2018機(jī)械工程控制基礎(chǔ)考試題

填空題(每空1分，共20分)線性控制系統(tǒng)最重要的特點(diǎn)是能夠應(yīng)用___疊加__原理，而非線性控制系統(tǒng)則不能夠。2．反響控制系統(tǒng)是依據(jù)輸入量和__反響量__的偏差進(jìn)行調(diào)治的控制系統(tǒng)。3．在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差ess=___。4．當(dāng)且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)特點(diǎn)方程的所有根的實(shí)部都是__負(fù)數(shù)__時(shí)，系統(tǒng)是牢固的。5.方框圖中環(huán)節(jié)的基本連接方式有串通連接、并聯(lián)連接和__反響_連接。6．線性定常系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)，是在_初始條件為零___時(shí)，系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換的比。7．函數(shù)te-at的拉氏變換為12。a)(s8．線性定常系統(tǒng)在正弦信號(hào)輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為_(kāi)_相頻特點(diǎn)__。9．積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線是一條直線，直線的斜率為_(kāi)_－20__dB／dec。10．二階系統(tǒng)的阻尼比ξ為_(kāi)0_時(shí)，響應(yīng)曲線為等幅振蕩。11．在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，Ⅱ型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差ess=__0__。12．0型系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)低頻段漸近線的斜率為_(kāi)__0___dB/dec，高度為20lgKp。精選文檔13．單位斜坡函數(shù)t的拉氏變換為1。s2依據(jù)系統(tǒng)輸入量變化的規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為_(kāi)_恒值__控制系統(tǒng)、___隨動(dòng)___控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求能夠概括為三個(gè)方面：牢固性、__快速性__和正確性。系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)完整由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)決定，與__輸入量、擾動(dòng)量__的形式?jīng)]關(guān)。17.決定二階系統(tǒng)動(dòng)向性能的兩個(gè)重要參數(shù)是阻尼系數(shù)ξ和_無(wú)阻尼自然振蕩頻率wn。設(shè)系統(tǒng)的頻率特性Ｇ(jω)=R(ω)+jI(ω),則幅頻特性|G(j)|=R2(w)I2(w)。解析穩(wěn)態(tài)偏差時(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(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)的__積分__環(huán)節(jié)數(shù)來(lái)分類(lèi)的。線性系統(tǒng)牢固的充分必需條件是它的特點(diǎn)方程式的所有根均在復(fù)平面的___左___部分。21．ω從0變化到+∞時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的頻率特點(diǎn)極坐標(biāo)圖在____第四____象限，形狀為_(kāi)__半___圓。用頻域法解析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_正弦函數(shù)_。23．二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比ξ的范圍為01。24．G(s)=K的環(huán)節(jié)稱(chēng)為_(kāi)__慣性__環(huán)節(jié)。Ts125．系統(tǒng)輸出量的實(shí)質(zhì)值與_輸出量的希望值__之間的偏差稱(chēng)為偏差。26．線性控制系統(tǒng)其輸出量與輸入量間的關(guān)系能夠用___線性微分__精選文檔方程來(lái)描述。27．牢固性、快速性和正確性是對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求。28．二階系統(tǒng)的典型傳達(dá)函數(shù)是wn2。22s2wnswn29．設(shè)系統(tǒng)的頻率特點(diǎn)為G(j)R(j)jI()，則R()稱(chēng)為實(shí)頻特點(diǎn)。依據(jù)控制系統(tǒng)元件的特點(diǎn)，控制系統(tǒng)可分為_(kāi)_線性__控制系統(tǒng)、非線性_控制系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求能夠概括為三個(gè)方面：牢固性、快速性和_正確性__。32.二階振蕩環(huán)節(jié)的諧振頻率ωr與阻尼系數(shù)ξ的關(guān)系為ωr=ωn122。33.依據(jù)自動(dòng)控制系統(tǒng)可否設(shè)有反響環(huán)節(jié)來(lái)分類(lèi)，控制系統(tǒng)可分為_(kāi)_開(kāi)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)，采納的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和__對(duì)數(shù)坐標(biāo)_圖示法。二階系統(tǒng)的阻尼系數(shù)ξ=__0.707____時(shí)，為最正確阻尼系數(shù)。這時(shí)系統(tǒng)的平穩(wěn)性與快速性都較理想。傳達(dá)函數(shù)的定義是對(duì)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。瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)碰到外加作用激勵(lì)后，從初始狀態(tài)到最后或牢固狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程。鑒識(shí)系統(tǒng)牢固性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特點(diǎn)方程的根一定為負(fù)實(shí)根或負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)根，即系統(tǒng)的特點(diǎn)根一定所有在復(fù)平面的左半平面是系統(tǒng)牢固的充要條件。精選文檔K在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)偏差為0，在單位加4.I型系統(tǒng)G(s)s(s2)速度輸入下，穩(wěn)態(tài)偏差為∞。頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特點(diǎn)包含幅頻和相頻兩種特點(diǎn)。若是系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消逝后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到本來(lái)的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是(漸進(jìn))牢固的系統(tǒng)。傳達(dá)函數(shù)的組成與輸入、輸出信號(hào)沒(méi)關(guān)，只是決定于系統(tǒng)自己的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而且只適于零初始條件下的線性定常系統(tǒng)。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差與輸入信號(hào)的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)有關(guān)。若是在系統(tǒng)中只有失散信號(hào)而沒(méi)有連續(xù)信號(hào)，則稱(chēng)此系統(tǒng)為失散(數(shù)字)控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來(lái)描述。10.反響控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)三頻段的劃分是以ωc（截止頻率）周邊的區(qū)段為中頻段，該段重視反響系統(tǒng)階躍響應(yīng)的牢固性和快速性；而低頻段主要表示系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求能夠概括為三個(gè)方面：牢固性、快速性和精確或正確性。單項(xiàng)選擇題：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(wèn)題，稱(chēng)為()A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識(shí)C.系統(tǒng)校訂D.自適應(yīng)控制精選文檔2.反響控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有()A.反響回路B.慣性環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.PID調(diào)治器3.()=1,(a為常數(shù))。saA.L［e－at］B.L［eat］－－］－(t+a)］C.L［e(ta)D.L［e4.L［t2e2t］=()A.1B.1(s2)3a(sa)C.2D.2(s2)3s35.若F(s)=4，則Limf(t)=()2s1t0A.4B.2C.0D.∞6.已知f(t)=eat,(a為實(shí)數(shù))，則L［A.aa1s(sa)7.f(t)=3t2，則L［f(t)］=(0t2A.3sC.3se2s

t)f(t)dt］=(0B.1a(sa)D.1a(sa))B.1e2ssD.3se2s8.某系統(tǒng)的微分方程為5x0(t)2x0(t)x0(t)xi(t),它是()A.線性系統(tǒng)B.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)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=e－2s，它是()A.比率環(huán)節(jié)B.延時(shí)環(huán)節(jié)精選文檔C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)10.圖示系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為()A.1RCs1B.RCsRCs1C.RCs+1D.RCs1RCs11.二階系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=3,其無(wú)阻尼固有頻率ωn是4s2s100()A.10B.5C.2.5D.2512.一階系統(tǒng)K的單位脈沖響應(yīng)曲線在1TsA.KB.KTC.KTT2

t=0處的斜率為()D.KT213.某系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)G(s)=K,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為()Ts1A.1eKt/TB.Ket/TC.K(1－e－t/T)TT14.圖示系統(tǒng)稱(chēng)為()型系統(tǒng)。A.0B.ⅠC.ⅡD.Ⅲ15.延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=e－τs的相頻特點(diǎn)∠G(jω)等于(A.τωB.–τωC.９０°D.１８

D.(1－e－Kt/T))精選文檔０°16.對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)的漸近線以下列圖，它對(duì)應(yīng)的傳達(dá)函數(shù)G(s)為()A.1+TsB.11TsC.1D.(1+Ts)2Ts圖示對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)為()Ts1Ts1+Ts1Ts18.設(shè)系統(tǒng)的特點(diǎn)方程為D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，則此系統(tǒng)牢固的τ值范圍為()A.τ>0B.0<τ<14C.τ>14D.τ<019.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時(shí)間與()有關(guān)。A.增益B.偏差帶C.增益和阻尼比阻尼比和無(wú)阻尼固有頻率20.若系統(tǒng)的Bode圖在ω=5處出現(xiàn)轉(zhuǎn)折(以下列圖)，這說(shuō)明系統(tǒng)中有()環(huán)節(jié)。精選文檔A.5s+1B.(5s+1)2C.0.2s+1D.1(0.2s1)221.某系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=(s7)(s2),其零、極點(diǎn)是()(4s1)(s3)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(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為3(s2),則系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益和型次挨次s(2s3)(s5)為()A.0.4，ⅠB.0.4，ⅡC.3，ⅠD.3，Ⅱ23.已知系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)G(s)=Kets，其幅頻特點(diǎn)｜G(jω)｜應(yīng)為1Ts()A.1KeB.KeC.K2D.KT22e1T22124.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ，等于()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)之比系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)25.設(shè)ωc為幅值穿越(交界)頻率，φ(ωc)為開(kāi)環(huán)頻率特點(diǎn)幅值為1時(shí)的相位角，則相位裕度為()A.180°－φ(ωc)B.φ(ωc)C.180°+φ(ωc)D.90°+φ(ωc)精選文檔26.單位反響控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為G(s)=4，則系統(tǒng)在r(t)=2ts(s5)輸入作用下，其穩(wěn)態(tài)偏差為()A.10B.5C.444527.二階系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=212ns2sn

D.0,在0＜ζ＜2時(shí)，其無(wú)阻尼2固有頻率ωn與諧振頻率ωr的關(guān)系為()A.ωn<ωrB.ωn=ωrC.ωn>ωrD.二者沒(méi)關(guān)28.串通相位滯后校訂平時(shí)用于()A.提升系統(tǒng)的快速性B.提升系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度C.減少系統(tǒng)的阻尼D.減少系統(tǒng)的固有頻率29.以下串通校訂裝置的傳達(dá)函數(shù)中，能在頻率ωc=4處供給最大相位超前角的是()A.4s1B.s1C.01.s1D.0.625s1s14s10.625s101.s130.從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率ωc≈40，則以下串通校訂裝置的傳達(dá)函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)牢固性及頻帶寬的前提下，經(jīng)過(guò)適合調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)偏差減至最小的是()A.0.004s1B.0.4s1C.0.04s14s1單項(xiàng)選擇題(每題1分，共30分)

4s1D.4s110s10.4s11.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精選文檔二、填空題(每題2分，共10分)1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)的增益、_______和_______有關(guān)。2.一個(gè)單位反響系統(tǒng)的前向傳達(dá)函數(shù)為K，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)s35s24s方程為_(kāi)______開(kāi)環(huán)增益為_(kāi)______。3.二階系統(tǒng)在階躍信號(hào)作用下，其調(diào)整時(shí)間ts與阻尼比、_______和_______有關(guān)。4.極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______；極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______。5.系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù)只與_______有關(guān)，與______沒(méi)關(guān)。填空題(每題2分，共10分)1.型次輸入信號(hào)2.s3+5s2+4s+K=0，K3.偏差帶無(wú)阻尼固有頻4率4.0分貝線－180°線5.自己參數(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)．線性系統(tǒng)有外加輸入，非線性系統(tǒng)無(wú)外加輸入。B．線性系統(tǒng)無(wú)外加輸入，非線性系統(tǒng)有外加輸入。精選文檔C．線性系統(tǒng)知足迭加原理，非線性系統(tǒng)不知足迭加原理。D．線性系統(tǒng)不知足迭加原理，非線性系統(tǒng)知足迭加原理。2．令線性定常系統(tǒng)傳達(dá)函數(shù)的分母多項(xiàng)式為零，則可獲得系統(tǒng)的(B)A．代數(shù)方程B．特點(diǎn)方程C．差分方程D．狀態(tài)方程3．時(shí)域解析法研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)最常用的典型輸入信號(hào)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10，該系統(tǒng)為s(s1)(s2)（B）A．0型系統(tǒng)B．I型系統(tǒng)C．II型系統(tǒng)D．III型系統(tǒng)5．二階振蕩環(huán)節(jié)的相頻特點(diǎn)()，當(dāng)時(shí)，其相位移()為(B)A．-270°B．-180°C．-90°D．0°依據(jù)輸入量變化的規(guī)律分類(lèi)，控制系統(tǒng)可分為(A)恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)B.反響控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)前饋—反響復(fù)合控制系統(tǒng)C.最優(yōu)控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)精選文檔D.連續(xù)控制系統(tǒng)和失散控制系統(tǒng)7．采納負(fù)反響連接時(shí)，如前向通道的傳達(dá)函數(shù)為G(s)，反響通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則其等效傳遞函數(shù)為(C)A．G(s)B．11G(s)1G(s)H(s)C．G(s)D．G(s)G(s)H(s)G(s)H(s)118．一階系統(tǒng)G(s)=K的時(shí)間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到Ts+1穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間(A)A．越長(zhǎng)B．越短C．不變D．不定9．拉氏變換將時(shí)間函數(shù)變換成D）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)的傳達(dá)函數(shù)，是在零初始條件下D）．系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比B．系統(tǒng)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之比C．系統(tǒng)輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比D．系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比精選文檔11．若某系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=K，則其頻率特點(diǎn)的實(shí)部R(ω)是Ts1A）A．1KB．-1K2T22T2C．KD．-K1T1T12.微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(A)A.90°B.-90°C.0°D.-180°13.積分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(B)A.90°B.-90°C.0°D.-180°傳達(dá)函數(shù)反響了系統(tǒng)的動(dòng)向性能，它與以下哪項(xiàng)要素有關(guān)？（C）A.輸入信號(hào)B.初始條件C.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)D.輸入信號(hào)和初始條件系統(tǒng)特點(diǎn)方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(tǒng)牢固的(C)A.充分條件B.必需條件C.充分必需條件D.以上都不是有一線性系統(tǒng)，其輸入分別為u1(t)和u2(t)時(shí)，輸出分別為y1(t)和y2(t)。當(dāng)輸入為a1u1(t)+a2u2(t)時(shí)(a1,a2為常數(shù))，輸出應(yīng)為精選文檔（B）A.a1y1(t)+y2(t)B.a1y1(t)+a2y2(t)C.a1y1(t)-a2y2(t)D.y1(t)+a2y2(t)I型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸近特點(diǎn)的低頻段斜率為（B）A.-40(dB/dec)B.-20(dB/dec)C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec)25，則系統(tǒng)的阻尼比為18.設(shè)系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=s25s25（C）A.25B.5C.19．正弦函數(shù)sin

12t

1的拉氏變換是（B）A.C.

1sss22

B.D.

s221s2220．二階系統(tǒng)當(dāng)0<<1時(shí)，若是增添，則輸出響應(yīng)的最大超調(diào)量%將（B）A.增添B.減小C.不變D.不定21．主導(dǎo)極點(diǎn)的特點(diǎn)是D）A.距離實(shí)軸很遠(yuǎn)B.距離實(shí)軸很近精選文檔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.C.

1sss22

B.D.

s221s2223．設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳達(dá)函數(shù)為G(s)=1，則其頻率特點(diǎn)幅值M()=s（C）A.C.

K1

B.D.

K21224.比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(C)A.90°B.-90°C.0°D.-180°25.奈奎斯特牢固性判據(jù)是利用系統(tǒng)的(C)來(lái)判據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)牢固性的一個(gè)鑒識(shí)準(zhǔn)則。A.開(kāi)環(huán)幅值頻率特點(diǎn)B.開(kāi)環(huán)相角頻率特點(diǎn)C.開(kāi)環(huán)幅相頻率特點(diǎn)D.閉環(huán)幅相頻率特點(diǎn)26.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(C)與輸入信號(hào)有關(guān)B.與輸出信號(hào)有關(guān)C.完整由系統(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(hào)有關(guān)精選文檔27.一階系統(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(wú)振蕩二階振蕩環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)頻率特點(diǎn)相位移θ(ω)在(D)之間。A.0°和90°B.0°和－90°C.0°和180°D.0°和－180°29.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1所示，k1=1000N/m,k2=2000N/m,D=10N/(m/s)，當(dāng)系統(tǒng)碰到輸入信號(hào)xi(t)5sint的作用時(shí)，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出xo(t)。(15分)xiK1DxoK2解：Xosk1Ds0.01sXisk1k2Dsk1k20.015s1爾后經(jīng)過(guò)頻率特點(diǎn)求出xot0.025sint89.14三．一個(gè)未知傳達(dá)函數(shù)的被控系統(tǒng)，組成單位反響閉環(huán)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，精選文檔得知閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖2所示。(10分)問(wèn)：(1)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)低頻增益K是多少？(5分)若是用主導(dǎo)極點(diǎn)的觀點(diǎn)用低階系統(tǒng)近似該系統(tǒng)，試寫(xiě)出其近似閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)；(5分)17/80.55tO25ms解：（1）K07，K071K08(2)Xos7Xis0.025s8四．已知開(kāi)環(huán)最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)如圖3所示。(10分)寫(xiě)出開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)G(s)的表達(dá)式；(5分)大體繪制系統(tǒng)的Nyquist圖。(5分)1．G(s)sKs1001)(s(s0.01)(s100)s(1)0.0110020lgK80dBK1002．精選文檔五．已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示,試求：(15分)繪制系統(tǒng)的信號(hào)流圖。(5分)求傳達(dá)函數(shù)Xo(s)及Xo(s)。(10分)Xi(s)N(s)N(s)Xi(s)+G1(s)+G2(s)++Xo(s)--H1(s)H2(s)L1G2H1,L2G1G2H2P1G1G211Xo(s)G1G2Xi(s)1G2H1G1G2H2P1111G2H1Xo(s)1G2H1N(s)1G2H1G1G2H2六．系統(tǒng)如圖5所示，r(t)1(t)為單位階躍函數(shù)，試求：(10分)1.系統(tǒng)的阻尼比和無(wú)阻尼自然頻率n。(5分)2.動(dòng)向性能指標(biāo)：超調(diào)量Mp和調(diào)治時(shí)間ts(5%)。(5分)241．nS(S2)s(s2n)20.52n22．Mpe12100%16.5%333(s)ts0.52n精選文檔七．如圖6所示系統(tǒng)，試確立使系統(tǒng)牢固且在單位斜坡輸入下時(shí)，K的數(shù)值。(10分)

ess≤2.25D(s)s(s3)2Ks36s29sK0由勞斯判據(jù)：s319s26Ks154K0s06K第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)牢固得0K54又有：ess9≤2.25K可得：K≥44≤K＜54八．已知單位反響系統(tǒng)的閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)(s)2，試求系統(tǒng)的相位裕s3量。(10分)解：系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為G(s)W(s)21W(s)s1|G(jc)|21，解得c321c180(c)180tg1c180601202n三、設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)為Gc(s)=s22ns2n，試求最大超調(diào)量σ％=9.6%、峰值時(shí)間tp=0.2秒時(shí)的閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)的參數(shù)ξ和ωn的值。解：∵%e12100%=9.6%∴ξ=0.6∵tp=＝0.2n12精選文檔∴ωn=314.19.6rad/stp120.210.62四、設(shè)一系統(tǒng)的閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)為Gc(s)=22，試求最大超調(diào)量ns2nsnσ％=5%、調(diào)整時(shí)間ts=2秒(△=0.05)時(shí)的閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)的參數(shù)ξ和ωn的值。解：∵%e12100%=5%∴ξ=0.69∵ts=3＝2n∴ωn=2.17rad/s五、設(shè)單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為25Gk(s)s(s6)求（1）系統(tǒng)的阻尼比ζ和無(wú)阻尼自然頻率ωn；（2）系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp、超調(diào)量σ％、調(diào)整時(shí)間tS(△=0.02)；25解：系統(tǒng)閉環(huán)傳達(dá)函數(shù)GB(s)s(s6)2525s22525s(s6)6s2516)s(s與標(biāo)準(zhǔn)形式比較，可知

2wn6，wn225故wn5，0.6又wdwn12510.624tp0.785wd4精選文檔0.6%e12100%9.5%100%e10.62ts41.33wn六、某系統(tǒng)以以下列圖所示，試求其無(wú)阻尼自然頻率ωn，阻尼比ζ，超調(diào)量σ％，峰值時(shí)間tp，調(diào)整時(shí)間ts(△=0.02)。解：對(duì)于上圖所示系統(tǒng)，第一應(yīng)求出其傳達(dá)函數(shù)，化成標(biāo)準(zhǔn)形式，然后可用公式求出各項(xiàng)特點(diǎn)量及瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。100Xoss50s410021002Xis0.02s50s42s0.08s0.0414s50s與標(biāo)準(zhǔn)形式比較，可知2wn0.08，wn20.040.2rad/s0.20.2%e12e10.2252.7%tp16.03sn120.210.2244100sts0.20.2n七、已知單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下：GK(s)

100s(s2)精選文檔求：(1)試確立系統(tǒng)的型次v和開(kāi)環(huán)增益K；2）試求輸入為r(t)13t時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差。解：（1）將傳達(dá)函數(shù)化成標(biāo)準(zhǔn)形式10050GK(s)s(0.5s1)s(s2)可見(jiàn)，v＝1，這是一個(gè)I型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝50；（2）議論輸入信號(hào)，r(t)13t，即A＝1，B＝3AB1300.060.06依據(jù)表3—4，偏差essKV1501Kp八、已知單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下：2GK(s)s2(s0.1)(s0.2)求：(1)試確立系統(tǒng)的型次v和開(kāi)環(huán)增益K；（2）試求輸入為r(t)52t4t2時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差。解：（1）將傳達(dá)函數(shù)化成標(biāo)準(zhǔn)形式2100GK(s)1)(5s1)s2(s0.1)(s0.2)s2(10s可見(jiàn)，v＝2，這是一個(gè)II型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝100；（2）議論輸入信號(hào)，r(t)52t4t2，即A＝5，B＝2,C=4依據(jù)表3—4，偏差essABC524000.040.04KpKVKa11001精選文檔九、已知單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下：GK(s)20(0.2s1)(0.1s1)求：(1)試確立系統(tǒng)的型次v和開(kāi)環(huán)增益K；（2）試求輸入為r(t)25t2t2時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差。解：（1）該傳達(dá)函數(shù)已經(jīng)為標(biāo)準(zhǔn)形式可見(jiàn)，v＝0，這是一個(gè)0型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝20；（2）議論輸入信號(hào)，r(t)25t2t2，即A＝2，B＝5，C=2ABC2522依據(jù)表3—4，偏差essKVKa12000211Kp十、設(shè)系統(tǒng)特點(diǎn)方程為s4+2s3+3s2+4s+5=0試用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)該系統(tǒng)的牢固性。解：用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)，a4=1，a3=2，a2=3，a1=4，a0=5均大于零，且有24001350402400135120223142032342254141204535(12)600因此，此系統(tǒng)是不牢固的。精選文檔十一、設(shè)系統(tǒng)特點(diǎn)方程為s46s312s210s30試用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)該系統(tǒng)的牢固性。解：用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)，a4=1，a3=6，a2=12，a1=10，a0=3均大于零，且有41

61000112300610001123602612110620361210663101105120433351215360因此，此系統(tǒng)是牢固的。十二、設(shè)系統(tǒng)特點(diǎn)方程為s45s32s24s30試用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)該系統(tǒng)的牢固性。解：用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)，a4=1，a3=5，a2=2，a1=4，a0=3均大于零，且有精選文檔4123

5400123005400123505214605245534145104333(51)1530因此，此系統(tǒng)是不牢固的。十三、設(shè)系統(tǒng)特點(diǎn)方程為2s34s26s10試用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)該系統(tǒng)的牢固性。解：（1）用勞斯-赫爾維茨牢固判據(jù)鑒識(shí)，a3=2,a2=4,a1=6,a0=1均大于零，且有410260041123

40462122046144012160因此，此系統(tǒng)是牢固的。十四、設(shè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下，試?yán)L制系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線。精選文檔30G(s)s(0.02s1)解：該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝30；有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，即v＝1；低頻漸近線經(jīng)過(guò)（1，20lg30）這點(diǎn)，斜率為－20dB/dec；有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率為w1150，斜率增添－0.0220dB/dec。系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線以下所示。L()/dB20lg30-20dB/dec0150/(rad/s)-40dB/dec十五、設(shè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下，試?yán)L制系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線。G(s)

100s(0.1s1)(0.01s1)解：該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝100；有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，即v＝1；低頻漸近線經(jīng)過(guò)（1，20lg100）這點(diǎn)，即經(jīng)過(guò)（1，40）這點(diǎn)斜率為－20dB/dec；有兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率為w11，w21，斜率101000.10.01分別增添－20dB/dec系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線以下所示。精選文檔L()/dB40-20dB/dec-40dB/dec0110100(rad/s)-60dB/dec十六、設(shè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)以下，試?yán)L制系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線。G(s)0.1s1解：該系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K＝1；無(wú)積分、微分環(huán)節(jié)，即v＝0，低頻漸近線經(jīng)過(guò)（1，20lg1）這點(diǎn)，即經(jīng)過(guò)（1，0）這點(diǎn)斜率為0dB/dec；有一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)折頻率為110，斜率增添w10.120dB/dec。系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特點(diǎn)曲線以下所示。L()/dB20dB/dec010(rad/s)十七、以以下列圖所示，將方框圖化簡(jiǎn)，并求出其傳達(dá)函數(shù)。精選文檔解：精選文檔精選文檔十八、以以下列圖所示，將方框圖化簡(jiǎn)，并求出其傳達(dá)函數(shù)。H1R(S)一C(S)G1G2一H2解：H1/G2R(S)一C(S)G1G2一H2H1/G2精選文檔R(S)一G2C(S)G11+G2H2H1/G2R(S)一G1G2C(S)1+G2H2R(S)G1G2C(S)1+GH+GH1221十九、以以下列圖所示，將方框圖化簡(jiǎn)，并求出其傳達(dá)函數(shù)。R(S)C(S)G1G2G3一一H1精選文檔解：R(S)C(S)G1G2G3一一H1H1R(S)G1G2GC(S)1+G2H13一H1R(S)123C(S)GGG1+GH+GGH12112精選文檔三、簡(jiǎn)答題(共16分)2，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。1.(4分)已知系統(tǒng)的傳達(dá)函數(shù)為s24s32.(4分)已知單位反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳達(dá)函數(shù)為K，試問(wèn)該系