1、一、填空題1控制系統由控制對象 和 控制器兩部分組成。2.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、快速性和準確性。3建立系統數學模型的方法有 機理法 和 辨識法 兩種。4經典控制理論采用的數學模型主要以傳遞函數、為基礎；現代控制理論采用的數學模型主要以為狀態空間方程基礎。5.I型系統在單位階躍輸入下，穩態誤差為0，在單位加速度輸入下，穩態誤差為。6某線性定常系統的單位斜坡響應為 其單位階躍響應為7.在初始條件為零時，系統 輸出量的拉式變換 與輸入量的拉式變換 之比稱為線性系統（或元件）的傳遞函數。8.在工程控制實踐中，為使系統有滿意的穩定性儲備，一般其幅值裕度應滿足大于6dB

2、或大于2。9.離散信號的數學表達式為 10. 判別系統穩定性的出發點是系統特征方程的根必須為 負實根或負實部的復數根 ，即系統的特征根必須全部在 復平面的左半平面 是系統穩定的充要條件。11 頻率響應是系統對正弦輸入穩態響應，頻率特性包括 幅頻和相頻 兩種特性。12. 如果在系統中只有離散信號而沒有連續信號，則稱此系統為離散(數字)控制系統，其輸入、輸出關系常用差分方程來描述。13若線性系統的輸入信號為，輸出信號為，則系統的傳遞函數 。14環節串聯時總的傳遞函數等于各環節傳遞函數的 乘積 。15某系統單位脈沖響應函數為，則系統傳遞函數為。16、系統穩定的充要條件是：系統的全部特征根都具有負實部

3、。17、對廣義系統，按反饋情況可分為 開環系統 、 閉環系統 。18 線性控制系統最重要的特性是可以應用_疊加_原理，而非線性控制系統則不能。19反饋控制系統是根據輸入量和_反饋量_的偏差進行調節的控制系統。20在單位斜坡輸入信號作用下，0型系統的穩態誤差ess=_。21.方框圖中環節的基本連接方式有串聯連接、并聯連接和_反饋 _連接。22函數te-at的拉氏變換為。23線性定常系統在正弦信號輸入時，穩態輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數關系稱為_相頻特性_。24積分環節的對數幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為_20_dBdec。25二階系統的阻尼比為 _ 0_ 時，響應曲線為等幅振蕩。2

4、6在單位斜坡輸入信號作用下，型系統的穩態誤差ess=_0_。27單位斜坡函數t的拉氏變換為 。28. 設系統的頻率特性(j)=R()+jI(),則幅頻特性|G(j)|=。29. 分析穩態誤差時，將系統分為0型系統、I型系統、II型系統，這是按開環傳遞函數的_積分_環節數來分類的。30. 用頻域法分析控制系統時，最常用的典型輸入信號是_正弦函數_。31二階衰減振蕩系統的阻尼比的范圍為。32G(s)=的環節稱為_慣性_環節。33系統輸出量的實際值與_輸出量的希望值_之間的偏差稱為誤差。34二階系統的典型傳遞函數是。35設系統的頻率特性為，則稱為 實頻特性 。34.用頻率法研究控制系統時，采用的圖示

5、法分為乃奎斯特 圖示法和_對數坐標_圖示法。35.二階系統的阻尼系數=_0.707_時，為最佳阻尼系數。這時系統的平穩性與快速性都較理想。36. ，其拉氏變換為 37. 的變換為 38.反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過 與反饋量的差值進行的。39. 根軌跡起始于開環極點；終止于開環零點二、選擇題1、關于反饋的說法，正確的是（ D ） A反饋實質上就是信號的并聯 B反饋都是人為加入的 C正反饋就是輸入信號與反饋相加 D反饋就是輸出以不同方式作用于系統2、關于系統模型的說法，正確的是（ B ） A每個系統只有一種數據模型 B動態模型在一定條件下可簡化為靜態模型 C動態模型比靜態模型好 D靜態

6、模型比動態模型好3、某環節的傳遞函數為，則該環節為（ B ） A. 慣性環節 B. 積分環節 C微分環節 D比例環節4、系統的傳遞函數（ A ） A與外界無關 B反映了系統、輸出、輸入三者之間的關系 C完全反映了系統的動態特性 D. 與系統的初始狀態有關5、二階欠阻尼系統的上升時間為（ C ） A階躍響應曲線第一次達到穩定值的98%的時間 B階躍響應曲線達到穩定值的時間 C階躍響應曲線第一次達到穩定值的時間 D階躍響應曲線達到穩定值的98%的時間6、一階系統的傳遞函數為 ；其單位階躍響應為（ B ）（A） ；（B） ；（C） ；（D）7、系統的單位脈沖響應函數為，則系統的傳遞函數為（ A ）

7、A B. C D8、以下系統中，屬于最小相位系統的是（ B ） A B C D9、一個線性系統穩定與否取決于（ A ） A系統的結構和參數 B系統的輸入 C系統的干擾 D系統的初始狀態10、一個系統穩定的充要條件是（ C ） A系統的全部極點都在S平面的右半平面內 B系統的全部極點都在S平面的上半平面內 C系統的全部極點都在S平面的左半平面內 D系統的全部極點都在S平面的下半平面內11脈沖函數的拉氏變換為（ C）A. 0 B. ；C. 常數； D.變量12與開環控制相比較閉環控制的特征是系統有 ( D )A執行元件B放大元件 C控制器 D反饋元件13單位斜坡信號的拉氏變換是 ( B )AB C

8、 D 14系統開環傳遞函數為，此系統為 型系統。 ( B )A.0 B.I C. II D. III15 下面關于微分環節的控制作用描述中正確的是： ( D)(A)使相位滯后 (B)減小系統的阻尼 (C)抗高頻干擾 (D)使相位超前16穩態誤差除了與系統的型別、傳遞函數有關外，還與下述哪一項有關？ ( D )(A) 階次 (B) 振蕩頻率 (C) 阻尼比 (D) 輸入信號類型17二階振蕩系統幅值衰減的快慢取決于： (C )(A) (B) (C) 特征根實部絕對值 (D) 特征根虛部的分布情況18系統輸出的拉氏變換完全取決于： ( B)(A)系統的傳遞函數的極點位置 (B)系統的初始狀態、輸入及

9、其傳遞函數(C)系統的傳遞函數 (D)系統的固有特性19相位滯后校正環節相當于： ( A )（A）低通濾波器 （B）高通濾波器 （C）帶通濾波器 （D） 帶阻濾波器20. PI控制類似于： （C）(A) 增益調整 (B) 相位超前校正 (C) 相位滯后校正 (D) 相位滯后-超前校正 21某單位反饋系統的閉環傳遞函數為，則輸入時穩態輸出的幅值為: （D ）（A） （B） （C）2 （D）1 22.拉氏變換將時間函數變換成 （D ）A正弦函數B單位階躍函數C單位脈沖函數 D復變函數23.微分環節的頻率特性相位移()= ( A )A.90 B. -90C. 0 D. -18024、正弦函數sin的

10、拉氏變換是 （ B ）A.B.C.D. 25.比例環節的頻率特性相位移()= （C）A.90 B.-90 C.0 D.-18026.一階系統的階躍響應， （D ） A.當時間常數T較大時有振蕩B.當時間常數T較小時有振蕩 C.有振蕩D.無振蕩27.系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的 （C）A.充分條件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是28.時域分析法研究自動控制系統時最常用的典型輸入信號是 （D ）A脈沖函數B斜坡函數C拋物線函數D階躍函數29.令線性定常系統傳遞函數的分母多項式為零，則可得到系統的 （ B ）A代數方程B特征方程C差分方程D狀態方程30.線性

11、系統和非線性系統的根本區別在于 ( C )A線性系統有外加輸入，非線性系統無外加輸入。B線性系統無外加輸入，非線性系統有外加輸入。C線性系統滿足迭加原理，非線性系統不滿足迭加原理。D線性系統不滿足迭加原理，非線性系統滿足迭加原理。31 時域分析法研究自動控制系統時最常用的典型輸入信號是 （D ）A脈沖函數B斜坡函數C拋物線函數D階躍函數32設控制系統的開環傳遞函數為G(s)=，該系統為 （ B ）A0型系統BI型系統CII型系統DIII型系統33采用負反饋連接時，如前向通道的傳遞函數為G(s)，反饋通道的傳遞函數為H(s)，則其等效傳遞函數為 ( C )ABCD34 一階系統G(s)=的時間常

12、數T越大，則系統的輸出響應達到穩態值的時間 ( A )A越長B越短C不變D不定35拉氏變換將時間函數變換成 （D ）A正弦函數B單位階躍函數C單位脈沖函數 D復變函數36若某系統的傳遞函數為G(s)=，則其頻率特性的實部R()是 ( A )A B-C D-37.傳遞函數反映了系統的動態性能，它與下列哪項因素有關？ ( C )A.輸入信號B.初始條件C.系統的結構參數 D.輸入信號和初始條件38. 系統特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統穩定的 ( C )A.充分條件 B.必要條件 C.充分必要條件 D.以上都不是39. 有一線性系統，其輸入分別為u1(t)和u2(t)時，輸出分別為y1

13、(t)和y2(t)。當輸入為a1u1(t)+a2u2(t)時(a1,a2為常數)，輸出應為 （B）A. a1y1(t)+y2(t)B. a1y1(t)+a2y2(t)C. a1y1(t)-a2y2(t) D. y1(t)+a2y2(t)40.I型系統開環對數幅頻漸近特性的低頻段斜率為 （B）A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)41余弦函數cos的拉氏變換是 （ C ）A.B.C.D. 42.設積分環節的傳遞函數為G(s)=，則其頻率特性幅值M()= （ C ）A.B.C.D.43.奈奎斯特穩定性判據是利用系統的( C )來

14、判據閉環系統穩定性的一個判別準則。A.開環幅值頻率特性 B.開環相角頻率特性C.開環幅相頻率特性 D.閉環幅相頻率特性44. 系統的傳遞函數 ( C )A.與輸入信號有關B.與輸出信號有關C.完全由系統的結構和參數決定D.既由系統的結構和參數決定，也與輸入信號有關45. 一階系統的階躍響應， ( D ) A.當時間常數T較大時有振蕩B.當時間常數T較小時有振蕩 C.有振蕩D.無振蕩三、簡答1、什么是反饋？為什么要進行反饋控制？答：反饋是指人們為了達到一定的目的，有意加入的反饋，閉環控制系統的工作是基于系統的實際輸出與輸入間的偏差之上的，在系統存在擾動的情況下，這種偏差就會出現。進行適當的反饋控

15、制正好能檢測出這種偏差，并力圖減小這種偏差，而最終使得偏差為零，事實上，反饋控制僅僅需為無法預計的擾動設計，因為對可以預知的擾動，總可以在系統中加以校正。2、什么是系統？什么是線性系統？答：系統是由相互聯系，相互作用的若干部分構成而且有一定的目的或一定的運動規律的一個整體；當系統的數學模型能用線性微分方程描述時，系統稱為線性系統。3、系統穩定性的定義是什么？答：系統的穩定性是指系統在初始狀態的作用下，由它引起的系統的時間響應隨時間的推移，逐漸衰減并趨向與零的能力。若隨時間的推移，系統能回到平衡位置，則系統是穩定的；若隨時間的推移，系統偏離平衡位置愈來愈遠，則系統是不穩定的。4、相位超前校正與相

16、位滯后校正在應用方面有何不同？答： 5、系統穩定性：答：指控制系統在任何足夠小的初始偏差的作用下，其過渡過程隨著時間的推移，是否具有逐漸恢復原平衡狀態的性能。6、根軌跡定義：答：指系統增益從0趨向于無窮大連續變化時，閉環系統的特征方程的根在復平面上的軌跡。7、控制工程系統中的瞬態響應指標包括哪些？8、 簡述建立系統微分方程的步驟是什么？（提示答案，不完整）答：（1）確定系統和各元件的輸入量和輸出量。（2）列寫它們的微分方程。（3）消去中間變量。（4）將該方程整理成標準形式四、化簡圖示方框圖，并確定其閉環傳遞函數。1、答案：（2分）2、系統結構圖如下圖所示，求 （15分）3、如下圖所示，將方框圖

17、化簡，并求出其傳遞函數。一一H1G1G2H2R(S)C(S)提示答案R(S)C(S)G1G21+ G2H2+G1H1五、勞斯-赫爾維茨穩定判據1、設系統特征方程為試用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別該系統的穩定性。解：用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別，a4=1，a3=5，a2=2，a1=4，a0=3均大于零， 且有 所以，此系統是不穩定的。2、設系統特征方程為試用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別該系統的穩定性。解：（1）用勞斯-赫爾維茨穩定判據判別，a3=2,a2=4,a1=6,a0=1均大于零，且有所以，此系統是穩定的。3、 系統的特征方程為 試用勞斯判據判斷系統的穩定性。解 計算勞斯表中各元素的數值，并排列成下表系統是不穩定的。六、對數幅頻特性曲線1、設系統開環傳遞函數如下，試繪制系統的對數幅頻特性曲線。解：提示答案系統對數幅頻特性曲線如下所示。L(w)/dB20 dB / dec40 dB / dec10100 60 dB / decw (rad/s)0140 2、設系統開環傳遞函數如下，試繪制系統的對數幅頻特性曲線。解：提示答案L(w)/dB20 dB/dec0w /(rad/s) 5040 dB / dec 1 20lg30七、計算題1、已知單位反饋系統的閉環傳遞