型 d. 25，0型18. 設單位反饋系統的開環傳遞函數為，則系統穩定時的開環增益k值的范圍是（ ） da0 k 6 c1 k 2 d0 k 619. 利用奶奎斯特穩定性判據判斷系統的穩定性時，z=p-n中的z表示意義為（ ）da開環傳遞函數零點在s左半平面的個數b開環傳遞函數零點在s右半平面的個數c閉環傳遞函數零

5、點在s右半平面的個數d閉環特征方程的根在s右半平面的個數20. 若要增大系統的穩定裕量，又不能降低系統的響應速度和精度，通常可以采用（ ）ca相位滯后校正 b提高增益 c相位超前校正 d順饋校正二、填空題：1. 已知系統的傳遞函數為，則系統的幅頻特性為 。2. 對于最小相位系統而言，系統的相對穩定性是指，相位裕量和幅值裕量kg都應該 。 大于零 3. 對于一個自動控制系統的性能要求可以概括為三個方面：穩定性、 和 。 快速性 準確性4. mp表示了系統的 ，td、tr及ts表征了系統的 。相對穩定性 靈敏性5. 傳遞函數表示系統 ，與外界輸入無關。本身的動態特性6. 若二階系統的無阻尼振蕩頻率

6、為，當系統發生阻尼振蕩時，其振蕩頻率為 。 7. 判別系統穩定性的出發點是系統特征方程的根必須為 ，即系統的特征根必須全部在 是系統穩定的充要條件。 負實根或負實部的復數根 復平面的左半平面8. 頻率響應是系統對 輸入的穩態響應。正弦 9. 頻率特性包括 和 兩種特性。幅頻 相頻 10. 某環節的傳遞函數為g(s)=e2s，它是 環節延時11. 校正元件的作用是改善系統的 性能。控制12. 閉環環控制系統的基本工作原理是不斷地 偏差并 偏差。檢測 糾正13. 當系統的傳遞函數時，其極點為 。s=-114. 開環傳遞函數等于 通道的傳遞函數和 通道的傳遞函數的乘積。前向 反饋15. 在伯德圖上，

7、幅值裕量表示為當系統和相頻特性曲線達到 時幅值距零分貝線的距離。-18016. 極坐標圖（nyquist圖）與對數坐標圖（bode圖）之間對應關系為：極坐標圖上的單位圓對應于bode圖上的_線；極坐標圖上的負實軸對應于bode圖上的_線。0分貝 -18017. 二階系統在階躍信號作用下，其調整時間ts與阻尼比、_ _和_ _有關。誤差帶 無阻尼固有頻率18. 二階系統的單位響應中，當阻尼比為零時，其振蕩特性為 。等幅振蕩19. 一個閉環系統的開環傳遞函數為，如果該系統穩定，則k的取值范圍為 。 0 k 1.520. 前向通道傳遞函數為，反饋為單位負反饋的閉環系統，使其系統穩定的臨界k值為 。1

8、三、簡答題:1. 什么是穩態誤差，并分析其與系統結構（類型）的關系。答：控制系統的希望輸出與實際輸出之差；系統的結構不同，產生穩態誤差不同（或系統的類別越高，誤差越小）2. 什么是頻率響應？答：系統對正弦信號或諧波信號的穩態響應3. 什么是線性系統？答：組成系統元件的特性均是線性的（3分），其輸入輸出關系都能用線性微分方程描述。4. 典型二階系統（當01,=0,1時）在單位階躍輸入信號作用下的輸出響應的特性是什么？（注：或用圖示法說明也可）答：答案一：(1)01時，輸出響應為衰減振蕩過程，穩態值為1； (2)=0時，為不衰減振蕩過程； (3)1時，為非周期過程。答案二： 5. 簡述相位裕量的定

9、義、計算公式，并在極坐標上表示出來。答：定義：是開環頻率特性幅值為1時對負實軸的相位差值。即從原點到奈氏圖與單位圓交點的連線與負實軸的夾角。計算公式：在極坐標下表示為： 6. 已知各系統的零點(o)、極點(x)分布分別如圖所示，請問各個系統是否有非主導極點，若有請在圖上標出。 答：無非主導極點； 非主導極點； 非主導極點 7. 已知系統開環傳遞函數，其中k為開環增益，t為時間常數。試問：答：當r( t ) = t時，要減小系統穩態誤差ess應調整哪個參數，為什么？當r( t ) = t時，系統穩態誤差 因此要減小ess，只有增大開環增益k（而與t無關） 8. 簡述相位裕量kg的定義、計算公式，并在極坐標上表示出來。答：在奈奎斯特圖上，奈奎斯特圖與負實軸交點處幅值的倒數，稱幅值裕量kg。計算公式：在極坐標上表示為： 四、計算題:1. 設系統的閉環傳遞函數為g(s)=，試求最大超調量p=9.6 %、峰值時間tp=0.2秒時的閉環傳遞函數的參數和n的值。解： p=100%=9.6% = 0.6 tp= n=19.6 rad/s 2. 系統方框圖如下，試畫出其信號流圖，并求出傳遞函數。 解： 信號流圖如下： 應用梅森公式求傳遞函數： p1=g3g2，