......機(jī)械工程控制基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題學(xué)院：__________________________________________________________專(zhuān)業(yè)：__________________隨米云打印,打印找隨米,送貨上門(mén),文件發(fā)送至QQ：1374871235第一章緒論1、以同等精度元件組成的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng),其精度比較〔B。A．開(kāi)環(huán)高B.閉環(huán)高C.相差不多D.一樣高1、系統(tǒng)的輸出信號(hào)對(duì)控制作用的影響〔B。A．開(kāi)環(huán)有B.閉環(huán)有C.都沒(méi)有D.都有1、對(duì)于系統(tǒng)抗干擾能力〔B。A．開(kāi)環(huán)強(qiáng)B.閉環(huán)強(qiáng)C.都強(qiáng)D.都不強(qiáng)1、下列不屬于按輸入量的變化規(guī)律分類(lèi)的是〔B。A．恒值控制系統(tǒng)B.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)C.隨動(dòng)控制系統(tǒng)D.程序控制系統(tǒng)1、按照系統(tǒng)傳輸信號(hào)的類(lèi)型可分成〔B。A．定常系統(tǒng)和時(shí)變系統(tǒng)B.離散控制系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)C.線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)D.恒值系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)1．按照控制系統(tǒng)是否設(shè)有反饋?zhàn)饔脕?lái)進(jìn)行分類(lèi),可分為_(kāi)_____和______。答案：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)1．對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的最基本要求是,也即是系統(tǒng)工作的首要條件。答案：穩(wěn)定穩(wěn)定性1．對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本要求一般可歸結(jié)為穩(wěn)定性、___________和___________。答案：快速性準(zhǔn)確性1、控制論的中心思想是,通過(guò),和反饋來(lái)進(jìn)行控制。答案：信息的傳遞加工處理1．什么是反饋<包括正反饋和負(fù)反饋>?根據(jù)反饋的有無(wú),可將控制系統(tǒng)如何分類(lèi)？答案：〔1反饋是指輸出量通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)裝置將信號(hào)全部或一部分返回輸入端,使之與輸入量進(jìn)行比較。如果反饋信號(hào)與系統(tǒng)的輸入信號(hào)的方向相反,則稱(chēng)為負(fù)反饋；如果反饋信號(hào)與系統(tǒng)的輸入信號(hào)的方向相同,則稱(chēng)為正反饋?！?根據(jù)反饋的有無(wú),可將控制系統(tǒng)分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。1.何為閉環(huán)控制系統(tǒng)?其最主要的優(yōu)點(diǎn)是什么？答案：閉環(huán)控制系統(tǒng)就是反饋控制系統(tǒng),即輸出量對(duì)控制作用有影響的系統(tǒng)。其最主要的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié),不斷修正偏差,抗干擾能力強(qiáng)。1．簡(jiǎn)述"自動(dòng)控制"和"系統(tǒng)"的基本概念。答案：〔1所謂"自動(dòng)控制"就是在沒(méi)有人直接參與的情況下,采用控制裝置使被控對(duì)象的某些物理量在一定精度范圍內(nèi)按照給定的規(guī)律變化?！?所謂"系統(tǒng)",即具有某一特定功能的整體。1.試述一個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成。答案：一個(gè)典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)該包括反饋元件、給定元件、比較元件、放大元件、執(zhí)行元件及校正元件等。第二章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2．單位速度信號(hào)、單位拋物線信號(hào)分別是〔階信號(hào)。A．1、2B.2、3C2．線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與〔

有關(guān)。A.本身的結(jié)構(gòu)、參數(shù)

B.初始條件

C.本身的結(jié)構(gòu)、參數(shù)與外作用信號(hào)

D.外作用信號(hào)2.常用函數(shù)1<t>拉氏變換式L［1<t>］為<>。A． sB．C．D．12．對(duì)典型二階系統(tǒng),下列說(shuō)法不正確的是〔。A．系統(tǒng)臨界阻尼狀態(tài)的響應(yīng)速度比過(guò)阻尼的要快；B．系統(tǒng)欠阻尼狀態(tài)的響應(yīng)速度比臨界阻尼的要快；C．臨界阻尼狀態(tài)和過(guò)阻尼狀態(tài)的超調(diào)量不為零；D．系統(tǒng)的超調(diào)量?jī)H與阻尼比有關(guān)2．振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是<>。A．τs B．τs+1 C． D．2．已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為<>。A、B、C、D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)2．適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是：〔。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)；圖〔1圖〔12．Fs＝A．1－e-tB．1－etC．1－e-2tD．e-t2．標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下圖〔1所示,請(qǐng)指出ξ的范圍：<>。A．0<ξ<1 B．ξ=0C．ξ≥1D．ξ＝12.下圖〔2所示對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)為<>。圖〔2A.TsB.C.1+TsD.圖〔22、積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是<>。A．τs B．τs+1 C．D．2、常用函數(shù)t的拉氏變換式L［t］為<>。A． sB．C．D．12、設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為Gs＝50s＋10（s-5）sA.Z1＝-10,Z2＝5；P1＝-1,P2＝10B.Z1＝-10,Z2＝5；P1＝QUOTE-12,P2＝2C.Z1＝-10,Z2＝5；P1＝QUOTE-12,P2＝10D.Z1＝10,Z2＝5；P1＝QUOTE12,P2＝-22、若某單位負(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)特征方程為<>。A．B．C．D．與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)2、設(shè)某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則閉環(huán)特征方程為〔。A、N<S>=0B、N<S>+M<S>=0C、1+N<S>=0D2、某系統(tǒng)的微分方程為<t>+t<t>+4x0<t>=3xi<t>,它是<>。A.線性時(shí)變系統(tǒng)B.非線性系統(tǒng)C.線性定常系統(tǒng)D.非性線時(shí)變系統(tǒng)2.欠阻尼二階系統(tǒng)的ξ的范圍為<>。A．0<ξ<1 B．ξ=0C．ξ≥1 D．ξ＝12．常用函數(shù)t2的拉氏變換式L［t2］為<>。A． sB．C．D．1/S2、關(guān)于傳遞函數(shù),錯(cuò)誤的說(shuō)法是<>。A．傳遞函數(shù)是經(jīng)典控制理論內(nèi)容的基礎(chǔ)；B．傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),還與給定輸入和外界擾動(dòng)有關(guān)；C．傳遞函數(shù)是在零初始條件下進(jìn)行定義的；D．系統(tǒng)的穩(wěn)定性是由閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)決定的。2．做典型環(huán)節(jié)時(shí)域特性實(shí)驗(yàn)時(shí),最常用也是最?lèi)毫拥牡湫洼斎胄盘?hào)是<>。A.脈沖函數(shù)B.斜坡函數(shù)C.階躍函數(shù)D.正弦函數(shù)2．正弦函數(shù)的拉普拉斯變換為〔。A．B.C.D.2.比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G<s>=______,一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G<s>=______。答案：kTS+12．拉氏變換的延遲定理：當(dāng)原函數(shù)f<t>延遲T秒時(shí)間,成為,它的拉氏變換式為_(kāi)_____。答案：f<t-T>e-sTF<S>2．單位階躍函數(shù)1<t>的拉斯變換式為,單位拋物線函數(shù)0.5t2的拉斯變換式為。答案：1/s1/s32．令傳遞函數(shù)的分子等于0的對(duì)應(yīng)根叫,令其分母為0的對(duì)應(yīng)根叫。答案：傳遞函數(shù)的零點(diǎn)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)2．線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為在零初始條件下,系統(tǒng)的____________與___________之比。答案：輸出量的拉氏變換輸入量的拉氏變換2、若時(shí)間函數(shù)f<t>的拉氏變換為F<s>,當(dāng)Fs＝ss2＋ω2時(shí),f<t>＝________；當(dāng)f<t>＝sinwt答案：coswtw/<s2+w2>2．當(dāng)原函數(shù)f<t>延遲τ時(shí)間,成為f<t-τ>,它的拉氏變換式為_(kāi)。該運(yùn)算法則稱(chēng)為定理。答案：e-sτF<s>延遲2、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向通道的傳遞函數(shù)為,則反饋通道的傳遞函數(shù)H<S>=,對(duì)應(yīng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為。答案：1G<s>/<1+G<s>>2、由多個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng),當(dāng)無(wú)負(fù)載效應(yīng)影響時(shí),其總傳遞函數(shù)等于各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的；總的相位移等于各環(huán)節(jié)相位移。答案：乘積之和2．比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G<s>=______,慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G<s>=______。答案：k1/<Ts+1>2.線性定常系統(tǒng)在___條件下,輸出量的拉氏變換與______之比,稱(chēng)為傳遞函數(shù)。答案：零初始條件下輸入量的拉氏變換2．什么是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型？描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有哪幾種？答案：系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是描述輸入輸出變量間關(guān)系及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,主要包括微分方程、傳遞函數(shù)、差分方程、狀態(tài)空間表達(dá)式等。2．簡(jiǎn)述線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的定義,并分別寫(xiě)出慣性環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)和延時(shí)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。答案：〔1線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為：當(dāng)初始條件為零時(shí),系統(tǒng)輸出量的拉斯變換與輸入量的拉氏變換之比?！?慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：；振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：延時(shí)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：2．根據(jù)阻尼比取值的不同,二階系統(tǒng)可分為哪幾種工作情況,其單位階躍響應(yīng)分別具有什么特點(diǎn)？答案：根據(jù)阻尼比取值的不同,二階系統(tǒng)可分為一下四種工作情況：1=0,零阻尼情況,其單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)等幅振蕩性質(zhì)；2>0<<1,欠阻尼情況,其單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)衰減振蕩性質(zhì)；3=1,臨界阻尼情況,其單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)單調(diào)上升的性質(zhì),無(wú)超調(diào),無(wú)振蕩；4>>1,過(guò)阻尼情況,其單位階躍響應(yīng)與臨界阻尼情況類(lèi)似,呈現(xiàn)單調(diào)上升的性質(zhì),無(wú)超調(diào),無(wú)振蕩,但響應(yīng)時(shí)間比臨界阻尼情況長(zhǎng)。2、當(dāng)單位負(fù)反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,QUOTEGs＝bs＋1答案：根據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù),要保證系統(tǒng)穩(wěn)定,則a、b應(yīng)滿(mǎn)足a<b。2、已知象函數(shù),試對(duì)其進(jìn)行拉氏反變換。答案：2、試化簡(jiǎn)下圖所示系統(tǒng)的框圖,求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)答案：先將方框G2和H1簡(jiǎn)化,得到如下系統(tǒng)框圖：再將左邊第一個(gè)相加點(diǎn)后移至第二個(gè)相加點(diǎn)處,得到如下系統(tǒng)框圖：所以,系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：2、RLC電路如下圖所示,試求出系統(tǒng)零初始條件下的。答案：由圖可知,該電路為典型的RLC串聯(lián)電路,根據(jù)KVL定理,可得相應(yīng)的微分方程如下：在零初始條件下,對(duì)微分方程兩邊同時(shí)進(jìn)行拉斯變換可得：從而可得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：2.用復(fù)數(shù)阻抗法求下圖所示RC串聯(lián)電路的傳遞函數(shù)UO<s>/Ui<s>。答案：UO<s>/Ui<s>=1/<sc>/[R+1/<sc>]=1/<sRC+1>2.電路的微分方程為,求此電路的傳遞函數(shù)UO<s>/Ui<s>。答案：等式兩邊同時(shí)進(jìn)行拉氏變換得：SRCU0<S>+U0<S>=Ui<S>,故傳遞函數(shù)為U0<S>/Ui<S>=1/<sRC+1>2.試化簡(jiǎn)下圖所示系統(tǒng)的框圖,并求系統(tǒng)傳遞函數(shù)C<s>/R<s>。答案：將第一個(gè)相加點(diǎn)后移到第二個(gè)相加點(diǎn)可得：所以系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：第三章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析3．典型一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)越靠近S平面的原點(diǎn),則系統(tǒng)〔。A．準(zhǔn)確度越高B．準(zhǔn)確度越低C．響應(yīng)速度越快D．響應(yīng)速度越慢3、采用負(fù)反饋形式連接后,則<>。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；C、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。3.臨界阻尼ξ的范圍為<>。A．0<ξ<1 B．ξ=0C．ξ≥1 D．ξ＝13對(duì)于一階、二階系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)特征方程的系數(shù)符號(hào)相同是"系統(tǒng)穩(wěn)定"的<>。A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是3．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益減小,則閉環(huán)系統(tǒng)<>。A．穩(wěn)定性變好,穩(wěn)態(tài)精度變差 B．穩(wěn)定性變差,穩(wěn)態(tài)精度變好C．穩(wěn)定性不變,穩(wěn)態(tài)精度變好 D．穩(wěn)定性不變,穩(wěn)態(tài)精度變差3．下列關(guān)于線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性說(shuō)法正確的是〔。A、特征根虛部為負(fù),則系統(tǒng)穩(wěn)定；B、穩(wěn)定性與系統(tǒng)輸入有關(guān)；C、線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是其特征根均在S平面的左半平面；D、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定則對(duì)應(yīng)單位負(fù)反饋系統(tǒng)也穩(wěn)定3．一階系統(tǒng)QUOTE10s+2,其單位階躍響應(yīng)曲線在t＝0處的切線斜率為〔。A．10B．5C．2D．3．系統(tǒng)在輸入信號(hào)r<t>=0.5t2作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess=∞,則說(shuō)明〔。A．系統(tǒng)不穩(wěn)定B．型別C．閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)D．輸入幅值過(guò)大3．設(shè)系統(tǒng)的特征方程為,則系統(tǒng)〔。A．穩(wěn)定B．臨界穩(wěn)定C．右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)D．型別3.一個(gè)線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于<>。A.系統(tǒng)的輸入B.系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)和參數(shù)C.系統(tǒng)初始狀態(tài)D.外界干擾3．一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小,則系統(tǒng)輸出的單位階躍響應(yīng)的速度〔。A．不變B．越慢C．越快D．不一定....3．系統(tǒng)在r<t>=t作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess=∞,說(shuō)明〔。A．系統(tǒng)不穩(wěn)定B．型別C．閉環(huán)傳遞函數(shù)中有一個(gè)積分環(huán)節(jié)D．輸入幅值過(guò)大3、已知某系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)為,則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為〔。A．3 B．C．D．3、設(shè)典型二階系統(tǒng)欠阻尼狀態(tài)下的單位階躍響應(yīng)為,上升時(shí)間為,峰值時(shí)間為,則〔。A．B．C．D．3、已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,當(dāng)輸入信號(hào)是時(shí),系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是<>。A．0B．∞C．10D．203、如果二階系統(tǒng)阻尼比為0.35,則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為〔。A．等幅振蕩B．振蕩頻率為的振蕩C．上升曲線D．振蕩頻率為的衰減振蕩。3．與典型二階系統(tǒng)的超調(diào)量有關(guān)的參數(shù)是〔。A．自然震蕩頻率B.阻尼比C.阻尼震蕩頻率D.都有關(guān)3、系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是：系統(tǒng)特征方程的所有根<>。A.必須均為負(fù)實(shí)根B.必須均為純虛根C.必須均位于復(fù)平面上的單位圓上D.必須均位于復(fù)平面上的左側(cè)3.對(duì)二階系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù),則系統(tǒng)<>。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.以上都不是3.對(duì)線性定常系統(tǒng)來(lái)說(shuō),系統(tǒng)特征方程的系數(shù)都是正數(shù),則系統(tǒng)<>。A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.以上都不是3、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)還是閉環(huán)極點(diǎn)位于右半S平面,系統(tǒng)都不穩(wěn)定；C、如果閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某一項(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。3．決定二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能〔如快速性的兩個(gè)非常重要的參數(shù)是和。答案：ξωn3.系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：其中K稱(chēng)為系統(tǒng)的。υ=1,系統(tǒng)稱(chēng)為型系統(tǒng)。答案：開(kāi)環(huán)增益13．典型二階系統(tǒng)〔傳遞函數(shù)為的調(diào)整時(shí)間ts的約為_(kāi)<△=+5%>或_<△=+2%>。答案：3/ξωn4/ξωn3.表征系統(tǒng)性能的三大指標(biāo)是、、暫態(tài)性能指標(biāo)。答案：穩(wěn)定性穩(wěn)態(tài)誤差〔或穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)3.典型二階系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間主要與參數(shù)和有關(guān)。答案：ξωn3．在工程上,一般希望二階系統(tǒng)工作在阻尼比的狀態(tài),其單位階躍相應(yīng)為衰減振蕩。答案：〔0,1欠阻尼3.給定穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的____________及的形式有關(guān)。答案：結(jié)構(gòu)參數(shù)〔或型別給定輸入3．任何一個(gè)線性系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)是由__________與____________兩部分組成。答案：穩(wěn)態(tài)響應(yīng)暫態(tài)響應(yīng)3．在時(shí)域分析中,采用的典型實(shí)驗(yàn)信號(hào)有、、拋物線信號(hào)、脈沖信號(hào)等。答案：?jiǎn)挝浑A躍信號(hào)單位斜坡信號(hào)3、控制系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)為從到的過(guò)度過(guò)程的響應(yīng)。答案：一個(gè)穩(wěn)態(tài)另一個(gè)穩(wěn)態(tài)3、對(duì)于前向通道傳遞函數(shù)為G<S>的某單位負(fù)反饋系統(tǒng),其單位階躍信號(hào)作用下穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)=；essr=。答案：3、工作在欠阻尼情況下的二階系統(tǒng),其單位階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)——最大超調(diào)量只與有關(guān),其它的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)還與有關(guān)。答案：ξωn3、設(shè)系統(tǒng)有兩個(gè)閉環(huán)特征根分布在s平面的右半部分,則勞斯陣列表中第列的元素符號(hào)應(yīng)改變次。答案：1兩3.單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G<s>=,a、b、c為大于0的常數(shù)。試<1>寫(xiě)出靜態(tài)誤差系數(shù)Kp、Kv和Ka。<2>求當(dāng)系統(tǒng)輸入為單位斜坡函數(shù)時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。答案：〔1由題可知,該系統(tǒng)為1型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)為a,所以：Kp=；………〔1分Kv=a；………〔1分Ka=0；………〔1分〔2當(dāng)輸入信號(hào)為單位斜坡函數(shù)時(shí),系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差,?！?分3、已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)QUOTEGs＝Ks（Ts+1）,其中K為開(kāi)環(huán)增益,T為時(shí)間常數(shù)。試問(wèn)：當(dāng)答案：由題可知,該系統(tǒng)是1型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)增益為。.......〔1分所以,當(dāng)時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。.......〔2分因此,要減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)調(diào)整參數(shù),并且增大開(kāi)環(huán)增益,就可以減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。時(shí)間常數(shù)T與穩(wěn)態(tài)誤差QUOTEGs＝Ks（Ts+1）的大小無(wú)關(guān)。.......〔2分3.已知一階系統(tǒng)的框圖如下圖所示。試求：〔1系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)；〔2調(diào)整時(shí)間ts〔允許誤差帶取5%；〔3如果要求,試問(wèn)系統(tǒng)的反饋系數(shù)Kt應(yīng)該如何選?。看鸢福河上到y(tǒng)框圖可知,系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：.......〔2分由此可得：.......〔2分所以：〔1系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為：.......〔2分〔2系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間為：.......〔2分〔3.......〔2分3.設(shè)線性系統(tǒng)特征方程式為,試判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。答案：建立勞斯表如下：勞斯表中第一列元素符號(hào)改變2次,故系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,且有兩個(gè)特征根位于右半S平面。3.單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,試求輸入信號(hào)為r<t>=0.1t時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess。答案：由于系統(tǒng)是一型系統(tǒng),kv=,即穩(wěn)態(tài)誤差ess=3.設(shè)線性系統(tǒng)特征方程式為,試判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。答案：建立勞斯表如下：勞斯表中第一列系數(shù)全為正,系統(tǒng)是穩(wěn)定的。3.單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：,試求當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的取值范圍。答案：………〔3分………〔1分列寫(xiě)勞斯計(jì)算表如下：…………<2分>根據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù)可知,要使系統(tǒng)穩(wěn)定,需滿(mǎn)足以下條件：……………〔2分所以,系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的取值范圍為：……………〔2分3.系統(tǒng)框圖如下圖所示,試求當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的取值范圍。答案：由題可知：………〔2分………〔3分由勞斯穩(wěn)定判據(jù)可知,要使系統(tǒng)穩(wěn)定,需滿(mǎn)足以下條件：………〔3分所以：………〔2分第五章控制系統(tǒng)的頻域分析1.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,其幅頻特性應(yīng)為〔。A、B、C、D、5、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>的零點(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)5.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〔。A、低頻段B、開(kāi)環(huán)增益C、高頻段D、中頻段5．比例環(huán)節(jié)的相頻特性<ω>=<>。A．a(chǎn)rctanTω B．－arctanTωC．0° D．－180°5．某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則其相頻特性為<>。A．90°B．0°C．-90°D．-180°5.設(shè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性G<jω>=,當(dāng)ω=1rad/s時(shí),其頻率特性幅值A(chǔ)<1>=<>。A．B．C．D．5一階微分環(huán)節(jié)/慣性環(huán)節(jié)的BODE圖中高頻段近似幅值特性曲線的斜率是<>dB/dec。A.20/-20B.-20/20C.-10/20D.10/-105在進(jìn)行頻域分析時(shí),常常需要畫(huà)極坐標(biāo)圖,又叫〔。A.奈氏圖B.伯德圖C.直角坐標(biāo)圖D.以上都不是5.慣性環(huán)節(jié)的頻率特性相位移<ω>=<>。A．a(chǎn)rctanTωB．－arctanTωC．0° D．－180°5．積分環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成〔。A．指數(shù)關(guān)系B．正比關(guān)系C．反比關(guān)系D．不定關(guān)系5．某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為,幅頻特性為〔。A．B．C．D．25．積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的斜率為<>。A．0dB/decB．-20dB/decC．+20dB/decD．不確定5．微分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的斜率為<>。A．0dB/decB．-20dB/decC．+20dB/decD．不確定5．在正弦信號(hào)輸入下,穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位差隨輸入頻率的變化規(guī)律,稱(chēng)為<>。A．幅頻特性B．相頻特性C．傳遞函數(shù)D．頻率響應(yīng)函數(shù)5．型系統(tǒng)的奈氏圖起始于〔。A．復(fù)平面原點(diǎn)B．復(fù)平面正實(shí)軸C．復(fù)平面的·<-90°>D．復(fù)平面·90°5．振蕩環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為,則其頻率特性當(dāng)變化至∞時(shí),相位移〔。A．B．C．D．5．最小相位系統(tǒng)是指〔。A．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G<S>的所有零點(diǎn)在S的右半平面,所有的極點(diǎn)在S的左半平面B．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G<S>的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)都不在S的右半平面C．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G<S>的所有零點(diǎn)在S的左半平面,所有的極點(diǎn)在右半平面D．系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G<S>的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)都在S的左半平面5．結(jié)構(gòu)類(lèi)似的最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng),具有〔。A、幅頻特性相同,相頻特性不同；B、幅頻特性不同,相頻特性也不同；C、幅頻特性與相頻特性均相同；D、幅頻特性不同,相頻特性相同5、比例環(huán)節(jié)K的對(duì)數(shù)幅頻特性的斜率為<>。A．0dB/decB．20dB/decC．-20lgKdB/decD．不確定5、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<>。A.B.C.D.5、穩(wěn)態(tài)輸出與輸入正弦信號(hào)的幅值比隨輸入頻率的變化規(guī)律是<>。A．幅頻特性B．相頻特性C．傳遞函數(shù)D．頻率響應(yīng)函數(shù)5、微分環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成〔。A．指數(shù)關(guān)系B．正比關(guān)系C．反比關(guān)系D．不定關(guān)系5、開(kāi)環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)即PR=,其閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是奈氏曲線不包圍點(diǎn)。答案：0〔-1,j05．積分環(huán)節(jié)G<s>=1/s的對(duì)數(shù)頻率特性L<ω>=_____,<ω>=______。答案：-20lgw-90°5.線性系統(tǒng)常用的分析方法有、、根軌跡法。答案：時(shí)域分析法頻域分析法5.理想微分環(huán)節(jié)G<s>=s的對(duì)數(shù)頻率特性L<ω>=______,<ω>=_____。答案：20lgw90°5．對(duì)數(shù)頻率特性是由______和______組成。答案：對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性5.表征系統(tǒng)穩(wěn)定程度的裕度有和。答案：幅值裕度相角裕度5．常用作頻域特性分析的有圖、圖。答案：奈奎斯特bode5、何為最小相位系統(tǒng)？答案：如果系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)在右半s平面上沒(méi)有極點(diǎn)和零點(diǎn),則稱(chēng)為最小相位系統(tǒng)。5、何為相頻特性？答案：在正弦信號(hào)輸入下,其穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位之差隨角頻率ω變化而變化的函數(shù)關(guān)系稱(chēng)為相頻特性。5．經(jīng)常采用的穩(wěn)定性判據(jù)有哪些,它們有何區(qū)別？答案：經(jīng)常采用的穩(wěn)定性判據(jù)有勞斯穩(wěn)定判據(jù)、赫爾維茲穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特判據(jù)、對(duì)數(shù)穩(wěn)定判據(jù)等。前二者屬于代數(shù)穩(wěn)定判據(jù),后二者為幾何穩(wěn)定判據(jù)。5．簡(jiǎn)述頻率特性的基本概念及其常用的圖形表示方法。答案：〔1頻率特性是指系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出與輸入正弦信號(hào)的幅值比和相位差隨輸入頻率的變化規(guī)律?！?頻率特性通常三種圖形表示法,分別為：幅相頻率特性圖〔奈氏圖、對(duì)數(shù)頻率特性圖〔伯德圖、對(duì)數(shù)幅相頻率特性圖〔尼柯?tīng)査箞D。5.一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示,試根據(jù)頻率特性的含義,求r<t>=4sin2t輸入信號(hào)作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出CSS<t>。答案：由題可知,閉環(huán)傳遞函數(shù)…………..1分所以：頻率特性…………..2分幅頻特性…………..2分相頻特性…………..2分當(dāng)r<t>=4sin2t時(shí),其穩(wěn)態(tài)輸出CSS<t>=.4sin[2t+]=……….3分5、設(shè)某系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,<1>指出該系統(tǒng)可看成是由哪幾個(gè)典型環(huán)節(jié)組成<2>并畫(huà)出系統(tǒng)的近似BODE圖〔相頻特性圖略。答案：1系統(tǒng)由比例環(huán)節(jié)、一階微分環(huán)節(jié),積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)組成5分2將中的各因式換成典型環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)形式,即5分如果直接繪制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線,其步驟如下：10分<1>轉(zhuǎn)折頻率＝1,＝2,＝20。<2>在＝l處,。<3>因第一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率＝1,所以過(guò)<＝1,>點(diǎn)向左作一20dB／dec斜率的直線,再向右作一40dB／dec斜率的直線交至頻率＝2時(shí)轉(zhuǎn)為一20dB／dec,當(dāng)交至＝20時(shí)再轉(zhuǎn)為一40dB／dec斜率的直線,即得開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線,系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性5、今測(cè)得某單位負(fù)反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)漸近對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示,試求：〔1其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)G<s>的表達(dá)式；〔2讀出幅值穿越頻率。答案：〔1其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)為〔2從圖中可讀出穿越頻率為2rad/s。5、已知單位負(fù)反饋?zhàn)钚∠辔幌到y(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性為下圖所示,<1>寫(xiě)出其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；〔2求其相位穩(wěn)定裕量,并判斷此閉環(huán)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。答案：解：轉(zhuǎn)折頻率分別為5、12.5、25所對(duì)應(yīng)的時(shí)間常數(shù)為0.2、0.08,0.04低頻段高度的K=10故傳遞函數(shù)為系統(tǒng)是穩(wěn)定的。5、已知開(kāi)環(huán)最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如下圖所示,試1寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)；2求出系統(tǒng)近似的。答案：由題圖可知：〔1該系統(tǒng)為1型系統(tǒng)……….<1分>〔2在和處有兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)……..<2分>〔3其開(kāi)環(huán)增益為10…………….<2分>所以可以寫(xiě)出系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下：…………..<3分>2因?yàn)樗浴?〔2分5、已知最小相位系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如下圖所示?！?試寫(xiě)出傳開(kāi)環(huán)遞函數(shù)G〔s；〔2求出系統(tǒng)的剪切頻率。答案：〔1由題可知：1該系統(tǒng)為0型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)K=10；………〔2分2在=0.1rad/s和=10rad/s處有兩個(gè)慣性環(huán)節(jié),分別為和；………〔2分所以,該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：………〔3分〔2由圖可知：………〔3分5、設(shè)某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：試?yán)L制其對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。答案：繪制對(duì)數(shù)頻率特性時(shí),應(yīng)先將G<s>化成由典型環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的標(biāo)準(zhǔn)形式。如令：然后可按以下步驟繪制近似對(duì)數(shù)幅頻特性曲線：求20lgK：由K=7.5,可得20lgK=17.5<分貝>畫(huà)最左端直線：在橫坐標(biāo)ω為1、縱坐標(biāo)為17.5分貝這一點(diǎn),根據(jù)積分環(huán)節(jié)數(shù)υ=1畫(huà)斜率-20db/dec的最左端直線?；蛘咴诹惴重惥€上找到頻率為K1/υ=7.5<弧度/秒>的點(diǎn),過(guò)此畫(huà)-20db/dec線,也得到最左端直線,如圖5-40所示。根據(jù)交接頻率直接繪制近似對(duì)數(shù)幅頻曲線：由于振蕩環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)和一階微分環(huán)節(jié)的交接頻率分別為1.4、2和3,所以將最左端直線畫(huà)到ω為1.4時(shí),直線斜率由-20db/dec變?yōu)?60db/dec；ω為2時(shí),直線斜率由-60db/dec變?yōu)?80db/dec；ω為3時(shí),直線斜率又由-80db/dec變?yōu)?60db/dec,如圖5-40上細(xì)實(shí)線所示。修正近似的對(duì)數(shù)幅頻曲線：修正后的曲線如下圖中的粗實(shí)線所示。第六章系統(tǒng)綜合與校正6、若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為,則該校正裝置屬于<>。A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷6、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中,能在處提供最大相位超前角的是〔A、B、C、D、6、關(guān)于PI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)定性；D、只要應(yīng)用PI控制規(guī)律,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。6、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；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,是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。6、PI控制器的傳遞函數(shù)為,積分環(huán)節(jié)的引入可以改善系統(tǒng)的性能。答案：穩(wěn)態(tài)6、PI控制規(guī)律的時(shí)域表達(dá)式是；PID