自動(dòng)控制原理考試試題庫(kù)

1、期末復(fù)習(xí)題概念題一、 填空題閉環(huán)控制系1、把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，稱作2、傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性,與本身參數(shù)和結(jié)構(gòu)有關(guān),與輸入和初始條件 無(wú)關(guān)3、最大超調(diào)量只決定于阻尼比越小，最大超調(diào)量越4、已知系統(tǒng)頻率特性為一5j,當(dāng)輸入為x(t)sin 2t時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為11=sin(2t tg 110) ° 1015、校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc (s)aTs，系數(shù)a大于1,則該校正裝置為超前1 Ts正裝置。6、如果 max為f(t)函數(shù)有效頻譜的最高頻率，那么采樣頻率s滿足條件s 2 max*時(shí)，米樣函數(shù)f (t)能無(wú)失真地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)函數(shù)f(

2、t)。單選題1、閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制方式為A.按輸入信號(hào)控制C.按反饋信號(hào)控制B.按擾動(dòng)信號(hào)控制D.按偏差信號(hào)控制2、某一系統(tǒng)在單位速度輸入時(shí)穩(wěn)態(tài)誤差為零,則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)可能是KA.Ts 1s dB.s(s a)(s b)C. s(s a)KD. s2(s a)3、已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)奈氏圖如圖所示,其開(kāi)環(huán)右半S平面極點(diǎn)數(shù)P=0,系統(tǒng)型號(hào)V 1 ,則系統(tǒng) AA.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.穩(wěn)定性不能確定4、串聯(lián)滯后校正是利用 B ,使得系統(tǒng)截止頻率下降，從而獲得足夠的相角裕度。A.校正裝置本身的超前相角B.校正裝置本身的高頻幅值衰減特性C.校正裝置本身的超前相角和高頻幅值衰減D.校正

3、裝置富裕的穩(wěn)態(tài)性能5、設(shè)離散系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)為 Zi i j i ,則 C 。A.當(dāng)i 0時(shí)，其對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)是單調(diào)的；B.當(dāng)i 0時(shí)，其對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)是收斂的；C.當(dāng)5 1時(shí)，其對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)是收斂的；D.當(dāng)i 0時(shí)，其對(duì)應(yīng)的階躍響應(yīng)是等幅振蕩。三、 是非題1、對(duì)于線性定常負(fù)反饋控制系統(tǒng)，(1)它的傳遞函數(shù)隨輸入信號(hào)變化而變化(X )(2)它的穩(wěn)定性隨輸入信號(hào)變化而變化(X )(3)它的穩(wěn)態(tài)誤差隨輸入信號(hào)變化而變化(V )(4)它的頻率特性隨輸入信號(hào)變化而變化(X )(5)它的特征方程是唯一的(V )(6)勞斯判據(jù)是根據(jù)系統(tǒng)閉環(huán)特征方程系數(shù)判別閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種準(zhǔn)則(V )(7)奈氏判據(jù)是根據(jù)

4、系統(tǒng)閉環(huán)頻率特性判別閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一種準(zhǔn)則(X )2 .減小或消除系統(tǒng)給定穩(wěn)態(tài)誤差的措施包括(1) 減 小 系 統(tǒng) 開(kāi) 環(huán) 增 益(X )(2)在系統(tǒng)的前向通路或主反饋通路設(shè)置串聯(lián)積分環(huán)節(jié)(V )3 .利用相位超前校正，可以增加系統(tǒng)的頻寬，提高系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)定裕量(，)4、已知離散系統(tǒng)差分方程為c(k 2) 3c(k 1) 2c(k) 3r(k 1) r(k)則脈沖傳遞函數(shù)為3z 1z2 3z 2計(jì)算題, ,s 110某閉環(huán)控制系統(tǒng)如圖所不，其中G1s , G2(s) -, H s 2ss(s 10)1、試求該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)。2、試用勞斯判據(jù)判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解答：1、

5、系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s) G1(s)G2(s)H(s)20(s 1)s2(s 10)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為(s) 一G1G2(s)- -一10(s 1)1 G1(s)G2(s)H(s)s3 10s2 20s 202、則其特征方程為 1 G(s)H(s)32即 s 10s20s 20 0由勞斯判據(jù)：根據(jù)特征方程的系數(shù)，列寫(xiě)勞斯表為s3120s21020120 10 20 1s1 9 0200_s200勞斯表中第一列系數(shù)均大于零，所以閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定卜圖是簡(jiǎn)化的飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，試選擇參數(shù)K1和Kt,使系統(tǒng)的1。解答：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為C(s) R(s)25K125Kts1 /s(s8)K1

6、 s(s 8)2s2 (8 25 KlKt)s 25K1s2 2令25K1368 25K1Kt得K11.44, Kt 0.111。三、已知單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳函為G(s)s(0.2s 1)'1、求系統(tǒng)的n及性能指標(biāo)%和1$ (5%);2、分別求r(t) 1,r(t) t, r(t) t2時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差。解答：1、由閉環(huán)傳遞函數(shù)255s252n2c2s2ns n所以225從而得出0.5(/ .12)100%16.3%ts(5%)里 1.4sn2、該系統(tǒng)為I型系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)增益K 5r(t)1,Qs()0,、，11r t ,ess()K 5，、2，、r(t) t , Qs()寫(xiě)出這個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳四

7、、已知某個(gè)單位反饋控制系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性分別如圖所示,遞函數(shù)表達(dá)式并計(jì)算系統(tǒng)的截止頻率 c 。解答：開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)10s(s 1)3.1610由 L( c) 0得出 2010g 0 所以 c J10c c或者由 一200一20 得出c 屈 3.161og1 log c五、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:10s(0.1s 1)(0.04s 1)1、繪出對(duì)數(shù)漸近幅頻特性曲線以及相頻特性曲線；2、確定系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)截止頻率c和穩(wěn)定裕度 。1、該系統(tǒng)是由積分、放大和兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的,K=10 20lgK=20dB11 101Ti0.12T20.04低頻為積分放大環(huán)節(jié)，在1 , K=20分貝處作

8、 -20dB/dec直線在 10處作-40dB/10 dec直線，在25處作-60dB/10 dec 直線011()90 tg 0.1 tg 0.04因此相角從-90度單調(diào)遞減到-270度2、L( c) 2010g=00.1 cc100 10(c)9001 ,1 _tg 1 tg 0.4156.801800(c)23.20六、離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，采樣周期T 0.5 秒。寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù) G(z)；2、判斷K 4時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性。解答：1、 G(z) Z Z 1 s 1e Ts 1代入T0.5 ,得 G(z)3、代入K0.5Kz(z 1)(z0.5 e )系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為D(z) (

9、z0.51)(z e )0.5Kz/0.5(e 1)z e0.5 0兩個(gè)特征根為乙,20.2 0.75jz1,21所以閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。七、某離散系統(tǒng)如圖所示。(1 e(10.5z1)Z s0.5K)z(z0.5KTz1)(z eT)解答:1、寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù) G(z)；2、判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5(s) 5一，則開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為s(s 10)1、設(shè)GG (z)-51G(E) 0.5個(gè)z z 0.5z(1 e10T)0.5( 10T) 10z 1 z e 10T (z 1)(z e1)T 0.2,所以 G (z)20.5z(1 e 2)(z1)(z e2)2、系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程式為1 G

10、(z) 0一 _ 2、即 10.5z(1 e 20(z 1)(z e )整理得 z2 (1.5e2 0.5)z兩個(gè)特征根為乙20.35，0.11 j ,由于z1,21所以閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。動(dòng) 控 制 理 論2011 年 7 月 23 日星期六課程名稱：自動(dòng)控制理論(A/B卷 閉卷)一、填空題(每空1分，共15分)1、反饋控制又稱偏差控制，其控制作用是通過(guò)給定值 與反饋量的差值進(jìn)行的。2、復(fù)合控制有兩種基本形式：即按 輸入的前饋復(fù)合控制和按擾或的前饋復(fù)合控制。3、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為Gi(s門G2(s)的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，具等效傳遞函數(shù)為 G(s),則 G(s)為 G1 (s) +G2(s) (用

11、 Gi(s)t G(s)表示)。4、典型二階系統(tǒng)極點(diǎn)分布如圖1所示，則無(wú)阻尼自然頻率 n 根號(hào)2,阻尼比 根號(hào)22,該系統(tǒng)的特征方程為 sA2+2s+2 ,該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線為衰減震蕩。5、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為g(t) 10e 0.2t 5e0.5t,則該系統(tǒng)的傳遞函數(shù) G(s)為10/ (s+) +3 (s+)。6、 根軌跡起始于 開(kāi)環(huán)極點(diǎn), 終止于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)。7、設(shè)某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為()tg 1( ) 90° tg 1(T ),則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 K (Xs+不/s(Ts+1)。8、PI控制器的輸入一輸出關(guān)系的時(shí)域表達(dá)式是 u(t)=Kpe(t)+1/t l

12、 effidfl,其相應(yīng)的傳遞函數(shù)為Kp1+1Ts,由于積分環(huán)節(jié)的引入，可以改善系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)性能 性能。二、選擇題(每題2分，共20分)1、采用負(fù)反饋形式連接后，則 (D )A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高；G 一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D、需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。2、下列哪種措施對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有效果(A )。A、增加開(kāi)環(huán)極點(diǎn)；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反C、增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn);饋；D、引入串聯(lián)超前校正裝置3、系統(tǒng)特征方程為 D（s） s3 2s2 3s 6 0,則系統(tǒng) （C ）A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上G臨界穩(wěn)定；D、右

13、半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)Z 2 o4、系統(tǒng)在r（t） t2作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess ，說(shuō)明（A ）A、型別v 2;B、系統(tǒng)不穩(wěn)定；G輸入幅值過(guò)大；D、閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)。5、對(duì)于以下情況應(yīng)繪制00根軌跡的是（D ）A、主反饋口符號(hào)為“ -" ； R除Kr外的其他參數(shù)變化時(shí)；C、非單位反饋系統(tǒng)；D、根軌跡方程（標(biāo)準(zhǔn)形式）為G（s）H（s） 1。6、開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)（A ）A、超調(diào) %B、穩(wěn)態(tài)誤差ess C調(diào)整時(shí)間tsD、峰值時(shí)間t p p7、已知開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖2所示，則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是（B ）系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)圖2A、系統(tǒng)B、系統(tǒng)C、系統(tǒng)D、都不穩(wěn)定8、若某最

14、小相位系統(tǒng)的相角裕度0°,則下列說(shuō)法正確的是（C ）A、不穩(wěn)定；R只有當(dāng)幅值裕度kg 1時(shí)才穩(wěn)定；G穩(wěn)定；D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9、若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為 10s 1 ,則該校正裝置屬于（B ）。100s 1A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷10、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在1處提供最大相位超前角的是:10s 1A、s 110s 1B、0.1s 12s 10.1s 10.5s 1D、10s 1三、（8分）試建立如圖3所示電路的動(dòng)態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。四、（共20分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：I回-I圖41、寫(xiě)出閉環(huán)傳遞函數(shù) （s） C（

15、且表達(dá)式；（4分）R（s）2、要使系統(tǒng)滿足條件：0.707, n 2,試確定相應(yīng)的參數(shù)K和；（4分）3、求此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)外, ts； （4分）4、r（t） 2t時(shí)，求系統(tǒng)由r（t）產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差ess; （4分）5、確定Gn（s）,使干擾n（t）對(duì)系統(tǒng)輸出c（t）無(wú)影響。（4分）五、（共15分）已知某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）s（s 3）1、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益Kr為變量的根軌跡（求出：漸近線、分離點(diǎn)、 與虛軸的交點(diǎn)等）；（8分）2、確定使系統(tǒng)滿足01的開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍。（7分）六、（共22分）某最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線 Lo（）如圖5所示：1、寫(xiě)出該系統(tǒng)的開(kāi)

16、環(huán)傳遞函數(shù) Go（s）; （8分）2、寫(xiě)出該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性、開(kāi)環(huán)幅頻特性及開(kāi)環(huán)相頻特性。（3分）3、求系統(tǒng)的相角裕度。（7分）4、若系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度不夠大，可以采用什么措施提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度 （4分） 增加串聯(lián)超前校正裝置；增加串聯(lián)滯后校正裝置；增加串聯(lián)滯后-超前校正裝置；增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)；增加PI或PD或PID控制器；在積分換屆外加單位負(fù)反饋。試題二一、填空題（每空1分，共15分）1、在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對(duì)象為水箱 、被控量為水溫 。2、自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間只有順 向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱為 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng);當(dāng)控制裝置與受 控對(duì)象之間不但有順向作用而且還

17、有反向聯(lián)系時(shí)，稱為 閉環(huán)控制系 統(tǒng);含有測(cè)速發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)，屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。3、穩(wěn)定是對(duì)控制系統(tǒng)最基本的要求，若一個(gè)控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線為衰減振 蕩，則該系統(tǒng) 穩(wěn)定。判斷一個(gè)閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，在時(shí) 域分析中采用勞斯判據(jù);在頻域分析中采用 奈奎斯特判據(jù)。4、傳遞函數(shù)是指在 零 初始條件下、線性定?？刂葡到y(tǒng)的 輸出拉氏變換 與輸入拉氏變換 之比。5、設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為K2（ s 1） ,則其開(kāi)環(huán)幅頻特性 s （Ts 1）為 ,相頻特性為 。6、頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)有著對(duì)應(yīng)關(guān)系，開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的幅 值穿越頻率c對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)調(diào)整時(shí)間t （s）,它們反映了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)

18、程的 快速性 。二、選擇題（每題2分，共20分）1、關(guān)于傳遞函數(shù)，錯(cuò)誤的說(shuō)法是 （B ）A傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)；B傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動(dòng)對(duì)傳遞函數(shù)也有 影響；C傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式；D閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、下列哪種措施對(duì)改善系統(tǒng)的精度沒(méi)有效果（C ）。A、增加積分環(huán)節(jié)B、提高系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益 KG增加微分環(huán)節(jié)D、引入擾動(dòng)補(bǔ)償3、高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)越靠近虛軸，則系統(tǒng)的（D ）。A、準(zhǔn)確度越高G響應(yīng)速度越快B、準(zhǔn)確度越低D、響應(yīng)速度越慢4、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為-，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為(C)。(2s 1)(s 5)A 50B、2

19、5C、10D、55、若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個(gè)起點(diǎn)位于原點(diǎn)，則說(shuō)明該系統(tǒng) ( B )。A、含兩個(gè)理想微分環(huán)節(jié)R含兩個(gè)積分環(huán)節(jié)G位置誤差系數(shù)為0D、速度誤差系數(shù)為06、開(kāi)環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)(A )。A、超調(diào) B、穩(wěn)態(tài)誤差essC、調(diào)整時(shí)間tsD、峰值時(shí)間tp7、已知某些系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下，屬于最小相位系統(tǒng)的是(B )A K(2 s) B K(s 1) C KD K(1 s)A、 B 、C 、2D、s(s 1)s(s 5)s(s s 1)s(2 s)8、若系統(tǒng)增加合適的開(kāi)環(huán)零點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是( B )。A、可改善系統(tǒng)的快速性及平1I性；B、會(huì)增加系統(tǒng)的信噪比；C、會(huì)

20、使系統(tǒng)白根軌跡向s平面的左方彎曲或移動(dòng)；D、可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。9、開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段決定了系統(tǒng)的(A )。A、穩(wěn)態(tài)精度B、穩(wěn)定裕度G抗干擾性能D、快速性10、下列系統(tǒng)中屬于不穩(wěn)定的系統(tǒng)是(D )。A、閉環(huán)極點(diǎn)為6,21 j2的系統(tǒng)B、閉環(huán)特征方程為s2 2s 1 0的系 統(tǒng)G階躍響應(yīng)為 c(t) 20(1 e0.4t) 的系統(tǒng)D、脈沖響應(yīng)為 h(t) 8e0.4t 的 系統(tǒng) 三、(8分)寫(xiě) 出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)2 (結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)，梅遜公式均可)。R(s)四、（共20分）設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)（s） Cs） 丁,試求:R（s） T s 2 Ts 11、 0.2; T 0.08s;0.8;

21、 T 0.08s時(shí)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間ts及峰值時(shí)間tp0 （7分）2、 0.4; T 0.04s和0.4; T 0.16s時(shí)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間ts和峰值時(shí)間tp0 （7分）3、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，討論參數(shù)、T對(duì)階躍響應(yīng)的影響。（6分）五、（共15分）已知某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)H(S)K.(s 1)s(s 3)1、繪制該系統(tǒng)以根軌跡增益 K為變量的根軌跡（求出：分離點(diǎn)、與虛軸的 交點(diǎn)等）；（8分）2、求系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)開(kāi)環(huán)增益 K的取值范圍。（7分）s(s 1)六、（共22分）已知反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 G（s）H（s）試:1、用奈奎斯特判據(jù)判斷系統(tǒng)的

22、穩(wěn)定性；（10分）2、若給定輸入=2t+ 2時(shí)，要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為，問(wèn)開(kāi)環(huán)增益 K應(yīng)取 何值。（7分）3、求系統(tǒng)滿足上面要求的相角裕度。（5分）試題二一、填空題（每空1分，共20分）1、對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為三個(gè)方面，即：穩(wěn)定性 、快速性和 準(zhǔn)確性 。2、控制系統(tǒng)的輸出拉氏變換與輸入拉氏變換在零初始條件下的比值稱為傳遞函數(shù)。一階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是 ,二階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式3、在經(jīng)典控制理論中，可采用勞斯判據(jù)、根軌跡法或 奈奎斯特判據(jù)等方法判斷線性控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。4、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 和 參數(shù),與外作用及初始條5、線性系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性，縱坐標(biāo)取值為L(zhǎng)（w）,橫坐標(biāo)

23、為w 。6、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)中，Z = P - R,其中P是指 開(kāi)環(huán)傳函中具有定實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù), Z是指閉環(huán)傳函中具有正實(shí)部的幾點(diǎn)的個(gè)數(shù), R指奈氏曲線逆時(shí)針?lè)较虬鼑?1,j0）整圈7、在二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖中，ts定義為。 %是 O8、PI控制規(guī)律的時(shí)域表達(dá)式是 。P I D控制規(guī)律的傳遞函數(shù)表達(dá)式是 OK9、設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 ，則其開(kāi)環(huán)幅頻特性為 ,相頻特s（T1s 1）（T2s 1）性為。二、判斷選擇題（每題2分，共16分）1、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，正確的說(shuō)法是：（C ）A、 一型系統(tǒng)在跟蹤斜坡輸入信號(hào)時(shí)無(wú)誤差；B、穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算的通用公式是ess lim s-R(S)一 ；

24、s 01 G(s)H (s)C 增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益 K可以減小穩(wěn)態(tài)誤差；D、增加積分環(huán)節(jié)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。2、適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是(A)。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(shí)變系統(tǒng)；C、單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)；D、非線性系統(tǒng)。53、若某負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 ，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征萬(wàn)程為( B )。s(s 1)A、s(s 1) 0B、 s(s 1) 5 0C s(s 1) 1 0D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)4、非單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為 號(hào)為R(S)則從輸入端定義的誤差 E(S的(A、 E(S) R(S) G(S)C、E

25、(S) R(S) G(S) H (S)G(S),反饋通道傳遞函數(shù)為 H(S),當(dāng)輸入信D )B、E(S) R(S) G(S) H (S)D E(S) R(S) G(S)H(S)5、已知下列負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，應(yīng)畫(huà)零度根軌跡的是(A )。* * * *K (2 s)KKK (1 s)A、 B、 C、 -2 D、s(s 1)s(s 1)(s 5)s(s -3s 1)s(2 s)6、閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能主要取決于開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的：DA、低頻段B、開(kāi)環(huán)增益C、高頻段D、中頻段7、已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)726'當(dāng)輸入信號(hào)是r(t) 2 2t t2時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是( D

26、 )A、0 ;B、8 ；C、10；D、208、關(guān)于系統(tǒng)零極點(diǎn)位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響，下列觀點(diǎn)中正確的是(A )A、如果閉環(huán)極點(diǎn)全部位于 S左半平面，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。穩(wěn)定性與閉環(huán)零點(diǎn)位 置無(wú)關(guān)；B、 如果閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)零點(diǎn)，且閉環(huán)極點(diǎn)均為負(fù)實(shí)數(shù)極點(diǎn)，則時(shí)間響應(yīng)一定是衰減振蕩 的；C、超調(diào)量?jī)H取決于閉環(huán)復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn)的衰減率，與其它零極點(diǎn)位置無(wú)關(guān);D、 如果系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)極點(diǎn)處于 S右半平面，則系統(tǒng)不穩(wěn)定。三、(16分)已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中G(s)k(0.5s 1),輸入信號(hào)s(s 1)(2 s 1)為單位斜坡函數(shù)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（8分）。分析能否通過(guò)調(diào)節(jié)增益k ,使穩(wěn)態(tài)誤差小于（8 分）。

27、104四、（16分）設(shè)負(fù)反饋系統(tǒng)如圖速負(fù)反饋H（s） 1 kss,試畫(huà)出以2 ,前向通道傳遞函數(shù)為 G（s） 一電一，若米用測(cè) s（s 2） ks為參變量的根軌跡（10分），并討論ks大小對(duì)系統(tǒng)性能的影響（6分）。R(s)* G(s)五、已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）.( .k(1 s)H(s) s(Ts=1),k, ,T均大于0，試用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。（16分）第五題、第六題可任選其上(16 分)K、已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖3所示。試求系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。七、設(shè)控制系統(tǒng)如圖4,要求校正后系統(tǒng)在輸入信號(hào)是單位斜坡時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差不大于，相 角裕度不小于40o ,幅值裕度不小

28、于 10 dB,試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)。(16分)試題四一、填空題(每空1分，共15分)1、對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面，即： 和,其中最基本的要求是 。2、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為G(s),則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為。3、能表達(dá)控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式或表示方法，叫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在 古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有 、等。4、判斷一個(gè)閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用 、等方法。K5、設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 ，則其開(kāi)環(huán)幅頻特性為 ,s(Ts 1)(T2s 1)相頻特性為。6、PID控制器的輸入一輸出關(guān)系的時(shí)域表達(dá)式是 , 其相應(yīng)的傳遞函數(shù)為 。7、最/J、相位系

29、統(tǒng)是指 0二、選擇題(每題2分，共20分)1、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù)F(s)= 1 + G(s)H(s)錯(cuò)誤的說(shuō)法是 ()A、 F(s)的零點(diǎn)就是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)B、 F(s)的極點(diǎn)就是開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)C F(s兩零點(diǎn)數(shù)與極點(diǎn)數(shù)相同D、F(s)的零點(diǎn)就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn) 2s 12、已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)-,則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征萬(wàn)程為s 6s 100()。2A、s 6s 100 02-B、 (s 6s 100) (2s 1) 02-C s 6s 100 1 0D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)3、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)越靠近 S平面原點(diǎn)，則（）。A、準(zhǔn)確度越高日準(zhǔn)確度越低C響應(yīng)速度

30、越快D、響應(yīng)速度越慢4、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為100 (0.1s 1)(s,則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益為5）A、 100B、 10005、若兩個(gè)系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的：A、閉環(huán)零點(diǎn)和極點(diǎn)B、開(kāi)環(huán)零點(diǎn)C、20D、不能確定D、階躍響應(yīng)6、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（）。0.1s 1D、10s 110s 110s 12s 1A、 B、 C s 10.1s 10.5s 17、關(guān)于P I控制器作用，下列觀點(diǎn)正確的有 （）A、可使系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳函的型別提高，消除或減小穩(wěn)態(tài)誤差；B、積分部分主要是用來(lái)改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的；C 比例系數(shù)無(wú)論正負(fù)、大小如何變化，都不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定

31、性；D、只要應(yīng)用P I控制規(guī)律，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。8、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點(diǎn)正確的是（）。A、 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的各項(xiàng)系數(shù)都為正數(shù);B、 無(wú)論是開(kāi)環(huán)極點(diǎn)或是閉環(huán)極點(diǎn)處于右半S平面，系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、 如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項(xiàng)系數(shù)為負(fù)數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定；D、 當(dāng)系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于1時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。9、關(guān)于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是（）A、 一個(gè)設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)，相角裕度應(yīng)為45度左右；B、 開(kāi)環(huán)頻率特性，在中頻段對(duì)數(shù)幅頻特性斜率應(yīng)為20dB/dec;C、 低頻段，系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益主要由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求決定；D、 利用超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正

32、，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。10、已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）_2r（t） 2 2t t時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是（）A、 0B、ooC、請(qǐng)2Hg，當(dāng)輸入信號(hào)是10D、 20三、寫(xiě)出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)R(s)（結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)，梅遜公式均可）四、（共15分）已知某單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)根軌跡圖如下圖所示1、寫(xiě)出該系統(tǒng)以根軌跡增益K*為變量的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；（7分）2、求出分離點(diǎn)坐標(biāo)，并寫(xiě)出該系統(tǒng)臨界阻尼時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。（8分）五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，求系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間ts分)(1225C(s：s(s 5)六、已知最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性Lo()和串聯(lián)校正裝置的對(duì)數(shù)幅頻特

33、性Lc（）如下圖所示，原系統(tǒng)的幅值穿越頻率為c 24.3rad/s：（共 30 分）1、寫(xiě)出原系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G0（s）,并求其相角裕度0,判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性;（10 分）2、寫(xiě)出校正裝置的傳遞函數(shù)Gc（s）; （5分）3、寫(xiě)出校正后的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) G0（s）Gc（s）,畫(huà)出校正后系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性Lgc（）,并用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（15分）答案試題一一、填空題（每題1分，共15分）1、給定值2、輸入;擾動(dòng)；3、Gi（s）+G2（s）：5、-220.707 ;s2 2s 2 0 ;衰減振蕩10s 0.2s5s 0.5s6、開(kāi)環(huán)極點(diǎn);開(kāi)環(huán)零點(diǎn)7、K( s 1)s(Ts 1)11，八8

34、、u(t) Kpe(t) e(t)dt; Kp1 一；穩(wěn)態(tài)性能pTpTs、判斷選擇題（每題2分，共20分）1、D 2、A3、C 4、A 5、D6、A7、B8、C 9、B 10、B三、（8分）建立電路的動(dòng)態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。解：1、建立電路的動(dòng)態(tài)微分方程根據(jù) KCL有（2分）即R1 R2c型幽dtUi(t) u0(t) CdUi(t) U0(t) u0(t)R1dtR2(RiR2)u0(t)R1R2CdUk(R2Ui(t)dt(2分) 2、求傳遞函數(shù)對(duì)微分方程進(jìn)行拉氏變換得R1R2csU0(s) (R1 R2)U0(s)R1R2csUi(s) R2Ui(s)(2分)得傳遞函數(shù)G(s)U0(

35、s)R1 R2cs R2Ui(s)RR2cs R1R2(2分)四、（共20分）解：1、（4分）(s)C(s)R(s) 1Ks2 K2n2-2s 2 ns n2、（ 4 分）2242 240.7073、（ 4 分）004.32004、（4 分）5、(4 分)ts2.83s(s得:五、（共15分）1、繪制根軌跡KkC(s)N(s)Gn(s)(8分)（1）系統(tǒng)有有3個(gè)開(kāi)環(huán)極點(diǎn)（2）實(shí)軸上的軌跡:（3） 3條漸近線:（4）分離點(diǎn):（5）與虛軸交點(diǎn):ImD(j )ReD(j )1.4141s(s 1)Kkv1s=0(s)（起點(diǎn)）：0、-3、-3,無(wú)開(kāi)環(huán)零點(diǎn)-8, -3)及(-3, 0);360 ,180

36、(1分）（有限終點(diǎn)）；（1分）(2分)繪制根軌跡如右圖所示。得:KrKr326 s29sKrKr 54(2分)2、(7分)開(kāi)環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關(guān)系：G(s)KrI2s（s 3）2Kr-92-13（1分）得 K Kr 9（2分）系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)根軌跡增益 Kr的取值范圍：Kr54 ,系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)根軌跡增益Kr的取值范圍:4 Kr（3分）一，、一 ， 4系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍：-9（1分)六、(共22分)解：1、從開(kāi)環(huán)波特圖可知，原系統(tǒng)具有比例環(huán)節(jié)、一個(gè)積分環(huán)節(jié)、兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)。故其開(kāi)環(huán)傳函應(yīng)有以下形式KG-1s（ s 1）（s 1）12（2分）由圖可知:1處的縱

37、坐標(biāo)為40dB,貝U L(1) 20lg K40,得 K 100（2分）1 10和 2=100（2分）故系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳函為G0(s)100（2分）s ss 1 1101002、寫(xiě)出該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性、開(kāi)環(huán)幅頻特性及開(kāi)環(huán)相頻特性:開(kāi)環(huán)頻率特性G0（j ）100（1分）j j 1 j 110100開(kāi)環(huán)幅頻特性A0（）1002110.21100（1分）開(kāi)環(huán)相頻特性:0（s）90o tg 10.1 tg 10.01（1分）3、求系統(tǒng)的相角裕度求幅值穿越頻率，令A(yù)c（）1001012一 1100c 31.6rad/s （3 分）0（ c）90o tg10.1 ctg 10.01 c90o tg 13.1

38、6tg 10.316180o（2分）180o 0（ c） 180o 180o 0（2 分）對(duì)最小相位系統(tǒng)0o臨界穩(wěn)定4、（4分）可以采用以下措施提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度：增加串聯(lián)超前校正裝置；增加串聯(lián)滯后 校正裝置；增加串聯(lián)滯后-超前校正裝置；增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)；增加 PI或PD或PID控制器；在 積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋。試題二答案一、填空題（每題1分，共20分）1、水箱;水溫2、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)3、穩(wěn)定；勞斯判據(jù)；奈奎斯特判據(jù)4、室 輸出拉氏變換；輸入拉氏變換K ', 2 2 1ooT5、.; arctan 180 arctanT （或：180 arctan7）2 T 2

39、 1 1 T 26、調(diào)整時(shí)間ts;快速性二、判斷選擇題（每題2分，共20分）1、B 2、C3、D4、C5、B 6、A7、B 8、B 9、A10、D三、（8分）寫(xiě)出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C （結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)，梅遜公式均可）。R（s）n、 Pi解：傳遞函數(shù) G（s）:根據(jù)梅遜公式G（s） C© 二（1分）R（s）4 條回路：LiG2（s）G3（s）H（s）,L2G4（s）H（s）,L3Gi（s）G2（s）G3（s）,L4Gi（s）G4（s）無(wú)互不接觸回路。（2 分）特征式：41 Li1 G2（s）G3（s）H（s） G4（s）H（s） Gi（s）G2（s）G3（s） Gi（s）G4（s）i

40、1（2分）2 條前向通道： P Gi（s）G2（s）G3（s）,1 1 ;（2分）PGi（s）G4（s）,四、解:分）分）2P G G3 * R(s)1 G2(s)G3(s)H(s) G4(s)H(s) G(s)Gz(s)G3(s) G1(s)G4(s)系統(tǒng)的閉環(huán)傳函的標(biāo)準(zhǔn)形式為：(s) T12s2 2 Ts 12 n s22ns(1分)萬(wàn)，其中n1、2、0.20.08s0.80.08s0.4時(shí),tstp52.7%2%e時(shí),0T2e 0.2 /_0.08,1 0.220.26s(40.8 / 10.821.5%4T0.080.80.4s(3分)T 0.04s0.4時(shí), 0.16stsnT_0.

41、081 0.8225.4%0.4 / 1%ee時(shí),0.42_0.04 . 1 0.424T0.42s0.14s(40.4 /-J1 e4 0.160.4n0.42 25.4%1.6s(3T 0.1612-1-0.420.55s分）3、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，討論參數(shù)、T對(duì)階躍響應(yīng)的影響。（6分）系統(tǒng)超調(diào) 只與阻尼系數(shù) 有關(guān)，而與時(shí)間常數(shù) T無(wú)關(guān)， 增大，超調(diào)%減小;(2分)（2）當(dāng)時(shí)間常數(shù)T 一定，阻尼系數(shù) 增大，調(diào)整時(shí)間ts減小,即暫態(tài)過(guò)程縮短;峰值時(shí)間tp增加，即初始響應(yīng)速度變慢;(2分)（3）當(dāng)阻尼系數(shù)一定，時(shí)間常數(shù)T增大，調(diào)整時(shí)間ts增加,即暫態(tài)過(guò)程變長(zhǎng);峰值時(shí)間tp增加，即初始響應(yīng)速度也變慢。

42、(2分)五、（共15分）（1）系統(tǒng)有有2個(gè)開(kāi)環(huán)極點(diǎn) （2）實(shí)軸上的軌跡：（-8,（3）求分離點(diǎn)坐標(biāo)111 , d 1 d d 3分）（起點(diǎn)）：-1)分別對(duì)應(yīng)的根軌跡增益為（4）求與虛軸的交點(diǎn)系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為令 s2 (Kr 3)s分）根軌跡如圖1所示。0、3, 1個(gè)開(kāi)環(huán)零點(diǎn)（終點(diǎn)）及(0, 3);di 1, d23 ；Kr1, Kr 9為：-1;（2分）（2分）(2s(s 3)Kr2Kr(s 1) 0,即 s (Kr 3)s Kr 00,得3, Kr 3(2732 4二 3圖12、求系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)根軌跡增益 Kr的取值范圍：Kr 3 ,（2分）系統(tǒng)穩(wěn)

43、定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)根軌跡增益Kr的取值范圍：Kr 39,（3分）開(kāi)環(huán)增益K與根軌跡增益 Kr的關(guān)系：K KL（13分）系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時(shí)開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍：K 13（1分）六、（共22分）解：1、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)頻率特性為G（j ）H（j一 、 K,幅頻特性： A（ ） ；,相頻特性： （1起點(diǎn)：0 ,A（0 ）, （0 ）900； （1 分）終點(diǎn)：，A（ ） 0, （ ）180° （1 分）0: （ ）90° 180°,曲線位于第3象限與實(shí)軸無(wú)交點(diǎn)。（1分）開(kāi)環(huán)頻率幅相特性圖如圖 2所示。判斷穩(wěn)定性：開(kāi)環(huán)傳函無(wú)右半平面的極點(diǎn)，則P 0,極坐標(biāo)圖不包圍（一1,

44、j0）點(diǎn)，則N 0根據(jù)奈氏判據(jù)，Z= P- 2N=0系統(tǒng)穩(wěn)定。（3分）2、若給定輸入r（t） = 2t+2時(shí)，要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為，求開(kāi)環(huán)增益K:系統(tǒng)為1型，位置誤差系數(shù) Kp =oo,速度誤差系數(shù) Kv=K ,（2分）一 、A A 2依題忌：ess 0.25,(3Kv K K分）得（2分）8s(s 1)3、滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求系統(tǒng)的相角裕度：令幅頻特性：A（）皋-1,得c 2.7,1分）（c）90o arctan c90o arctan2.7160°,分）相角裕度：180°（ c） 180° 160° 20°試題三答案一、填空題（每題1分，共20

45、分）1、穩(wěn)定性（或：亂平穩(wěn)性）;準(zhǔn)確性（或：穩(wěn)態(tài)精度，精度）(2(1(2分)故滿足穩(wěn)態(tài)誤差要求的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H （s）Ts 12、輸出拉氏變換與輸入拉氏變換在零初始條件下的比值；G（s），、1(或：G(s) F)T s 2T s 13、勞斯判據(jù)（或：時(shí)域分析法）;奈奎斯特判據(jù)（或：頻域分析法）4、結(jié)構(gòu)；參數(shù)5、201g A()(或：L( )； lg按對(duì)數(shù)分度）6、開(kāi)環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)，（或：右半 S平面的開(kāi)環(huán)極點(diǎn)個(gè)數(shù)）;閉環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)（或：右半S平面的閉環(huán)極點(diǎn)個(gè)數(shù)，不穩(wěn)定的根的個(gè)駕；奈氏曲線逆時(shí)針?lè)较虬鼑?1, j0 ）整圈數(shù)。7、系統(tǒng)響應(yīng)到達(dá)并保持在

46、終值5%或 2%誤差內(nèi)所需的最短時(shí)間（或：調(diào)整時(shí)間,調(diào)節(jié)時(shí)此； 響應(yīng)的最大偏移量 h（tp）與終值h（）的差與h（）的比的百分?jǐn)?shù)。（或:h(tp) h()E 100% ,超調(diào))h( )K tt8、m(t) Kpe(t) p 0e(t)dt(或：Kpe(t) Ki 0e(t)dt);Ti-1-KiGc(s) Kp(1 s)(或：Kp Kds)TsK_ o 1 _1 _9、A( ) j ,；( )90 tg (Ti ) tg (T2 )(Ti )2 1(T2 )2 1二、判斷選擇題(每題2分，共16分)1、C2、A3、B 4、D 5、A6、D7、D 8、A三、(16分).1解：I型系統(tǒng)在跟蹤單位斜

47、坡輸入信號(hào)時(shí)，穩(wěn)態(tài)誤差為ess (2分)Kv而靜態(tài)速度誤差系數(shù)Kvls”s G(s)H (s)lim ss 0K(0.5s 1)s(s 1)(2 s 1)(2分)11穩(wěn)態(tài)證差為ess 。 (4分)Kv K1_ 一要使ess 0.2 必須 K 5,即K要大于5。(6分)0.2但其上限要符合系統(tǒng)穩(wěn)定性要求。可由勞斯判據(jù)決定其上限。 系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程是(1分)D(s) s(s 1)(2s 1) 0.5Ks K 2s3 3s2 (1 0.5K)s K 0構(gòu)造勞斯表如下3s 21 0.5K2s23K3 0.5K3K為使首列大于0, 必須 0 K 6。綜合穩(wěn)態(tài)誤差和穩(wěn)定性要求，當(dāng)四、(16分)5 K 6時(shí)能保證穩(wěn)態(tài)誤差小于。(1分)解：系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳函G(s)H (s)10s(s 2)(1kss),其閉環(huán)特征多項(xiàng)式為D(s)_2-D(s) s 2s 10kss 10 0,(1分)以不含ks的各項(xiàng)和除方程兩邊，得*10ks， 一 -一*KW 1 ，令 10ks K ,得到等效開(kāi)環(huán)傳函為-s2 2s 10s2 2s 10參