機(jī)械工程控制基礎(chǔ)考試題完整版DOC

1、控制基礎(chǔ)填空題(每空1分，共20分)I. 線性控制系統(tǒng)最重要的特性是可以應(yīng)用疊加 原理，而非線性控制系統(tǒng)則不能。2 .反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)輸入量和 反饋量的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系 統(tǒng)。3 .在單位斜坡輸入信號作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=_=_。4 .當(dāng)且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)特征方程的所有根的實(shí)部都是負(fù)數(shù) 時(shí)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。5方框圖中環(huán)節(jié)的基本連接方式有串聯(lián)連接、并聯(lián)連接和反饋_連接。6 .線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在一初始條件為零一 時(shí)，系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換的比。7 .函數(shù)te-at的拉氏變換為。(s+a)8. 線性定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率 而

2、變化的函數(shù)關(guān)系稱為相頻特性。9 .積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為_二20 dB / dec。10. 二階系統(tǒng)的阻尼比E為_0_時(shí)，響應(yīng)曲線為等幅振蕩。II. 在單位斜坡輸入信號作用下，型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=_0_。12. 0型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率為0dB/dec,高度為 20lgKp。13. 單位斜坡函數(shù)t的拉氏變換為4。s14. 根據(jù)系統(tǒng)輸入量變化的規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為_恒值_扌空制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。15. 對于一個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速性 和準(zhǔn)確性。16. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，與輸入量

3、、擾動量的形式無關(guān)。17. 決定二階系統(tǒng)動態(tài)性能的兩個(gè)重要參數(shù)是阻尼系數(shù)E和 無阻尼自然振蕩頻率。18. 設(shè)系統(tǒng)的頻率特性G (j 3 )=R( 3 )+jl( 3 ),則幅頻特性|G(j3 )|=R2(w) l2(w)。19. 分析穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、I型系統(tǒng)、II型系統(tǒng)，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)的_積分環(huán)節(jié)數(shù)來分類的。20. 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是它的特征方程式的所有根均在復(fù)平面的左部分。21. 3從0變化到+ 8時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標(biāo)圖在 第四 象限，形狀為半圓。22. 用頻域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號是 _正弦函數(shù)_。23. 二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比E的范

4、圍為o 1。24. G(s)=J的環(huán)節(jié)稱為 慣性_環(huán)節(jié)。Ts +125. 系統(tǒng)輸出量的實(shí)際值與 _輸出量的希望值_之間的偏差稱為誤差。26 .線性控制系統(tǒng)其輸出量與輸入量間的關(guān)系可以用線性微分方程來描述。27. 穩(wěn)定性、快速性 和準(zhǔn)確性是對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求。228. 二階系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)是-w2。s +2=WnS + Wn29 .設(shè)系統(tǒng)的頻率特性為 G(j .) =R(j .) jl ( J ,則RO )稱為 實(shí)頻特性 。30. 根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性，控制系統(tǒng)可分為線性控制系統(tǒng)、非線性_控制系統(tǒng)。31. 對于一個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速性和_準(zhǔn)確性_

5、。32. 二階振蕩環(huán)節(jié)的諧振頻率 3 r與阻尼系數(shù)E的關(guān)系為3 r= 3 n .1匚2 2。33. 根據(jù)自動控制系統(tǒng)是否設(shè)有反饋環(huán)節(jié)來分類，控制系統(tǒng)可分為 一開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)。34. 用頻率法研究控制系統(tǒng)時(shí)，采用的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和對數(shù)坐標(biāo)圖示法。35. 二階系統(tǒng)的阻尼系數(shù) E =0.707 時(shí)，為最佳阻尼系數(shù)。這時(shí)系統(tǒng)的平穩(wěn)性與快速性都較理想。1. 傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在初始條件為零的條件下， 系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。2. 瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后，從初始狀態(tài)到最終狀態(tài)的響應(yīng)過程。3. 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)

6、實(shí)根或負(fù) 實(shí)部的復(fù)數(shù)根，即系統(tǒng)的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件4. I型系統(tǒng)G(s) K 在單位階躍輸入下， 穩(wěn)態(tài)誤差為0 ,在單位加s(s + 2)速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為乂。5. 頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻 兩種特性。6如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動 恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是(漸進(jìn))穩(wěn)定的系統(tǒng)。7. 傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號無關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的 結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適于零初始條件下的線性定常系統(tǒng)。8. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的 開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。9. 如果在系統(tǒng)中

7、只有離散信號而沒有連續(xù)信號，則稱此系統(tǒng)為離散 _ (數(shù)字)控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。10. 反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以必(截止頻率)附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)定性和快 _ 速性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。11. 對于一個(gè)自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、丿 性和精確或準(zhǔn)確性。單項(xiàng)選擇題：1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時(shí)，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問題，稱為( )A. 最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識C.系統(tǒng)校正D. H適應(yīng)控制2反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有 (A.反饋回路B.慣性環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.PID調(diào)節(jié)器3.(A. LC. L)=,(

8、a為常數(shù))(J s+a:e_ at-(t _a)q:e B. L : eatD. L : e(t+a) i4. L :t2e2t=(A. J(S-2)3C.亠(s 2)35. 若 F(S)=，則 Lim0f (t)=(B.D.1a(s a)2sA. 4B. 2C. 06.已知f(t)=e at,(a為實(shí)數(shù))，則A.旦s -aC. 1s(s -a)7.f(t)= 0； J，則 L0f(t)dt =(*0B.a(s a)D.1a(s a)=(A. 3s3 2sC. esB.D.1-2ses3 2ses8.某系統(tǒng)的微分方程為5x0(t) -2x0(t) x(t) =Xj(t),它是(A.線性系統(tǒng)B.

9、線性定常系統(tǒng)C.非線性系統(tǒng)D.非線性時(shí)變系統(tǒng)9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e 2s,它是(A.比例環(huán)節(jié)B.延時(shí)環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為A. 1 -RCs+1B RCs RCs+1C. RCs+1D RCs+1 RCs11.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無阻尼固有頻率4s +s+1OOA. 10B. 5C. 2.5D. 2512. 一階系統(tǒng)K的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為(1 TsB. KTC.二D. T2T213.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)= J,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為(Ts +1C. K(1 e- t/T)A. =/TB. TD. (1 - e-Kt/

10、T)14.圖示系統(tǒng)稱為( 系統(tǒng)。A. 0B.C.D.15.延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=es的相頻特性/C. 9 0G(j 3 )等于()D. 1B. -TA. 1+TsC. 1Ts17.圖示對的環(huán)節(jié)為ImA. TsC.1+TsD. Ts18. 設(shè)系統(tǒng)的特征方程為 D(s)=s3+14s2+40s+40 t =0 ,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的t值范圍為(A. t 0B. 0 t 1419. 典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時(shí)間與()右關(guān)。D. t 0A.增益B.誤差帶轉(zhuǎn)折(如圖所示)，這說明系統(tǒng)中有16.對數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示，它對應(yīng)的傳遞函數(shù) G(s )為(B. 11+TsD. (1+Ts)2()環(huán)節(jié)。A. 5s+1

11、B.(5s+1)2C. 0.2s+1D.i2(02s 1)221.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=g其零、極點(diǎn)是（A.零點(diǎn) s=- 0.25,s=3;極點(diǎn) s=- 7,s=2B.零點(diǎn) s=7,s=- 2;極點(diǎn) s=0.25,s=3C.零點(diǎn) s=- 7,s=2;極點(diǎn) s=- 1,s=3D.零點(diǎn) s=- 7,s=2;極點(diǎn) s= 0.25,s=322. 一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為3(s 2)s(2s 3)(s 5)，則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次A. 0.4 , IB. 0.4 , nC. 3, Id. 3, n23.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=K1 Tses,其幅頻特性丨G（j 3 ）丨應(yīng)為()A.K e-B

12、.K e-1 T- 1 T- C.K2e -D.K22 d1T2 2.1T2，2為（）24. 二階系統(tǒng)的阻尼比Z，等于（）A. 系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)B. 臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比C. 系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比D. 系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)25. 設(shè)3 c為幅值穿越 佼界）頻率，0 （ 3 c）為開環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)的相位角，則相位裕度為（）A. 180 - 0 （ 3 JC. 180 + 0 （3 JB. 0 ( 3 c)D. 90 +0 ( 3 c)26.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= 4 ，則系統(tǒng)在r(t)=2ts(s+5)D. 0輸入作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差為()

13、27. 二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為A. 10G(s)=p 1在0VZ v二時(shí)，其無阻尼s +2 股nS+國 n2固有頻率3 n與諧振頻率3的關(guān)系為(A. 3 n 3 rD.兩者)B. 提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度D. 減少糸統(tǒng)的固有頻率29. 下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率3 c=4處提供最大相位超前角的是()A 4s+1b s+1c01 s +1d 0.625s+ 1. s 1. 4s 1. 0.625s 1. 0.1s 130. 從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率3廣40,則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是()0.00

14、4s 1B0.4s +14s+1C. 4s 110s+1D.4s 10.04s+10.4s 1單項(xiàng)選擇題侮小題1分，共30分)1.B2.A3.A4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B15.B16.D17.C18.B19.D20.D21.D22.A23.D24.C25.C26.A27.C28.B29.D30.B二、填空題（每小題2分，共10分）1. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、 和有關(guān)。2. 個(gè)單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為3 k2，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征s +5s +4s方程為開環(huán)增益為03二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調(diào)整時(shí)間ts與阻尼比、和有關(guān)。4

15、.極坐標(biāo)圖（Nyquist圖）與對數(shù)坐標(biāo)圖（Bode圖）之間對應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對應(yīng)于 Bode圖上的；極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對應(yīng)于Bode圖上的。5系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與有關(guān)，與無關(guān)。填空題（每小題2分，共10分）1. 型次輸入佶號2.s3+5s2+4s+K=0，k3.誤差帶無阻尼固有頻4率4.0分貝線180，線 5.本身參數(shù)和結(jié)構(gòu)輸入1.線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（C ）A .線性系統(tǒng)有外加輸入，非線性系統(tǒng)無外加輸入。B .線性系統(tǒng)無外加輸入，非線性系統(tǒng)有外加輸入。C. 線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理。D .線性系統(tǒng)不滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)滿足迭加原理。2 .令線

16、性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式為零，則可得到系統(tǒng)的(B )A .代數(shù)方程B .特征方程C.差分方程D .狀態(tài)方程3. 時(shí)域分析法研究自動控制系統(tǒng)時(shí)最常用的典型輸入信號是(D )A .脈沖函數(shù)B .斜坡函數(shù)C.拋物線函數(shù)D .階躍函數(shù)4 .設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10 ，該系統(tǒng)為s(s+1)(s + 2)(B )A. 0型系統(tǒng)B . I型系統(tǒng)C. II型系統(tǒng)D .111型系統(tǒng)5 .二階振蕩環(huán)節(jié)的相頻特性X ),當(dāng) 時(shí)，其相位移*：)為(B )A . -270 B . -180 C. -90D . 06.根據(jù)輸入量變化的規(guī)律分類，控制系統(tǒng)可分為(A )A. 恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和

17、程序控制系統(tǒng)B. 反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)前饋一反饋復(fù)合控制系統(tǒng)C. 最優(yōu)控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)D. 連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)采用負(fù)反饋連接時(shí)，如前向通道的傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道的傳H(s)則其等效傳遞函數(shù)11 G(s)H(s)DG(s)1 G(s)H(s)階系統(tǒng)G(s)二丄 的時(shí)間常數(shù)T越大，貝U系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到C.G(s)1 G(s)G(s)1 G(s)H(s)Ts +1穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間B .越短C.不變A .越長D .不定換將時(shí)間函數(shù)變換A .正弦函數(shù)B .單位階躍函數(shù)C.單位脈沖函數(shù)D .復(fù)變函數(shù)10 .線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件A .系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比B

18、.系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比C.系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比D .系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比A.-1C.1KB .D .K2 21 T-K1T2 2 亠心TK“T12.微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移e (A)A. 90oB. -90 C. 0 D. -180 13.積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移e (B)A. 90oB. -90 C. 0 D. -180 R( 3 )是3)=3)=11.若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）二亠，則其頻率特性的實(shí)部Ts 1（A ）14. 傳遞函數(shù)反映了系統(tǒng)的動態(tài)性能，它與下列哪項(xiàng)因素有關(guān)？（C ）A.輸入信號B.初始條件C.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)D.輸

19、入信號和初始條件15. 系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的（C ）A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件以上都不是16. 有一線性系統(tǒng)，其輸入分別為U1（t）和U2（t）時(shí)，輸出分別為D.y1（t）和出應(yīng)為y2（t）。當(dāng) 輸入為ae1（t）+a2U2（t）時(shí) 越 為常數(shù)），輸(B )A. ay(t)+y2(t)B. ay(t)+a2y2(t)D. ydt)+a2y2(t)C. a1(t)-a2y2(t)17.I型系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)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)18.設(shè)

20、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)= 2 25，則系統(tǒng)的阻尼比為s + 5s + 25(C )A. 25B. 5C. 1D. 1219.正弦函數(shù)sint 的拉氏變換是(B )A. 1D0B. 22s *0s22C. 2： 2SD. 2： 2S20. 二階系統(tǒng)當(dāng)0v V1時(shí)，如果增加，則輸出響應(yīng)的最大超調(diào)量 沙A.距離實(shí)軸很遠(yuǎn)B. 距離實(shí)軸很近將(B )A.增加B.減小C.不變D.不定21.主導(dǎo)極點(diǎn)的特占 八、(D )C.距離虛軸很遠(yuǎn)D.距離虛軸很近22余弦函數(shù)cost 的拉氏變換是(C)A.1pcoB. 22s SC.ss22D.亠s ；：23 .設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)= 1，則其頻率特性幅值M

21、()=B. K2coD.gco率特性相A.KC.124. 比例環(huán)節(jié)的頻25.奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)是利用系統(tǒng)的(C)來判據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個(gè)判別準(zhǔn)則。A.開環(huán)幅值頻率特性B.開環(huán)相角頻率特性C.開環(huán)幅相頻率特性D.閉環(huán)幅相頻率特性26.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C.0A.90B.-90D.-180(C )A. 與輸入信號有關(guān)B. 與輸出信號有關(guān)C. 完全由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定D. 既由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，也與輸入信號有關(guān)27. 階 系 統(tǒng) 的 階 躍 響 應(yīng)，(D )A.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較大時(shí)有振蕩B.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較小時(shí)有振蕩C. 有振蕩D.無振蕩28. 二階振蕩環(huán)節(jié)的對數(shù)頻率特性相位移e ( 3 )在(D

22、)之間。A.0 和 90B.0。和一90C.0 和 180D.0。和18029. 某二階系統(tǒng)阻尼比為0.2 ,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為(C )A.發(fā)散振蕩B.單調(diào)衰減C.衰減振蕩D.等幅振蕩二.設(shè)有一個(gè)系統(tǒng)如圖當(dāng)系統(tǒng)受到輸入信號1 所示，k1=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s),Xj(t)=5sint的作用時(shí)，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出x(t)。(15 分)X。s 匕 Ds0.01sXik1 k2 Ds k1k 0.015s 1然后通過頻率特性求出Xo t二0.025sin t 89.14三. 一個(gè)未知傳遞函數(shù)的被控系統(tǒng)，構(gòu)成單位反饋閉環(huán)。經(jīng)過測試，得知閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖

23、2所示。（10分）問：（1）系統(tǒng)的開環(huán)低頻增益 K是多少？ （5分）（2）如果用主導(dǎo)極點(diǎn)的概念用低階系統(tǒng)近似該系統(tǒng)，試寫出其近似 閉環(huán)傳遞函數(shù)；（5分）解：（D皆，37X。s =7Xi s _ 0.025s 8四. 已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖3所示。（10分）1.寫出開環(huán)傳遞函數(shù) G（s）的表達(dá)式；（5分）2. 概略繪制系統(tǒng)的 Nyquist圖。（5分）G(s)二s(s0.01100s(s 0.01)(s 100)K20lg =80dB二 K =1002.五. 已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 4所示，試求：(15分)1.繪制系統(tǒng)的信號流圖。(5分)R = G iG 2 ：i =1X。(S)GGX

24、i(s)1 G2H1 G1G2H2R =1T =1 G2H1Xo(S)_1 G2H1N(s) 1 G2H1 G1G2H2（10 分）六. 系統(tǒng)如圖5所示，r(t)=1(t)為單位階躍函數(shù)，試求:1.系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率n。(5分)2.動態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量 Mp和調(diào)節(jié)時(shí)間tsC-5%）。（5分）1 42S(S+2) S(S+2C0n)i An = 22n =2= 0.51 22. Mp=e 一 100% =16.5% ness 2.25七. 如圖6所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時(shí)，K的數(shù)值。（10分）D(s) =s(s 3)2 K =s3 6s2 9s K = 0由勞斯判據(jù)

25、:3 s192 s6K154 -K0s60 sK第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定得0 K : 54又有：ess 44 K V 54八. 已知單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)G（s）二丄，試求系統(tǒng)的相位裕s + 3量。（10分）解：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=國乙1W（s） s+11 G(j ，c) 1 =21，解得 c = 3品c +1= 180( c)=180 -tgc =180 -60 =1202COn2c-三、設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為GC（S）= S 2nSn，試求最大超調(diào)量a % =9.6%、峰值時(shí)間tp=0.2 秒時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)E和3 n的值。解：I r%=e口 燈00%=9.6% E

26、 =0.6 tjiy=0.23.14-3 n_ tpj1_r20.2*10.6219.6rad/s四、設(shè)一系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gc(s)=試求最大超調(diào)量a % =5%、調(diào)整時(shí)間ts=2秒( =0.05)時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)E和3 n的值。解: v 0所以，此系統(tǒng)是穩(wěn)定的十二、設(shè)系統(tǒng)特征方程為s4 5s3 2s2 4s 3 = 0試用勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)判別該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：用勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)判別，a4=1， a3=5， a2=2， ai=4， a0=3 均大于零，且有5 4 0 012 3 0 心4 =0 5 4 00 12 3= 2=5 2-1 4=6 03 =5 2 4 5 5

27、 3 4 1 4 = -5V： 04 =3 3 =3 (_51) 153 ：0所以，此系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。十三、設(shè)系統(tǒng)特征方程為2s3 4s2 6s 1 = 0試用勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)判別該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解：（1）用勞斯-赫爾維茨穩(wěn)定判據(jù)判別，a3=2,a2=4,a1=6,a0=1均大于零，且有4 1 0也3 = 2600 4 1= 40-2 -4 62 1 = 22、0：3 =4 6 1 -4 4 0 -1 2 1 =6 - 0所以，此系統(tǒng)是穩(wěn)定的。十四、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試?yán)L制系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性曲線。G(s) =30s(0.02s 1)解：該系統(tǒng)開環(huán)增益 K = 30;有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，

28、即v = 1;低頻漸近線通過(1, 20lg30)這點(diǎn)，斜率為20dB/dec；有一個(gè)慣性環(huán) 節(jié)，對應(yīng)轉(zhuǎn)折 頻率為W11 50，斜率增加-1 0.02 20dB/dec。系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性曲線如下所示。十五、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試?yán)L制系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性曲線。G(s)二100s(0.1s 1)(0.01s 1)解：該系統(tǒng)開環(huán)增益 K = 100;有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，即 v = 1;低頻漸近線通過（1, 20lg100）這點(diǎn)， 即通過（1, 40）這點(diǎn)斜率為20dB/dec;有兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，對應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率為w二右=10 , W2=61=1oo，斜率 分別增加20dB/dec系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性曲線如下所示

29、。十六、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)如下，試?yán)L制系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性曲線。G（s） =0.1s 1解：該系統(tǒng)開環(huán)增益K = 1;無積分、微分環(huán)節(jié)，即 v = 0,低頻漸近線通過（1, 20lg1）這點(diǎn),即通過（1, 0）這點(diǎn)斜率為0dB/dec;有一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)，對應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率為w1 1 10，斜率增加0.120dB/dec。系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性曲線如下所示。L( J/dB十七、如下圖所示，將方框圖化簡，并求出其傳遞函數(shù)。R何G|GjG j*+O4十八、如下圖所示，將方框圖化簡，并求出其傳遞函數(shù)。解:R(S)G1G2C(S)1+ G2H2+G1H1十九、如下圖所示，將方框圖化簡，并求出其傳遞函數(shù)。解:R(S)G1G2G31+ G2H1+ G1G2H1C(S)三、簡答題（共16分）1. （4分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式