1、、填空1、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s) s(旣冷，則開環(huán)根軌跡增益；靜態(tài)速度誤差系數(shù)答案：5，102、自動控制系統(tǒng)是由控制器和組成。C、E(S) G(S) H (S) E (S)D、E (S) G(S) H(S) E (S)答案：被控對象3、已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)為 G(s)，那么它的零點是、極點是O答案：-1-2, -54、閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是答案：全部閉環(huán)極點均位于左半5、三頻段中的s平面_段基本確定了系統(tǒng)的動態(tài)性能。答案：中頻6、零初始條件是指答案：當(dāng)t < 0時，系統(tǒng)輸入、輸出及其各階導(dǎo)數(shù)均為01、二、選擇單位反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差的正確含義是：A、r(t)1(t)時，輸出速

2、度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差B、r(t)t時，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差C、r(t)1(t)時，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差D、r(t)t時，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差答案：2、非單位反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為G(S),反饋通道傳遞函數(shù)為H(S),則輸入端定義的誤差E(S與輸出端定義的誤差E (S)之間有如下關(guān)系:A、E(S) H (S) E (S)B、E (S) H (S) E (S)答案：B3、兩系統(tǒng)傳遞函數(shù)分別為G1（S） 型，G2（S）s 1丄0乞。調(diào)節(jié)時間分別為ti和t2，則s 10A、h t2B、tit2C ti t2D tit2答案：A4、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點越靠近 S平面原點：

3、A、準(zhǔn)確度越高B準(zhǔn)確度越低C響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢答案：C5、關(guān)于系統(tǒng)傳遞函數(shù)，以下說法不正確的是B、A、是在零初始條件下定義的；B、只適合于描述線性定常系統(tǒng)；C與相應(yīng)s平面零極點分布圖等價；D、與擾動作用下輸出的幅值無關(guān)。答案：C6、適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是：A、單輸入，單輸出的線性定常系統(tǒng)；B、單輸入，單輸出的線性時變系統(tǒng)；C單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)；D、非線性系統(tǒng)。答案：A7、二階系統(tǒng)的閉環(huán)增益加大：A、快速性能好 B、超調(diào)量愈大 C tp提前D、對動態(tài)特性無影響答案：D&欠阻尼典型二階系統(tǒng)若n不變，變化時A0.707 時,tsB、當(dāng)0.707 時,tsC、當(dāng)0.707

4、 時,tsD、當(dāng)0.707 時,ts不變答案:9、某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為（S）1，其單位脈沖響應(yīng)曲線在 t 0處值為10s 1D、1A、0B、答案：C10、根據(jù)以下最小相位系統(tǒng)的相角裕量，相對穩(wěn)定性最好的系統(tǒng)為C 0.1oA、r 70B、 r50oC、 r0ooD、 r 30答案：A11、開環(huán)不穩(wěn)定，且當(dāng)開環(huán)系統(tǒng)有2個虛軸右半平面的極點時，則系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的充要條件A、奈奎斯特曲線不包圍(1,jO)點B、奈奎斯特曲線順時針包圍1,jO)點1圈C、奈奎斯特曲線逆時針包圍1,jO)點1圈D、奈奎斯特曲線逆時針包圍1,j0)2 圈答案：C12、系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)GH (s) sA、a>b B、b>

5、a C、a=b D、答案：Bs b / c, c、 一 (a>0,b>0) ab>=a，閉環(huán)穩(wěn)定條件是:13、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為s(s 272廠則其幅值裕度hdb等于:A、0C、4答案：B14、積分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成:A指數(shù)關(guān)系B、正比關(guān)系 C反比關(guān)系答案：CD、不定關(guān)系15、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為Ke1)zs，其幅頻特性G(j )應(yīng)為:A、K ze(T 1)B、c、D、答案：D16、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為兩個“S'多項式之比 G(S)器則閉環(huán)特征方程為:A、N(S)+M(S) = 0C、N(S) = 0答案：AB 1+ N(S) = 0D、與是

6、否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)17、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為1-2，在輸入r(t) 2sin3t作用下，其輸出穩(wěn)態(tài)分量的幅值S為(9A、B、C、D、答案：18、閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能主要取決于開環(huán)對數(shù)幅頻特性的:A低頻段B、開環(huán)增益C、高頻段D、中頻段答案：DB、線性定常系統(tǒng)；D、穩(wěn)定的非單位反饋系統(tǒng)。19、頻域串聯(lián)校正方法一般適用于 A單位反饋的非最小相角系統(tǒng)； C單位反饋的最小相角系統(tǒng)；答案：C20、0.001的分貝值為A 3 B、-3 C、-60 D、60答案：C21、若系統(tǒng)穩(wěn)定，則開環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)越多，系統(tǒng)的A穩(wěn)定性越高B、動態(tài)性能越好 C、無差度降低 D、無差度越高 答案：D22、為消除干擾

7、作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，可以在主反饋口到干擾作用點之前A、增加積分環(huán)節(jié) B、減少積分環(huán)節(jié) C、增加放大環(huán)節(jié) D、減小放大環(huán)節(jié) 答案：A23、系統(tǒng)特征方程為 D(S) s2 s2s20 ，則該系統(tǒng)A、右半S平面有1個閉環(huán)極點答案：D24、閉環(huán)零點影響系統(tǒng)的：B、穩(wěn)定C、右半S平面有2個閉環(huán)極點D臨界穩(wěn)定A、穩(wěn)定性B、essC、h()答案：D25、欠阻尼二階系統(tǒng)n兩者都與A、%有關(guān)B、%無關(guān)C、tp有關(guān)D、tp無關(guān)答案：C26、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中,能在c 1處提供最大相位超前角的是:A、10s 110s 1B、0.1s 12s 10.5s 1s 1答案：B27、非線性系統(tǒng)相軌跡的起點取決于：A

8、、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B、初始條件答案：B28、系統(tǒng)時間響應(yīng)的瞬態(tài)分量A、是某一瞬時的輸出值B、反映系統(tǒng)的準(zhǔn)確度C、反映系統(tǒng)的動特性D、只取決于開環(huán)極點答案：C29、I型單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)增益為A、與開環(huán)增益有關(guān)B、r(t)與形式有關(guān)答案：CC與外作用無關(guān)C、110s 1D、初始條件和所加的外作用D、與各環(huán)節(jié)時間常數(shù)有關(guān)30、非單位反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為G(S),反饋通道傳遞函數(shù)為H(S),則輸入端定義的誤差E(S與輸出端定義的誤差(S)之間有如下關(guān)系:A、E(S) H(S) E (S)B、E (S) H (S) E (S)C、E(S) G(S) H (S) E(S)D、E (S) G(S

9、) H (S) E (S)答案：A31、某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為(s)A、0B、答案：CC、0.110s 1D、1，其單位脈沖響應(yīng)曲線在 t 0處值為32、某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為(s)(7100冊其極點是A、 10100答案：B三、判斷1、系統(tǒng)的頻率特性是正弦信號輸入下系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出對輸入信號的幅值比相角差。 答案：對2、若二階系統(tǒng)的閉環(huán)極點是一對共軛復(fù)根，則系統(tǒng)超調(diào)量一定大于零。答案：對3、多輸入，多輸出系統(tǒng)，當(dāng)輸入輸出信號變化時，系統(tǒng)極點會相應(yīng)改變。答案：錯4、傳遞函數(shù)完整地描述了線性定常系統(tǒng)的動態(tài)特性。答案：對5、線性定常系統(tǒng)的微分方程與傳遞函數(shù)之間可以相互確定。答案：對6、兩個元件空載時的傳遞函數(shù)之積

10、就等于兩個元件串聯(lián)后的傳遞函數(shù)。答案：錯7、閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性一定比開環(huán)系統(tǒng)好。答案：錯8、一個穩(wěn)定的開環(huán)系統(tǒng)引入正反饋后構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)一定不穩(wěn)定。答案：錯B、-1-1000C、1 1000D、-10 -100四、計算1、求 F(S)答案：S2的原函數(shù)S(S2 S 1)S 10丄j為共軛復(fù)數(shù)根2 2則F(S)加學(xué)ASS2 S 1S?F(S)|s0 1S2S 1 ?F(S)jAS A?!1212.73 j 2 73 j T1 -Al 212A1.73j21,A2F(S)SS2 S 1S(S 1)2 也/ 2(SS -2週22)2(S1)2_ 2J3Tf(t)(S 2)21 e2t_ 2"

11、2"(S7321、2 J32)Tcos 逅 t21t22、設(shè)系統(tǒng)微分方程為尤F5 dXo (t)dt6xo(t)Xi(t),若x(t) 1(t),初始條件分別為Xo(0),Xo(0),試求 Xo(t)答案對微分方程左邊進(jìn)行拉氏變換,d2Xo(t)L 2dtS2 Xo (S)S Xo(0)Xo(0)I .dXo(t)L 5dtL6Xo(t)5S Xo (S)6Xo(S)即L djX 5沁 dt2dtXo(0)6xo (t)S2 5S6 Xo(S) S 5 Xo(0) Xo(0)方程式右邊進(jìn)行拉氏變換:LXi(t)1L1(t) SS25S 6 Xo(S)S 5 Xo(0) Xo (0)X

12、o S1S S2 5SS 5 Xo(0) Xo(0)S2 5S 6A2A3_3A,S 2 S1S2 5S 6B1S 2丄6B23BiS 5 Xo(0) Xo(0)3Xo(0) Xo (0)B2S 5 Xo(0) Xo(0)2Xo(0)Xo(0)Xo(S)Xo(t)1/6S1 1 -e 6 212S3Xo(0) Xo(0)2Xo(0) Xo(0)2t21 -e 33t3Xo(0) Xo(0)e 2t2Xo(0) Xo(0)e 3t t 0當(dāng)初始條件為零時:11 2t 1 3tXo6 2e 3e3、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為2SG(S)，求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)。答案:(1)單位階躍信號輸入時

13、,Xi(t)1(t),Xi(S)Xo(S) G(S)Xi(S)經(jīng)過求解:1Xo(S)SXo(t)1 te1S 1 2t te2SSS2 2S 1(2)當(dāng)單位脈沖信號輸入時，Xi (t)根據(jù)線性定常系統(tǒng)時間響應(yīng)的性質(zhì), 分關(guān)系：5 (t)3 (t)孚 1(t)dt輸入存在微分關(guān)系，則響應(yīng)也存在對應(yīng)的微Xo(t) 1 te t e tdte t te t e t2e t te t4、求單位階躍輸入信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差:20答案:5000esssG(S)Xi(S)Xi (S)essG(S)1lim S 0201 S20"s"Slim 0s 0S 205、設(shè)系統(tǒng)的特征方程D(S)

14、S34S2100S 500 0，應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)1 1004 500 -25 500的穩(wěn)定性。 答案：勞斯陣列如下:S3S2S1S0aobib2ciC21, a1a1 a2a1a1a4a0a5a1b1a3a1b2b1b1a5a1b34,a2a0a3100,a3 50025bi所以第一列元素符號改變了兩次,C2b1表明系統(tǒng)具有兩個正實部極點，系統(tǒng)不穩(wěn)定。b1a5a1b306、某系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)如下圖所示,R(s)為輸入量，N(s)為擾動量，C(s)為輸出量。試求G1G2G3Pi各單獨回路的增益為L1L2L3L4G1G2G3G1G2G6GG3G4G1G5互不接觸回路的增益為L3L4G1G2G3

15、G4G5流圖特征式及余因子式為4Lii 1G1G2G3G1G2G6L3L4G2G3G4G1G5 G1G2G3G4G5由梅森公式得系統(tǒng)傳遞函數(shù)為C(s) 1 P1 R(s)-G1G2G3當(dāng)R(s) 0時，前向通路總增益及余因子式為P1G2G3,1L41 G1G5由梅森公式系統(tǒng)傳遞函數(shù)為C(s)N(s)G2G3(1 G1G5)因此系統(tǒng)總輸出為c(s)GiG2G3R(S)G2G3(1 GG5)N(S)1 G1G2G3 G1G2G6G2G3G4G1G5G1G2G3G4G57、設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)s2(T1S 1)(T2S 1)'T1，T2，K 0試?yán)L制系統(tǒng)概略幅相特性曲線。答案：(1)組

16、成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)為兩個積分環(huán)節(jié)、兩個慣性環(huán)節(jié)和一個比例環(huán)節(jié)。(2)確定起點和終點。G(j )K(1 T1T2 2) jK(T T2)2(1 T12 2)(1 T22 2)lim ReG(j0)lim lmG(j )0由于ReG(j )趨于的速度快,故初始相角為180°，終點為lim |G(j)1 0， lim |G(j )360°為有限值時，lmG(j )0,(3 )求幅相曲線與負(fù)實軸的交點：由G(j )的表達(dá)式知,故幅相曲線與負(fù)實軸無交點。()從180°單(4)繪幅相曲線：組成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)都為最小相位環(huán)節(jié)，并且無零點，故調(diào)遞減至 360°。系統(tǒng)概略幅相曲線如

17、圖所示。8、求f(s)門盤的原函數(shù)答案:F(S)Ao1(S 2)2Ao2A3_1AoiF(S) (S2)2s 2Ao2F(S) dS(S 2)2d S 3dS S 1 S 2(S 3) S 1(S 3) S 1A F(S)F(S)f(t) LF(S) t 2 e 2t(S 1)s 121 2(S 2)2S22tt e2e t2c 2tc t2e 2e9、已知10(b)輸入控制信號為：Xi(t) 4 6t 3t2，分別求兩個系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。答案：系統(tǒng)的輸入是階躍函數(shù)，速度函數(shù)和加速度函數(shù)三種輸入的線性組合，由疊加定理可得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為：A B 2Cess1 Kp Kv Ka系統(tǒng)(a)的開環(huán)傳遞

18、函數(shù)的時間常數(shù)表達(dá)式為:10S(S 4)IGa(S)系統(tǒng)(a)為S(0.25S型系統(tǒng),2.5其開環(huán)增益K12.5, KpKvKaKi02.5Aess 1 KpBKv2CKa462 312.50因為ka 0，系統(tǒng)(a)的輸出不能跟蹤輸入Xi (t)4 6t 3t2的加速度分量3t2，穩(wěn)態(tài)誤差無窮大。(b):對于(b)的系統(tǒng)：Gb(S)f5(SS2(0.25S 1)II型系統(tǒng)K2 2.5, Kp ,Kv,Ka K2 2.5系統(tǒng)(b)的穩(wěn)態(tài)誤差為:essA1 Kp2CKvKa6 空 2.42.510、系統(tǒng)方框圖如下：試確定開環(huán)增益K為何值時,系統(tǒng)穩(wěn)定。兀3)答案：求系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為:1S (S 1

19、)(S 5)(S)1 KS (S 1)(S 5)KS(S 1)( S 5) KS(S2 6S 5) KK(S) S3 6S2 5S K特征方程：三階系統(tǒng)D(S) S3 6S2 5S Kao 1,ai 6,a25, a3 K由三階系統(tǒng)的穩(wěn)定條件,有:K 06 5 K 00 K 30時系統(tǒng)穩(wěn)定11、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)K( s 1)G(s)皿1)其中，K 0;T0;0。當(dāng)輸入信號r(t)t(1t)時，若要求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差ess A (A為正常數(shù))，試確定參數(shù) ，T,K,A之間的關(guān)系。答案：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為T 3 Ts列勞思表如下s32sK(KT)s10s由勞思判據(jù)知，系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件

20、為0,因系統(tǒng)為II型系統(tǒng)，Ka K。當(dāng)r(t)t(1t)時，有ess2即K ,故參數(shù)之間關(guān)系為AK -,A12、已知控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，試求: (1)按不加虛線所畫的順饋控制時，系統(tǒng)在干擾作用下的傳遞函數(shù)n(t)對輸出c(t)穩(wěn)當(dāng)干擾n(t)1(t)時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出;(3)若加入虛線所畫的順饋控制時，系統(tǒng)在干擾作用下的傳遞函數(shù)，并求態(tài)值影響最小的適合 K值。s +51A1(1)無順饋時，系統(tǒng)誤差傳遞函數(shù)為*答案：解C(s)N(s) (s 1)(s 5) 20s 52s 6s 25(2) Cn(3 )有順饋時，系統(tǒng)誤差傳遞函數(shù)為)sm0 s n(s) N(s)moHsn(s)CS1,20K

21、1 s 1 s 2520s 5 20K6s 25(s 1)(s 5)Cn( ) Hmsn (s) N (s) Hm。n(s) ?520K=025K 0.2513、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)100e ss(s 1)(s 20)(1) 繪出0時系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻漸近特性曲線，并判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性;(2) 0時，確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的值范圍。答案：(1)0時的La()及閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性G(s)s(s 1)(s/ 20 1)5低頻段：-,K 5,20lgK 14dB s11 :斜率變化-202 20 :斜率變化-20系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻漸近特性曲線如圖所示。由于20lg Kigi ig c4020lg K 40lg c求出系統(tǒng)截止頻率為c Tk 2.236相角裕度180°G(j c)180° 90° arctg c arctg 尙 17.72°故閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。（2）使系統(tǒng)穩(wěn)定的值范圍令57.3 c于是有 17.7257.3 c 57.3 2.2360.138故使系統(tǒng)穩(wěn)定的值范圍00.13814單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G（S） s（T囂鳥1），試確定K為何值時，系統(tǒng)穩(wěn)定。答案：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為:K(S 1)1 0S(TS 1)(5S 1)即 S