第第1頁一、填空（每空1分，共18分）1．自動控系統的數學模型有 、 、 、 共4。2連續控制系統穩定的充分必要條件是 。離散控制系統穩定的充分必要條件是 。ct)3．某統控系統的微分方程為：

+05C(t)=2r(t)。則該系統的閉環傳遞函數Φ(s= ；該系超調σ%= ；節時間ts(Δ2%)= 。0(s)．某單位反饋系統Gs)=

s2(0.s2(0.2s4)

，則該系統是 階 型統；其開環放大系數K= 。則該系統開環傳遞函數Gs)= ；ωC= 。

L(ω)dB400.1

[-20]

ωCω．相位滯后校正裝置又稱為 調節器，其校正作用是 。7．采樣器的作用是 ，某離散控制系統G(Z)

1e

1T)

（單位反饋 T=01）當輸入 rt)=t 時.該系統穩態誤差(Z)2(Ze1T)為 。二.1.求圖控制系統的傳遞函數.G4+R(s)

G1 G2 G3-- --G5

C(s)C(S)求：R(S)

G6（102.求圖示系輸出C（Z的表達式4分）R（s）

TG1 G2 G3-

C（s）TH1 H2三、 計算1、已知ft)1e

1tT

求F（s（4分）2、已知F(s)

1s2(s)

。求原函數f（t6分）3．已知系如圖示，求使系統穩定時a的取范圍（0R（s）

Sa- S

- S(S)3S

C（s）四．反饋校正系統如圖所示（12求（1）Kf0時，系統ξ，ωn和在單位斜坡輸入下的穩態誤差es.（2）若使統ξ=0707kf應取何？單位斜坡輸入下es.？R(s)

8S(S)

c(s)kfs五.已知某系統L（ω）曲線（2分）（1）寫出統開環傳遞函數G（s）（2）求其位裕度γ（3）欲使系統成為三階最佳系統求其K=？γmaxL(ω)[-20]10 25 ωc

100 ω[-40]六已知控制系統開環頻率特性曲線如圖示P為開環右極點個數г為積分環節個數判別系統閉環后的穩定性。（要求簡單寫出判別依據（2分）+j +j +j+1 +1 +1ω=∞г=2p=0

ω=∞ ω=∞г=3p=0

p=2（1） （2） （3）七、已知控制系統的傳遞函數為0(s)數G0（S（12分）一.填空題（10分）

(5s5s)

將其教正為二階最佳系統，求校正裝置的傳遞函1.傳遞函數母多項式的根，稱為系統的 2.微分環的傳遞函數為 3.并聯方框的等效傳遞函數等于各并聯傳遞函數之 4.單位沖擊數信號的拉氏變換式 5.系統開環遞函數中有一個積分環節則該系統為 型系。6.比例環節頻率特性為 。7.微分環的相角為 。8.二階系的諧振峰值與 關。9.高階系統超調量跟 有關。10. 零初始條件下輸出量與輸入量的拉氏變換之比，稱該系統的傳遞函數。二．試求下圖的傳第函數(7分)G4R + C- G1 G2G3三設有一個由彈簧物體和阻尼器組成的機械系（如下圖所示設外作用力（t為輸入量位移為y（t）輸出量，列寫機械位移系統的微分方程（0分）k（t）m（t）f四．系統結構如圖所示，其中K=8，T0.25（5（1） 輸入信號xi（t）=1t，求系統的響應；（2） 計算系統的性能指標tr、tp、ts（5%、бp；（3） 若要求將系統設計成二階最佳ξ=0707，應如改變K值X（s）

Kss)

X0（t）0.5五．在系統的特征式為A（s）=s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+160，試斷系統的穩定性（8分）六．最小位系統的對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函數和相位裕量γ12分）L()-20dbdec2012 -40dbdec0 41

w10-60-20七．某控制系統的結構如圖，其中

G(s)

Ks(0.s(0.1s)。要求設計串聯校正裝置，使系統具有K≥1000及υ≥４５

的性能指標（3分）Xis－

Gc′s) Gs)

X0(s).八．設采樣控制系統餓結構如圖所示，其中

G(s)

1s(s4)

,T.5s

判斷系統的穩定性。xI(t) TXI(s)

Gs)

x0(t)X0(s)

（0分）九．已知位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)

K(s)2(s)2

,試繪制K由0->+∞化的閉環根軌跡圖,系統穩定的K值范圍。(15)一、填空題：(每空1.5分，共5分)1.當擾動信進入系統破壞系統平衡時，有重新恢復平衡的能力則該系統具有 。2.控制方式改變輸入直接控制輸出，而輸出對系統的控制過程沒有直接影響，叫 。3.線性系統零初始條件下輸出量與輸入量的 之，稱該系統的傳遞函數。4.積分環的傳遞函數為 。5.單位斜坡數信號的拉氏變換式 。6.系統速誤差系數K= 。7.系統輸出零上升到第一次穿過穩態值所需要的時間為 。8.二階欠尼振蕩系統的峰值時間為 。9.二階振環節的頻率特性為 。10.拉氏變中初值定理為 。二設質量-彈簧-摩擦系統如下圖，f為摩擦系數k為彈簧數p(t)為輸入量x(t)為輸出量試確定系統的微分方程。(1分)M三.在無源網絡中已知R1100kΩR=1MΩ,C=1μ,C21μF試求網絡的傳遞函數U（s/Ur(s,說明該網絡是否等效于兩個RC網絡串？(12分)R1 R2uC1 C2ur u0四.設單位反饋控制系統的開環傳遞函數為統持續振蕩時的k值。(2分)

G(s)

K(s(s(s2

6s)

確閉環系五.已知單位反饋控制系統的開環傳遞函數為G(s)

s11s12s)

試中T10.1(s),T20.5(s).入信號為rt)=20.5t,求統的穩態誤差1分）六.最小相位系統對數幅頻漸進線如下，試確定系統的傳遞函數。(12)L(ω)40 0 -2030205

-400-20

0.1

100 ω-60七.試求E(s)

1ets21s)

的z變換. (12分)八.已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)（1）試繪制K由0→+∞變的閉環根軌跡圖；

Ks(s(5s)（2）用根軌跡法確定使系統的階躍響應不出現超調的K值范圍；（3）為使系統的根軌跡通過-1±j1兩點擬加入串聯微分校正裝置（τs+1，試確定τ的取值。（15分）一。填空題（6分）（1）開環傳遞函數與閉環傳遞函數的區別是 。（2）傳遞函數是指 。（3）頻率特性是指 。（4）系統校正是指 。（5）幅值裕量是指 。（6）穩態誤差是指 。（7）圖a的傳函數為Gs)= 。（8）圖b中的t= 。（9）圖c的傳函數為Gs)= 。（10）s3+528s+60此特征方的根的實部小于-1時統穩定的k值范圍 。（11）圖d的傳函數為K= 。（12）圖e的ωc 。（13）圖f為相位 正。（14）圖g中的γ K 。（15）圖h、ij穩定性一次為 、 。（16）As)=s6=2s8s412320+16+16=0次系統是否穩定 。（17）開環傳遞Gs)=k(T1s1)/s2T2s+1),(1T,k、1、T2為常數)則γax=_ 。Xi(s)— —

G1(s)

Xo(s)

1.310.98

C(t)—G2(s)圖a

t0.1圖b t20-20

L(ω)[-20]1050

L(ω)75 [-40]ω1 10 ω

2010-20

L(ω)10 ωc ω圖c 圖d 圖ecR1Ui R2 Uo圖f

Im-0.6 1Re-0.6圖gIm Im ImRe-1 P=3V=0

Re-1 P=2V=1

Re-1 P=1V=0圖h 圖i 圖j二、判斷題（每題1分，共0分）1.拉普拉斯換的位移定理為L[ft-τ)=e-sF(τ+S)()2.在任意線形式下L[a1t)+bf2(t)]aF1s)+bF2(s)()3.原函數為ft)st.則象函數F（S）=

S( )S2W24.G1(s和G（S）為串聯連接則等效后的結構為G1s）.G2（） ( )5.rt)t)則R(s)1( )S..t6.設初始條全部為零2Xt)Xt)t則Xt)t1e2)( )7.一階系統單位階躍響應下

pT( )8.二階系統單位階躍信號作用下當

0時系統輸出為等幅振蕩( )9.勞斯判拒斷系統穩定的充分必要條件是特斯方程各項系數大于零( )10.穩態誤為e

mSE(s)( )s三.求系統的傳遞函數。Xo(s/Xi(s、Xo(s/D(s、E(s)/Xi(s、E(s/D(s（10Xi(s)

E(s)

Ds)— —

Xo(s)G1(s) G2(s) G3(s)— —四．復合控制系統結構圖如下圖所示，圖中K、K2、T1、2是大于零常數（0Xi(s)

E(s)_

Gc(s)K1/T1+1 K2/s(T2s1)

Xo(s)a、確定當閉環系統穩定時，參數K1K2、T1、2應滿足的條件。b、當輸入γ(t=ot時，擇校正裝置G(s)使得系無穩態誤差。五設單位負反饋的開環傳遞函數為Gs)=K/[s(s+1)(0.25s+1)要求系統穩態速度誤差系數Kv≥5角裕度γ′≥4o采用聯校正，試確定校正裝置的傳遞函數（0分）六.已知Fz)=8Z+828Z3判斷該系的穩定性10分）七．已知單位負反饋系統的閉環傳遞函數為G(s)(1)試繪制參數a由0→∞變化的閉環根軌跡圖；

s2s(2)判斷(

3,j)點是在根軌跡上；(3)由根軌跡求出使閉環系統阻尼比ξ=05時的a的值。.14分）一.填空題（每空1分共4分）1.當擾動信進入系統破壞系統平衡時用其動態過程中給定值與測量值之間產生的最大偏差來衡量系統動態過程的 。2.比例環節傳遞函數為 。3.單位拋物函數信號的拉氏變換式 。4.系統特方程的根具有一個根為零或實部為零時，該系統為 。5.系統位置差系數Kp= 。6.一階慣環節的頻率特性為 。7.G（s=1+Ts的相頻性為 。8.閉環頻指標有 、 。9.常用的正裝置有 、 、 。10.z變換的z定義 。二.分析下述系統的穩定性.（1分）1.已知系特征方程為: Ds)=s4+2+s22s+1=0 試判斷統的穩定性;（4分）2.最小相系統的開環幅相曲線如圖1所示,確定系統的穩定性;（4分）ωc=ω1ω1-1

Imω=∞Re0

-90

L(ω)20

ωc ωω=0圖1

-180

ф(ω)圖23.開環對數率特性如圖2所示,而有v=1,p=1試判斷系統的穩定性;（6分）4.最小相角統開環增益為K時,對數幅頻特性L(ω)如圖3所示,現要求相角裕度為γ=45°,試確定環增益如何變化?7分）L(ω)-2060ω1圖3

ωc ω-40三.系統結如圖4所試求系統傳遞函數Ф(=

C(s)R(s)

.（8分）R(s)

G3 C(s)G1H1H2G2圖4四.已知某位反饋系統結構圖如圖()所示,單位階躍響應曲線如圖(b)所示,確定開環增益K和時常數T1T（0分）R(s)

K1s2s)

C(s)

1.200.95

Ht)(a)圖5

0 1（b）

t/s五.系統結如圖6所.（2分）1.試繪制Ta=0時的閉極點;2.確定使統為過阻尼狀態時的a值范圍;3.確定阻比§=0.5的a值,定相應的閉環極點位置并計算此時輸入rtt時系統的穩態誤差essR(s)

E(s)1s

1 C(s)s圖6六.已知系開環傳遞函數:G(s)H(s=

Kts)s2s)

若t>T,t=Tt<T,試分繪制這3情況下的幅相曲線.（12分）七.求f(t)=t的Z變換（10分）八.已知單位負反饋系統的開環傳遞函數為

G(s)

(sa)/42s(s)（1）試繪制參數a由0+變換的閉環根軌跡圖；（2）求出臨界阻尼比ξ=1的閉環傳遞函數（3一.填空題每空1.5分共5分）1.線性系統 輸出量與入量的拉氏變換之比，稱該系統的傳遞函數。2.一階微環節的傳遞函數為 。3.系統開傳遞函數中有兩個積分環節則該系統為 型統。4.二階欠尼振蕩系統的最大超調量為 。5.頻率特性括 。6.對數幅頻性L（ω） 。7.高階系的諧振峰值與 關。8.單位階信號的z換為 。9.分支點逆信號流向移到G（s）前，為了保證移動后的分支信號不變，移動的分支應串入 。10.高階系中離虛軸最近的極點，其實部小于其他極點的實部的1/5并且附近不存在零點，則該極點稱為系統的 。二.試求下圖的傳第函數(8分)R C- G1

- G2 G3G4G5三.如圖所示有源電路設輸入電壓為ui(t)輸電壓為uc(t為運算放大器開環放大倍數試列寫出微分方程(12分)R1 u1(t)ui(t)

i1(t)

i2(t)C1 C2

uc(t)四.確定下圖所示閉環系統穩定時K的取值范圍。(10分)X（s）

Ks(s2s(s)

X（s）五.已知單位反饋系統的開環傳遞函數為（s=

0(s)s(s)

試求輸入信號x=2+2t+t2時系統的穩定誤差（13)六.最小相系統的對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函數和相位裕量γ。(15分)L()100

-20dbdec20 w1 2-20

-40七.系統的結構如圖所示，求系統的脈沖傳遞函數。(12分)

x*(t)X0(z)xi(t)

e(t)

G1(s)

e1(t)

G2(s)

x0(t)Xi(s) _

T E1(s) _ T

x0(s)Hs)八.設負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)（15分）

K(s(s(s)

繪制K由0->∞變化的閉環根軌跡圖。一.填空題（0分）（1）控制系統的基本要求是 、 、 。（2）脈沖傳遞函數是 。（3）幅頻特性是指 。（4）系統校正是指 。（5）幅值裕量是指 。（6）香農定理是指 。（7）圖a的傳函數為Gs)= 。（8）圖b的閉傳遞函數為Gs)= 。（9）圖c的傳函數為Gs)= 。（10）s3+528s+60此特征方的根的實部小于-1時統穩定的k值范圍 。（11）圖d的傳函數為K= 。（12）圖e的ωc 。（13）圖f為相位 正。（14）圖g中的γ K 。（15）圖h、ij穩定性一次為 、 。（16）As)=s6=2s58s412320+16+16=0次系統是否穩定 。（17）開環傳遞Gs)=k(T1s1)/s2T2s+1),(1T,k、1、T2常數)則γax=_ 。L(ω)200]10500]

L(ω)ω 75 [-20]

L(ω)201010

[-20]ωc-20

[-4圖c

1 1圖d 0 1 1

-20 ω圖eXi(s)— —

Xo(s)

1.31

C(t)—G2(s)圖a

t0.1圖bR1Ui R2Im圖f-1

ReP=1V=2

c Uo

ImRe-1 P=2V=1

Im-0.8

1ReIm圖gRe-1 P=1V=0圖h 圖i 圖k二.判斷題（每題2分共0分）1.在任意線性形式下L[a1t)-bf2(t)]=a(s-bF2(s) ( )2.拉普拉斯變換的終值定理為t

ft)mF(s)( )s3.1s）和G2（）為并串聯連接則等效后的結構為G1sG2（S( )...

2 t 34.設初始條件全部為零Xt)Xt)Xt)t)則Xt)

e2sn3

t( )25.一階系在單位階躍響應下ts)T( )三.求下圖對應的動態微分方程（10分）C1uR1 R2ui uoC2四.求系統的傳遞函數。Y1(s/X1(s、Yo(s/X2(s、Y2(s)/X1(s、Y2(s/X2(s（0分）X1(s)

G1(s)—

Y1(s)Y2(s)

G4(s) G2(s)—G3(s)

X2(s)五.復合控制系統結構圖如下圖所示，圖中K1K2、T1、2是大于零的常數。Xi(s)

E(s)_

Gc(s)K1/T1+1 K2/s(T2s1)

Xo(s)c、確定當閉環系統穩定時，參數K1K2、T1、2應滿足的條件。d、當輸入γ(t=ot時，擇校正裝置G(s)使得系無穩態誤差（10分）六.結構圖下，T=1s求Gz)（10分）Xi(t) Xo(t)(1—e-s)/s 1[s(s+1)]七.設負反系統的開環傳遞函數為：

G(s)

K;(s(s(s26s)試繪制K由0->∞變化閉環根軌跡圖（0分）一、填空題 （每空1分，共01.線性系統零初始條件下 的拉氏換之比，稱該系統的傳遞函數。2.系統的傳函數，完全由系統的 決，而與外界作用信號的形式無關。3.系統特方程的根具有一個正根或復根有負實部時，該系統為 。4.系統輸出過穩態值達到第一個峰值所需的時間為 。5.由傳遞函怎樣得到系統的頻率特性 。6.積分環的頻率特性為 。7.純遲延節的頻率特性為 。8.G（s=1+Ts的幅頻性為 。9.高階系的調節時間跟 有。10.幅頻性最大值與零頻幅值之比為 。二．試求下圖的傳遞函數(7分)H2R -- G1

G4+ C- G2 G3H1三．畫出下圖所示電路的動態結構圖(10分)R1 u1(t)ui(t)

i1(t)

i2(t)C1 C2

uc(t)四． 已知系統的單位階躍響應為x0（t）11.8e4t+0.8e9t。試求（1閉環傳遞函數；（）系統的阻尼比ξ和無阻尼自然振蕩頻率ωn；3）系統的調量σp和調節時間ts。 (3分)五． 在系統的特征式為A（s）=s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0，求系統的特征根。(8分)六.最小相位系統的對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函數和相位裕量γ。(14分)L()-40dbdec10 -20dbdec01 8

w-40七．設單位反饋系統的開環傳遞函數

G(s)

Ks(s(5s)

為要求系統穩態速度誤差系數Ｋv≥,相裕度υ′≥４０

。，采用串聯滯后校正，試確定校正裝置的傳遞函數。(15分)八．已知F(z)

z(z(z)2

求z的反變換(8分)九、系統方框圖如下圖，求（1）當閉環極點為s1

3j時的K,1值；（2）在上面所確定的K1值下，試繪制K由0→+∞化的閉環根軌跡圖 （15分）R(s)

Ks2-1+K1s

C(s)一.選擇題（每題1分共0分）1.反饋控制系統又稱為（）A.開環控制系統B．環控制系統B.擾動順補償系統D．輸入順饋補償系統2.位置隨動統的主反饋環節通常是（）A．電壓負反饋 B．流負反饋 ．轉速負反饋 D．置負反饋3.如果典型階系統的單位階躍響應為減幅振蕩(又稱阻尼振蕩)，則其阻尼比（）A．ξ<0 ．ξ=0 ．0<ξ1 D．ξ≥14.Gs)=1/[(+1)S+2)(S+)S+4)]環節的對數相頻特性的高頻漸近線斜率為（）A．-20dB B．-40dB C．-60dB D．80dB5.某自控系的開環傳遞函數Gs)=1[(+1)S+2)]，則此系統為（）A．穩定系統B．不穩系統 C穩定邊界系統 D．條件穩定系統6．若一系的特征方程式為(s+1)2(s－2)23＝0則此系統是（ ）A．穩定的 B．臨界定的 C．穩定的 D．條件定的7.下列性能標中的()為系統的穩態指標。A.σP B.ts C.N D.ess8.下列系統屬于開環控制的為：()A.自動跟蹤雷達 B.控加工中心 .普通床 D.家空調器9.RC串電路構成的系統應為()環節。A比例 B慣性 C.分 D.振蕩10.輸出信與輸入信號的相位差隨頻率變化的關系是()。A.幅頻特性 .相頻性 .遞函數 D頻率響應函數二．試求下圖的傳遞函數(6分)G3CR + +C- G1 G2-H1 H2H3三．畫出如圖所示電路的動態結構圖(10分)LsUi（t）

I(s)

IR(s)

1U（s）sc四．某單位反饋系統結構如下圖所示，已知x（t）=tdt）=-0.5。計算該系統的穩態誤差。(1分)Ds)Xi(s)

4.2s1

5ss)

X0(s)五．設復合控制系統如下圖所示。其中，K1=22=1T=025s，K2K3=1要求（1）當r（t）=1++（1/2）2，系統的穩態誤差；（2）系統的單位階躍響應表達式 (1分)K3SkR + Ck- k1_ sTs)六.最小相位系統的對數幅頻特性如圖所示。試求開環傳遞函數和相位裕量γ。(15分)100-20

L()1

-20dbdec

10 w-40七某Ⅰ型單位反饋系統固有的開環傳遞函數為,

G(s

)Ks(s)

要求統在單位斜坡輸入信號時位置輸入穩。態誤差ess0.1,減切率ωc’≥44rad/s,相裕度υ≥４５

幅值裕度Ｋg(dB≥100Db.用下圖無源和有源 相 位 超 前 網 絡 矯 正 ， 系 統 ， 使 其 滿 足 給 定 的 指 標 要 求 。(13分)八．系統結構如圖所示，求輸出量z的變換X0(). (0分)xI(t G1XI(s)

G5_ T G2

+G3 G4

T x*(tX0(z)x0(t)X0(s)九. 系統框圖如圖2--21所示，制a由0→∞變化的閉環根軌跡圖，并要求：（1）求無局部反饋時系統單位斜坡響應的穩態誤差、阻尼比及調節時間；（2）討論a=2局部反饋對系統性能的影響；（3）求臨界阻尼時的a值。 （5分）R(s) E(s)- -

1s(s)

C(s)as圖2-4-一．選擇題（每題1分，共10分）1.利用奈斯特圖可以分析閉環控制系統的（ ）A.穩態性能 B.動態性能 C.穩態動態性能 D.抗擾性能2.有一線性統其輸入分別為u1t)和u2t)時輸出分別為1(t)和2(t)當輸入為a1(t)+22(t)時a1a2為常數)，輸出應為（ ）A.a11(t)+y2() B.a11(t)+2(t) C.a11(t)-a22(t) D.1(t)+a22()1T3.某串聯校裝置的傳遞函數為Gc()=K S(0<β<1，則該裝置是（ ）1SA.超前校正裝置 B.滯后校裝置C.滯后—超前校正裝置 D.超前——滯后校正裝置4.1型系統環對數幅頻漸近特性的低頻段斜率為（ ）A.-40(dB/dec) B.-20(B/dec) C.0(dBdec) D.+20(dBde)Ksz)5.開環傳遞數Gs)(s)= 1 ，其中p>>p>0，則軸上的根軌跡為（ ）sp1sp2)A.（-∞，-p2],[-1,-p1] B.(-∞,-2]C.[-1+∞] D.[-z,-p1]6.設系統的遞函數為Gs)=

1s2s1

，則系統的阻尼比為（ ）1 1A. B.25 5

1C. D.127.設單位負饋控制系統的開環傳遞函數Go(s=

Kssa)

，其中K>0,>0，則閉控制系統的穩定性與（ ）A.K值的大小有關 B.a值的大有關C.a和K值大小有關 D.a和K的大小無關8.在伯德中反映系統動態特性的是( )。A.低頻段 .中段 .高頻段 D.無反映9.設開環統的頻率特性G(jω)=

11j)2

，當ω=1rad/s時，其頻率特性幅值G1)=( )。A.1 B. 2 C.1 D.12 410.開環傳函數為Gs)H(s)=

Ks3(s)

,則實軸上的根軌跡為( )。A.［-3,∞］ .0,∞］C.(-∞,-3) D.［-3,0］二．統的結構圖如下：試求傳遞函數（s）/R（s。 （5分。R_ _ G G三．系統特征方程為s6+30s5+20s4+10s3+5s+20=0試判斷系統的穩定性（6分）2 2 2四系統的閉環傳遞函數（s/（s為ωn/s+ξωns+ωn誤差定義為e=-,試求統在r(t)為l(t)tl(t)時的穩態誤差（5分）五．控制系統的開環傳遞函數

G(s)

0(s)s2(.s)畫出幅頻特性曲線，試判斷系統的穩定性，并計算穩定裕度γ（5六．系統校正前后的開環傳遞函數如圖，試求校正裝置15分）L-40

-200.1

-201

ω10 20-40七設系統的結構如下圖所示采樣周期T=1s設K=10設分析系統的穩定性并求系統的臨界放大系數（15分）R(s)_

1eTss

Ks(s)

C(s)八若某系統當階躍輸入作用rt)=l(t)時在初始條件下的輸出響應為C(t)=1-e+e-t.試求系的傳遞函數和脈沖響應（9分）一．判斷題 （每題1，共0分）1．在任意線性形式下L[f1(t)+bf2t)]=1(s+bF2(s) （ ）2．拉普拉變換的微分法則

2[d2

ft)]S2F(s)

. （ ）t23．G1s）和G2（S）為并串聯連接則等效后的結構為G1sG（S） （ ）4．一階系在單位階躍響應下ts)T（ ）5．二階系在單位階躍信號作用下當

0時系統輸出為等幅振蕩 （ ）6.勞斯判判斷系統穩定的充分必要條件是特斯方程各項系數大于零 （ ）7．系統的征方程為s40s35s2s20則該系統穩定 （ ）8．單位負饋系統中

G(s)

2s(s5s)

當rt)

1t2時e 02s （ ）9．.典型比環節相頻特性()00（ ）110．G(s)

4s1

的轉折頻率為4 （ ）二．倉庫大門自動控制系統的工作原理如圖所示，試說明自動控制大門開啟和關閉的工作原理，并畫出系統的原理方框圖。(10分)絞盤放大器 電動機電位關門開關大門開門開關三．電路如圖所示，ur(t)為輸入量，(t)為輸出量，試列寫該電網絡的動態方程并求傳遞函數ucs)/ur(s)。(13分)R1i1i2ur

Lu0C i1i2

R2 uc四．控制系統如圖所示，試確定系統的穩態誤差。(13分)r=1+t e 1- s

n=0.1

0cs(2s)0.5五．單位反饋系統的結構圖如圖所示，試畫出K>0時環系統的根軌跡圖（要求按步驟作。(13分)R(s)

K(s)s(s)

C(s)s2s2六已知系統的閉環傳遞函數為

2nn(s)n 當入rt)=2sint時測得輸出cs(t)4sin(-4)試確定nn系統的參數ζ，n。 (3分)

s2

s2七．系統結構如圖所示，已知當K=10，T=0.1，系統的截止頻率ωc=5若要求ωc不變度提高4，問應如何選擇K，T？(15分)rt) e-

Ks)s1

Gs)

c(t)八．(13分試求Fz)=

0z(z(z)

的Z反變換。一.判斷題 (每題1.5，共5分)1.拉普拉變換的積分法則

[

ft(t)2]

1F(S)( )( )s2( )2.一階系在單位階躍響應下ts()T()3.二階系在單位階躍信號作用下當01時系統輸出為等幅振蕩()4.穩態誤為e

met)s5.系統的征方程為s30s29s00則該系統穩定 ( )6.單位負反系統中

G(s)

2s(s5s)

當rt)t)時es0 ( )7.系統輸出振幅與輸入振幅之比稱為幅頻特性 ( )8.頻率特性對系統適用，對控制元件，部件，控制裝置不適用 ( )9.在正弦信作用下，輸出的穩態分量與輸入的參數比稱為頻率特性 ( )10.對幅頻性的縱坐標用L（ω）表示且L（ω）=20LgAω) ( )C(s)二.化簡構圖，求系統傳遞函數 ?R(s)

10分）（2）①.當（s）G（）時，求

C(s)R(s)

N（s）=0

（8分）R(s) + + +

Ns)G（s）

C(s)+A（s） H（s）+ -②...上題當（s=（s=

(s(s)

,（=0（t=（t時選擇（s使mc(t)=。t（7分）三.系統右，K*0，畫根軌跡。 （13分）四.已知傳遞函數G（s）=（12分）

s3s22s5s42s34s28s5

，試判斷此傳遞函數是否為最小相位傳遞函數。五.已知開傳遞函數G（s=

0(s2)(s)2(s0)

,畫對數幅頻特性曲（用分段直線近似表示。（12分）六.s)

s2s)2s

求f(t)?

（3七．已知序列x(n)和(n)的Z變為X(z)

3z3

2z2

2zY(z)

0z(z(z)

(z(z24z)試確定序列x(n)和(n)初值和終值 （0分）一. 判斷題(每題1.5分，共5分)1.拉普拉變換的微分法則

[d

ft)]S2F(s)（ ）2t22t2.一階系在單位階躍響應為yt)1eT （）tT3.二階系在單位階躍信號作用下當

0時系統輸出為等幅振蕩 （ ）4.系統的征方程為s40s35s2s20則該系統穩定 （ ）5.單位負饋系統中

G(s)

2s(s5s)

當rt)t)時es0 （ ）6.系統輸的相位與輸入相位之差稱為相頻特性 （ ）7.頻特性適用于線性正常模型. （ ）8.典型比例節相頻特性()00（ ）9.開環對數頻特性曲線低頻積的形狀只決定于系統的開環增益K和積分環節的數目（對最小相位系統而言） （ ）10.諧振峰反映了系統的平穩性 （ ）二.對于圖所示系統，假設運算放大器是理想的運算放大器，被控對象是不可改變的。V(s)（1）.畫出統方塊圖，寫出傳遞函數o ；(10分)Vi(s)（2.求系單位階躍響應分析系統是否處于欠阻尼狀態如果不是如何改善系統才能既不提高系統的階次又能使系統處于欠阻尼狀態。(10分)1MΩ

1μF

被控對象Vi 1MΩ1MΩ

1MΩ 1MΩ Vo- - -V1 V2三.判斷特征方程為s37s+171=0系統是否具有=1的穩裕度。(10)四反饋控制系統如圖所示被控對象及測量環節傳遞函數不可改變G（s）為控制器傳遞函數（s）為控制輸入（s為輸出N（sN（s分別為加在被控對象輸入輸出上的干擾N（s為測量干擾。要求系統分別在響應：（1）r(t)=t*1(t)n1()=n2(t)3(t)0（2）rt)=1(t),n1(t)=1(t),n2(t)n3t)=0（3）rt)=1(t),n2(t)=1(t),n1(t)n3t)=0（4）rt)=1(t),n3(t)=1(t),n1(t)n2t)=0時，穩態誤差為零。試求以上4情況各對控制器傳遞函數Gc（s）有何要求？(14分)N1(s) N2(s)控制器 被控對象R(s)+-

+G（s） +

+2+s(s)N3(s)

+ C(s)測量環節0 +s0 +五.系統閉特征方程為s3-3s+2s+K(+10)=0，概略繪制K由0→+∞化的閉環根軌跡圖。(12分)六.設單位負反饋系統的開環傳遞函數為

k(s)

K1s)s5s)

其中K>0若選定奈奎斯路徑如圖所示：（1） 畫出系統與該奈氏路徑的奈氏曲線[即該奈氏路徑在Gk（s）平面中的映射；（2） 根據所畫奈氏曲線即奈奎斯特穩定判斷閉環系統穩定的條件；（3） 當閉環系統不穩定時計算閉環系統在右半s平面的極點數。(15分)Imω=+∞①ω=0+④ω=0-③ω=-∞

②R→∞0 ReΓs七.已知一單位反饋系統的開環對數頻率特性如圖所示：(14分)（1）系統開環傳遞函數；（2）以梅增益公式為基礎，畫出與該系統相應的信號流圖（也可用直接分解法；L(ω),dB-20dB/dec 30 2/3

-40dB/dec

ωrad/s一．選擇題：(每題5分，共5)1.實驗中以從( )取頻率特性。A.穩定的性和非線性系統 B.不穩定的線性和非線性系統C.不穩定線性系統 D.定的線性系統2.傳遞函的概念適用于（ ）統。A．線性非線性 B.性非時變C．非線定常 D.性定常3．系統的態性能包括（ ）。A．穩定、平穩性 B.穩性、快速性C．快速、穩定性 D.定性、準確性4．確定統根軌跡的充要條件是（）。A．根軌的模方程 B.軌跡的相方程C．根軌增益 D.軌跡方程的階次5．正弦號作用于線性系統所產生的頻率響應是（ A．輸出應的穩態分量B.輸出響的暫態分量C．輸出應的零輸入分量D.輸出響的零狀態分量6．系統的遞函數完全決定于系統的( 。A．輸入信號 B輸出信號C.結構和數 擾動信號7．控制系的相位穩定裕量反咉了系統的( )。A．穩定性 B穩態性能C.快速性 D動態性能8．一般來，系統增加積分環節，系統的穩定性將（ A．變好 B.變壞 C不變 .可能好也可能變壞9．系統開對數幅頻特性L()中段主要參數的大小對系統的（ ）性能無影響。A.動態 B.穩態 C.相對穩定性 D.響應快速性10．反饋制系統又稱為（ ）A．開環控系統 B閉環控制系統C．擾動順補償系統 D輸入順饋補償系統二．系統結構圖如下，試求（1當k

0時系統的動態性能（2系統阻尼比7的k值（3當k6時系統的動態性能。(15分)三.系統方框如圖所示，E（s）=R（）—C（s）,試求傳遞函數： （0分）（1）

C(s)，R(s)

C(s)，N1(s)

C(s)；N2(s)（2）

E(s)，R(s)

E(s)，N1(s)

E(s)。N2(s)

G N(s)212R(s)+N1(s) -G1 G2- -

C(s)G3四.（5系統結構如圖所示：求K*0時的根軌跡。五.系統方框圖如圖所示，設r（t）n（t）1（，系統中各環節傳遞函數如下：G1（s）=

K.5s1

，G2（s）=

1s5

，H（s）=25試求1系統的穩態誤差；1（2）在擾作用點左側的前向通路中串入積分因子s1（3）在擾作用點右側的前向通路中串入積分因子s

，后，求系統的穩態誤差；，后，求系統的穩態誤差；（4）在（3）所述的情況下，擬對擾動加裝補償環節，以使擾動對輸出無影響，試求補償環節的傳遞函數并畫出補償后的方框圖。 （15分）R(s)

E(s)-

G1(s)

Ns)

G2(s)

C(s)Hs)六.某控制系統的開環傳遞函數為G（s）=

6;s(2s5s)a) 試求系統的相位裕量和幅值裕量；14sb) 如采用傳遞函數G（s=18s

的串聯超前校正裝置試繪制校正后系統的伯德（不用修正并求此時的相位裕量；c) 討論校正后系統的動態性能有何改進。 15分）七采樣控制系統框圖如下其中T=1.K=10.分析該系統的穩定性并求該系統臨界穩定時K值15R(S) C(S)tsk1 1s

s(s)一.選擇題.每題2分共0分）1.單位斜坡數ft)=t的氏變換式F(s)=（ ）A．s ．1 C．S2 D．1/22．單位拋線輸入函數rt)的數學表達式是rt)＝（ ）A．at2 B．1/2t2 C．2 D．1/2t23．當二階統特征方程的根為具有負實部的復數根時，系統的阻尼比為（ ）A．ζ<0 B．ζ＝0 C．<ζ<1 D．ζ≥14．已知單反饋控制系統在階躍函數作用下，穩態誤差es為常數，則此系統為（ ）A．0型系統 B．I型系統C．Ⅱ型系統 D．Ⅲ型系統5．設某環的傳遞函數為Gs)＝

12s1

，當ω＝0.5ra／s時，其頻率特性相位移θ(0.5)=（ ）A．－．－C．D．4 6 6 46．超前校裝置的最大超前相角可趨近（ ）A．－90° B．－45° C．45°D．90°7．單位階函數的拉氏變換是（ ）A．1s3

．1s2

C．1 D．1s8．比例微控制器中，微分時間常數越大，則系統的（ ）A．動態偏差越小 B．動態偏差越大C．振蕩越小 D．過渡過程縮短9．同一系，不同輸入信號和輸出信號之間傳遞函數的特征方程（ ）A．相同 B．不同C．不存在 D．不定102型系對數幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（ ）A．－60d／dec B．－40dBdecC．－20dBdec D．0dB／dec二.判斷題（每題2分共0分）1..f(t)=1--t的Z變換為

1（）Z12.頻率特性的中頻段反映系統的動態性能。幅值穿越頻率ωc決定著系統的放大系數和系統型別。（）3.系統開環點數等于系統的根軌跡的條數。 （）4.若系統的越頻率ωc大，則調節速度快，即ts就小（）σt5.特征方程根s=σ，為實數根有m重極點則對應的時域表達式為(k1k+……+kt-1)e （σt三.系統結構圖如圖所示若要求系統階躍響應的性能指標超調量δ%=16.3%節時間t=175s(5%誤差)，試選擇參數1,2。并計此時系統在單位斜坡信號作用下的穩態誤差。kR(s) E(s) C(s)k1s2

15K2s四.單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)

K*(s)s(s)2

畫出K>0閉環系統的根軌跡圖并求出有一個閉環 極 點 為 -3 時 開 環 增 益 K 的 值 和 這 時 另 外 兩 個 閉 環 極 點。（15分）五、單位負反饋系統的開環傳遞函數為Gs)，設Gs)無右半面的極點和零點，其對應的對數幅頻漸近曲線如圖所示（ωc為已知值，試寫出開環傳遞函數G(s)的表達式并作出相頻特性曲線，分析閉環系統的穩定性。（13分）L(ω)/dB-20

ωc-60

ω/(rad/s)系統對數幅頻漸近曲線六.單位負反饋系統的開環傳遞函數為

G(s)K(4s)s(s)2

這里K>0試用奈奎斯判特判據討論閉環系統的穩定性（要求作出奈奎斯判特曲線14分）七.采用系的結構框圖如下所示采用周期T1s試確定制器的脈沖傳遞函數Dz)使該系統在單位階躍信號作用下為最小拍無差系統（3r(t)-

e(t)

e*(t)

D（z）

u(t)

u*(t)

1eTss

1s0s)

c(t)一.判斷題：(每題1.5共5分)t（ ）1.一階系在單位斜坡響應為yt)tT1eTt（ ）T2.二階系在單位階躍信號作用下當

0時該系輸出穩定 （ ）3.系統的征方程為s4s3s22s10則該系統穩定 （ ）4.單位負饋系統中

G(s)

2s(s5s)

當rt)

1t2時e 0（ ）25.典型積環節相頻特性)00（ ）6.頻帶頻反映系統的快速性 （ ）7.系統諧峰值越大.超調量越大 （ ）8.三頻段用的前提是系統閉環穩定 （ ）19.G(s)

4s1

的轉折頻率為4 （ ）10.單位階響應為t)1e4te9tt)

對應頻率特性為G(j)

(j)2(j)6（ ）二.系統結構如圖所示。若要求閉環系統的阻尼比ξ=

22 ，階躍響應的調節時間t=1,2定k,2的值。 （3分）R(s) K1

5s(s)

C(s)K2s三系統結構如圖所示圖中T1=01T20.2為了保證rt)=t3作用下統的穩態誤差es0.05K應如何選取（3分）R(s) E―

K1s2s)2

C(s)四.單位負反饋系統的開環傳遞函數為G(s)環系統穩定時K的取值范圍（4

K(s)2s3

試出K由零變到正無窮時閉環系統的根軌跡并確定閉五.單位負饋系統的開環傳遞函數為G(s)

ks2s)

中T、k均為大于零，試繪制系統的概略幅相特性曲線并用奈奎斯特穩定判據判別閉環穩定性。(5分)六.系統結構如圖(a)所示。其中原有開換傳遞函數Go(s和校正裝置Gc(s的對數幅頻漸近特性曲線如圖(b)中Lo,Lc所示。并設Go(s、Gc(s)均沒有負平面右半部的零點、極點。 （5分）（1）分別寫出Go(s、Gc(s的表達式；R(s) C(s)Gc(s) Go(s)―圖(a)（2）畫出G(sGc(s對應的對數幅頻漸近特性曲線和相頻特性曲線，并分析Gc(s對系統的校正作用L(ω)/dB[-40]

Lc[20]L0 1 10L圖

100o

ω/(rad/s)七.采樣統的結構如下圖所示，采樣周期T1s，輸入為單位階躍信號，試問：（1）統的閉環滿沖傳遞函數；（2）系的輸出響應*(t)（算至n=515分）c*(t)r(t)-

e(t)

e*(t)

1eTss

u(t)

1s(s)

c(t)一.選擇題（每題1.5分共5分）A．零B．大于零C．奇數D．偶數A．零B．大于零C．奇數D．偶數2．PID控制器的傳遞函數形式是（）A．5+3sB．5+31C．5+3s+31 D．5+s3．拉氏變將時間函數變換成（ ）

s1s1A．正弦函數 B．單位階躍函數C．單位脈沖函數 D．復變函數4．線性定系統的傳遞函數，是在零初始條件下（ ）A．系統輸出信號與輸入信號之比B．系統輸入信號與輸出信號之比C．系統輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比D．系統輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比5．若某系的傳遞函數為Gs)=

Ks1

，則其頻率特性的實部R(ω)是（ ）A． K12T2C． K1T

B．-D．-

K12T2K1T6．已知系的特征方程為(s+1)(s+2)s+3)=s+4，此系統的穩定性為（ ）A．穩定 B．臨界穩定C．不穩定 D．無法判斷7．已知系統前向通道和反饋通道的傳遞函數分別為G（s）=應為（ ）A．-1 B．-0.1

ss)

,Hs)1K

hs，當閉環臨界穩定時，Kh值C．0.1 D．18．閉環系特征方程為G(s)H(s=-1,其中G(s)H(s)的矢量表示為（ ）A．1/（2l）π B．1/(l+1πC．1/（2l D．1/(lπ)（各備選項中l=0,12…）9．某串聯正裝置的傳遞函數為Gc(s=k

11

,1，該校正裝置為（ ）A．滯后校正裝置 B．超前校正裝置C．滯后—超前校正裝置 D．超前—滯后校正裝置10．設開系統頻率特性G(j)

111)

，則其對數幅頻特性的漸近線中頻段斜率為（ ）A．-60dB/dc B．-40dBdecC．-20dBdec D．0dB/d二.統結構如圖一所示。求系統的閉環傳遞函數C(S/R()。(15分)R(s)

_G1 _

H2G2 G3

C(s)H1G4三．系統的結構圖如圖二所示。試確定阻尼比ζ=0。6的Kf值，并求出這時系統階躍響應的調節時間ts和超調量σp%。(15分)R(s)_

9 1_ s(s)

C(s)Kfs四．單位負反饋系統的開環傳遞函數為試確定系統閉環穩定時的K值范圍。(15)五．單位負反饋系統的開環傳遞函數

G(s)

Ks(.2s)2（1）確定K值，使系統的模穩定裕度為2dB;（2）確定K值，使系統的相穩定裕度為60°。 (15分)六．系統結構圖如圖五所示。誤差的定義為-c（15分)（1）確定Kp值使系統在rt)=1(t)時的穩態誤差為0.05；（2）確定的Kp值，求Kf值使得相當干擾d(t)為躍函數時的穩態誤差為零。d(t)Kfrt)_

1Kp.4s1

1cs1七．采樣系統如下圖所示。其中Gs)對應的z換式為Gz),已知(10分)G(z)

K(z)(z(z)

Gz)一.簡答題（0分）1.從元件的能分類，控制元件主要包括哪些類型的元件？ (5分”2.開環系統閉環系統各有什么特點？（5分）二．判斷題 （每題2分，共01.二階系統單位階躍信號作用下當

n1時輸出為11n

t)ent( )( )2.系統的特方程為2s40s3s25s20則該系統穩定。3.單位負反系統中

G(s)

2s(s5s)

當rt)t)

1t2時e 02( )4.典型微分節相頻特性)00( )5.三頻段適的范圍是具有最小相位性質的單位負反饋系統 ( )6.G(s)4s1的轉折頻率為2.5 ( )7.單位負反系統開環傳遞函數G(s)

3s(s24s)

的相角裕量80 ( )8.相位超前正裝置傳遞函數為C

(s)

S1)( )S119.PD校正的傳遞函數為GC(s)KpKds

( )tS10.香農定為采樣頻率大于等于信號最高頻率的2倍 ( )三.求下圖所示電網絡的傳遞函數，圖中電壓u1)、u2(t)分是輸入變量和輸出變量,求該系統的傳遞函數1分）CR1R0U1(t)

U2(t)四.求拉普拉斯變換式F（s）=

1s2(s)

的Z換F（z。 （4分）G(s)

K(s);s(2s)五.設負反系統的開環傳遞函數為： 試制K由0-∞變化的閉環根軌跡圖（15分）六.方框圖圖所示，若系統的σ%=15%tp=0.8。試求：（1）K1、K2值；（2）r(t)=1(t)的調節時間s和上升時間tr。（5分）R(s)

K1s(s)

C(s)1K2s七.設系統開環傳遞函數沒有右平面的零點和極點且開環漸進對數幅頻特性曲線為下圖中的L0加入聯校正環節后的開環漸進對數幅頻特性曲線為圖中的L1求校正節的傳遞函數畫出該環節的伯德（對數幅頻特性曲線用漸進線表示，并明該校正環節的作用15分）L(ω)/dB0

-20L1

L0-40 -40

-20

ω/(rad/s)ω1 ω2 ω3

ω4-20

ω5-40-40一.選擇題每題2分共0分）1.對于一階二階系統來說，系統特征方程的系數都是正數是系統穩定的( )A.充分件 .要條件.充分要條件 D.上都不是2.開環傳遞數為Gs