大學(xué)《控制工程基礎(chǔ)》模擬試卷(二)

大學(xué)《控制工程基礎(chǔ)》模擬試卷第一部分：?jiǎn)芜x題19第一部分：?jiǎn)芜x題19.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能(A.變好B.變壞C.不變20.在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比(d有減幅振蕩特性。A.Z=0 B.Z>1C..振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為(3n/(S2+2&3nS+1)3n/(S2+2&3nS+1)T2/(T2s2+2&TS+1)1/[S(TS+1)])：D.不一定)的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具Z=1D.0<Z<1a)。(0<C<1)；(C=1)；(0<C<1)；.函數(shù)b+ce-at(tN0)的拉氏變換是(c)。bs +c/(s+1)；bS - c/(S+a)；b/s + c/(s+a) ；b/S + c/(S-a).反映控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的指標(biāo)為(b)：A.。B.t C.tr D.e.在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比(@)的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具有等幅振蕩性。A.Z=0B.Z>1C.Z=1D.0<Z<1．如果自控系統(tǒng)微分方程的特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為(b)系統(tǒng)：A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.穩(wěn)定邊界D.不確定.在右圖所示的波特圖中，其開(kāi)環(huán)增益K=( )。A、32/31; B、33/313/C、33/3； D、33/327.某機(jī)械平移系統(tǒng)如圖所示，則其傳遞函數(shù)的極點(diǎn)數(shù)P為( )。A.3;B.4; C.5;D.6.典型二階振蕩系統(tǒng)的()時(shí)間可由響應(yīng)曲線的包絡(luò)線近似求出。A、峰值；B、延時(shí)；C、調(diào)整；D、上升TOC\o"1-5"\h\z.cos2t的拉普拉斯變換式是 〔 〕A.1 B.4S S2+4C. S D._1S2+4 S2.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的 〔 〕

A.快速性C.A.快速性C.穩(wěn)定性D.動(dòng)態(tài)性能.對(duì)于典型二階系統(tǒng)，在欠阻尼狀態(tài)下，如果增加阻尼比昌的數(shù)值，則其動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的最大超調(diào)量將 〔 〕A.增加 B.不變C.不一定 D.減少.開(kāi)環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（）：人.變好B.變壞C.不變D.不一定.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（）：人.變好B.變壞C.不變D.不一定34.已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:G（S）H（S）=K（TS+1）/［（T1S+1）（T2S+1）（T2s2+2ZTS+1）］,貝?ài)绲膶?duì)數(shù)幅頻特性漸近線在3趨于無(wú)窮大處的斜率為（ ）（單位均為dB/十倍頻程）。A、-20；B、-40；C、-60；D、-8035.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)來(lái)定義的是（）。截止頻率3『B、諧振頻率3r與諧振峰值Mr；C、頻帶寬度；D、相位裕量r與幅值裕量Kg.開(kāi)環(huán)增益K減小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）：人.變好B.變壞C.不變D.不一定第二部分：多選題13.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為()的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。A.G(S)=A.G(S)=40S(S+1)B.G(S)=50SC.G(S)=5—+DS2(0.1S+1)C.D. G(S)=—500—S2(S+1)14.若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號(hào)r(t)=112時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差e=8,2 ss則此系統(tǒng)可能為0型系統(tǒng)I型系統(tǒng)II型系統(tǒng)d.in型系統(tǒng)15.增大開(kāi)環(huán)增益K將對(duì)系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是使對(duì)數(shù)幅頻特性曲線向上平移使對(duì)數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變使相頻特性曲線產(chǎn)生平移對(duì)相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響16．當(dāng)被測(cè)爐溫為1000℃時(shí)，可選用( )為測(cè)溫元件。A.鋼電阻B.鎳鉻一銀硅熱電偶C.熱敏電阻D.紅外測(cè)溫計(jì)

17.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（）有關(guān)。A.輸入量的大小B.輸入量的作用點(diǎn)C.所選輸出量D.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù).減小位置跟隨穩(wěn)態(tài)誤差的途徑通常有（ ）等。A.在前向通路上增設(shè)含有積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器Bo增大慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)C,增大開(kāi)環(huán)增益D.減小開(kāi)環(huán)增益.在典I系統(tǒng)中，適當(dāng)增大開(kāi)環(huán)增益K,將會(huì)使系統(tǒng)的A.穩(wěn)定性變好B.快速性變好C.超調(diào)量減小D.穩(wěn)態(tài)誤差變小.位置跟隨系統(tǒng)如下圖所示，調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)超調(diào)量過(guò)大，建議可選取的改進(jìn)方法有A.增大aB.減少aC.增大K1D.減少K121一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)可能的擾動(dòng)量有A.機(jī)械負(fù)載的變化電網(wǎng)電壓的波動(dòng)溫度變化引起的系統(tǒng)參數(shù)變化輸人信號(hào)的變化摩擦阻力的變化22.單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為一K(T1S+1),且T1〉T2,由此可S2(T2S+1)知此閉環(huán)系統(tǒng)為三階系統(tǒng)二階無(wú)靜差系統(tǒng)穩(wěn)定系統(tǒng)D.不穩(wěn)定系統(tǒng)E.典型H型系統(tǒng)23．系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的( )表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。A.低頻漸近線的斜率B.低頻漸近線(或其延長(zhǎng)線)在3=1處的高度C.中頻段的寬度D．中頻段的斜率E.高頻段的斜率24.在轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)趕流調(diào)速系統(tǒng)中，若將速度調(diào)節(jié)器(比例積分調(diào)節(jié)器)中的反饋電容^短接則對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響為變?yōu)檗D(zhuǎn)速有靜差系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性改善使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流減少超調(diào)量增加使啟動(dòng)過(guò)程加快第三部分：簡(jiǎn)答題.經(jīng)典控制理論的數(shù)學(xué)模型有幾種形式？寫出時(shí)域中數(shù)學(xué)模型的通式。.試分析比較串聯(lián)校正與反饋校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。.試分析積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并說(shuō)出理由。.已知f(t)=0.5t+1,其L[f(t)]二多少？.開(kāi)環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的最本質(zhì)區(qū)別及其優(yōu)缺點(diǎn)比較。.從能量轉(zhuǎn)換方面討論慣性環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)特點(diǎn)。17傳遞函數(shù)。.系統(tǒng)穩(wěn)定性。.試說(shuō)明增設(shè)比例加積分調(diào)節(jié)器后，對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能的影響。.最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)。第四部分：建模題.某PID調(diào)節(jié)器的對(duì)數(shù)幅頻特性如下圖所示，求傳遞函數(shù)。[l(①)L1(①)-20dB/dec+20dB/decTOC\o"1-5"\h\z①1 ①2 ①3 w4.如圖所示，以u(píng)jt)為輸出量，以u(píng)Sr(t)為輸入量的系統(tǒng)，試求出其傳遞函數(shù)。并指出它屬于哪些典型環(huán)節(jié)組成?C0 Rf^ usr(t)R0 : i 4- usct)rp□ ].機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，A點(diǎn)的位移Xjt)為系統(tǒng)的輸入，位移X2(t)為系統(tǒng)的輸出，K「K2分別為兩彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。.下圖為一隨動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)控制電位器的滑臂轉(zhuǎn)角Q與反饋電位器的滑臂轉(zhuǎn)角①2不同時(shí)，則有U。送入放大器，其輸出電壓ud加到執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的電樞兩端，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載和滑臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)直到反饋電位器滑臂位置與控制電位器滑臂位置一致時(shí)，即中二中1時(shí)才停止。試將這個(gè)系統(tǒng)繪成方塊圖，并說(shuō)明該系統(tǒng)的控制量，被控制量和被控制對(duì)

象是什么？工一控制電就春I象是什么？工一控制電就春I總一蘢犀電位黏J也一擦脫電世系措甫轉(zhuǎn)由I0一反憒電位器伸臂轉(zhuǎn)索..今測(cè)得最小相位系統(tǒng)漸近對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式。L(3)111，Y-11111%1 %"上二UJ/111\I1■■■■—.下圖所示為二級(jí)區(qū)。電路網(wǎng)絡(luò)圖。已知ui(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸入,uo(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸出，i1(t)、i2(t)、ua(t)為中間變量。⑴試畫(huà)出以u(píng)i(t)為輸入，uo(t)為輸出的系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖；⑵根據(jù)畫(huà)出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。R1 R2O-? ? ——I I—— Omtr±i2(tr±小ui(t) uo(t)C1--jua(t)C2~

.彈簧-阻尼系統(tǒng)如右圖所示，其中K、K為彈簧彈性系統(tǒng)，B、B為粘性阻尼系數(shù)。若位移x(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量。試求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。第五部分：穩(wěn)定性分析題.下圖所示潛艇潛水深度控制系統(tǒng)方塊圖。試應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一一― 油她It學(xué)鄴 1.已知高階系統(tǒng)的特征方程為S6+2S5+8S4+12S3+20S2+16s+16=0試求特征根。第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)化題.基于方框圖簡(jiǎn)化法則，求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)力(s)=X(s)/X(s)o

.求右圖的輸出信號(hào)C(s)。Ng.求下圖的輸出信號(hào)C(s)。Ng第七部分：時(shí)域分析題.下圖為仿型機(jī)床位置隨動(dòng)系統(tǒng)方塊圖。試求該系統(tǒng)的：(1)阻尼比昌及無(wú)阻尼自振率,內(nèi)(2)反應(yīng)單位階躍函數(shù)過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量。、峰值時(shí)間tp、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts及振蕩次數(shù)N。.試求取圖3-18所示控制系統(tǒng)當(dāng)K=10秒1及T=0.1秒時(shí):M(1)阻尼比昌及無(wú)阻尼自振率(2)反應(yīng)單位階躍函數(shù)過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量。％及峰值時(shí)間tpo.設(shè)系統(tǒng)如下圖⑶所示。這個(gè)系統(tǒng)的阻尼比為0.137,無(wú)阻尼自振率為3.16弧度/秒。為了改善系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性,可以采用速度反饋。下圖(b)表示了這種速度反饋系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)的阻尼比等于0.5,試確定幣值。作出原系統(tǒng)和具有速度反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。第八部分：頻域分析題.設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),試?yán)L制系統(tǒng)的閉環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性，確定系統(tǒng)的諧振峰值M與諧振頻率3.某調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，試?yán)L制系統(tǒng)的幅相頻率特性及對(duì)數(shù)頻率特性，并寫出其等效傳遞函數(shù)，使誤差不超過(guò)±3分貝?6分貝。.設(shè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)二￡二，當(dāng)t=0.1秒與t=0.2秒s(s+1)時(shí)，試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的最大值。第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題.設(shè)控制系統(tǒng)如下圖所示?？刂菩盘?hào)r(t)二1(弧度)。試分別確定當(dāng)%為1和0.1時(shí)，系統(tǒng)輸出量的位置誤差。R3R3.設(shè)速度控制如下圖所示。輸入信號(hào)r(t)和擾動(dòng)信號(hào)f(t)都是單位斜坡函數(shù)。為了消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，使斜坡輸入信號(hào)通過(guò)比例-微分元件后再進(jìn)入系統(tǒng)。試計(jì)算Kd=O時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差，然后適當(dāng)選擇Kd值,使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出c⑴與希望輸出r(t)之間不存在穩(wěn)態(tài)誤差。.下圖所示是一個(gè)角速度控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的輸出部分承受著力矩的干擾。在這個(gè)圖中，Qr(s),。。⑸/⑸和尸⑸分別是參考角速度