五邑大學(xué)試卷答案、本大題為單項(xiàng)選擇題，共10小題，每小題3分。ioi.分析隨動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，常用的典型輸入信號(hào)是（C）A.脈沖函數(shù)B.階躍函數(shù)C.斜坡函數(shù)D.拋物線函數(shù)|02.如下傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)的是（B）IA.iC.K(Ts+1)Ts—1)12KCs+1)

(Ts—1)Ts+1)

12KD.(Ts—1)Ts+1)12單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為GC）,則其給定誤差傳遞函數(shù)為（B）KiA.B.()G(siA.B.①(S)= KE 1—G(s)KiC.()G(s)E 1+G(s)KD.i04.開環(huán)傳遞函數(shù)iC.()G(s)E 1+G(s)KD.i04.開環(huán)傳遞函數(shù)Gk（s）=K(s+z)，則其根軌跡條數(shù)和漸近線條數(shù)分別為（D）s2nrC+p）i=1A.2+n和2+n+1C.2—n和2+n—1；05.一階系統(tǒng)G（s）=K科的放大系數(shù)T愈大，則系統(tǒng)的輸出響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值（C）A.不變B.不定C.愈小D.愈大[06.二階系統(tǒng)當(dāng)0＜匚＜1時(shí)，如果增加匚，則輸出響應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間ts將（B）sA.增加B.減小C.不變I!07.主導(dǎo)極點(diǎn)的特點(diǎn)是（D）I!A.距離實(shí)軸很遠(yuǎn)I! c.距離虛軸很遠(yuǎn)I!08.某最小相位系統(tǒng)穩(wěn)定，則其增益裕量（BITOC\o"1-5"\h\z；A.L<0 B.gI! C.L二0 D.g! K!09.—階系統(tǒng) 的單位脈沖響應(yīng)為（B）Ts+1iK/D.不定B.距離實(shí)軸很近D.距離虛軸很近）L>0g不定K/e-tC.Ke+片D.i10.D.不定B.距離實(shí)軸很近D.距離虛軸很近）L>0g不定K/e-tC.Ke+片D.i10.滯后校正裝置最大滯后角的頻率是A.A)B.C.G(s)=2(s+1)0.1s+1D.G(s)=s+12(0.1s+1)、試用勞斯穩(wěn)定性判據(jù)確定下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（本題15分）解：根據(jù)方框圖，系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10s(s+1)10s(s+1)10s2+21s2分）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為s+1g() s+1 10 s+1g() s+1 10 /、①CL〒.二〒.二 ioG+1)1+巴.gC)1+巴.10 s3+21s2+10s+10s ss2+21s則系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為4分）列勞斯表：s3+21s2+10s+10二01分）s31s221s19.52s01010100故系統(tǒng)是穩(wěn)定的5分）三、設(shè)系統(tǒng)如下圖所示，如果要求系統(tǒng)的超調(diào)量為15%，峰值時(shí)間為0.8秒，試確定K和Kt的值，且相應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間ts為多大？（△=0.05）（本題15分）解：由圖可知，系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為s2(1+KK)s+K二0TOC\o"1-5"\h\z1t 1IK 2因此，<1 n因此，|1+KK二2?1t nG%二e一噸Z2二0.15由題知解之： 二0.8①J—匚2n==4.588t12p(ln空=0.517t兀2+(lng)2冗K=21.05,1

K=0.178t3當(dāng)A二0.05當(dāng)A二0.05時(shí),3n10i四、單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為10G(S)-s(Ts+l)(Ts+1)12當(dāng)輸入信號(hào)為r(t)=(A+at)1(t)，A為常量。試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(本題15分)i解i解可應(yīng)用疊加原理求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差,即系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是各部分輸入所引起的誤差的總i和。所以，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可按下式計(jì)算:essess0+1

1+Kp對(duì)于本題,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為essa+-對(duì)于本題,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為essa+-Kv本題給定的開環(huán)傳遞函數(shù)中只含一個(gè)積分環(huán)節(jié)，即系統(tǒng)為I型系統(tǒng)，所以K=limsGK=limsG(s)=lims-vstO10=10s(Ts+1)(Ts+1)1系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為ss +——1ss +——1+KKpv=+=1+81010|五、設(shè)單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=(1―02+6s+5丿i試概略繪出《。變化時(shí)相應(yīng)的閉環(huán)根軌跡圖。(本題15分)i解：系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)可改寫為

G(s)=花+任+5)可以看出，系統(tǒng)有三個(gè)開環(huán)極點(diǎn)。因此1）根軌跡有三條，三條開始開環(huán)極點(diǎn)，終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處。2）根軌跡有三條漸近線，與實(shí)軸的夾角為-，e二兀3 3兀（-，e二兀3 3e=，e=，e=-3-1 13 2與實(shí)軸的交叉點(diǎn)-.=0^=-2a3（3）根軌跡在實(shí)軸上有一分離點(diǎn)，分離角為e（3）根軌跡在實(shí)軸上有一分離點(diǎn)，分離角為e二-，分離點(diǎn)確定如下N'(s)=0D(s)=3s2+12s+5s2s2+4s+5/3=0解得s=-0.47s=-3.53(舍去)124）確定根軌跡與虛軸交點(diǎn)。4）確定根軌跡與虛軸交點(diǎn)。令s=j?代入閉環(huán)傳遞函數(shù)特征方程，可得((j?)3+6(j?)2+5(j?)+K=0g解得5? 3二0K解得5? 3二0K —6?2=0gpK二30?=±、：520|六、某系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為Go（s）=s（o.is+必：+1）'試：（1）簡(jiǎn)單繪制其奈氏曲線；（2）判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。（本題15分）解：（1）根據(jù)題意可知：系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為I型，故其奈氏曲線從復(fù)平面-90°開始。系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為三階，故其奈氏曲線以-270°卷向坐標(biāo)原點(diǎn)。系統(tǒng)的頻率特性為即有即有系統(tǒng)的奈氏曲線只存在于復(fù)平面的右半平面，且和負(fù)實(shí)軸相交。令 q@）=0，即1一0.05?2=0可解得 ?=±x/20P（20）=（ 一）（ ）=-3.7951+0.0W2^7r+0.25②丿根據(jù)奈氏穩(wěn)定判據(jù)，系統(tǒng)奈氏曲線曲線包圍（-1,j0）點(diǎn)，故系統(tǒng)不穩(wěn)定。其奈氏曲線如下!圖所示。

!七、設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的波德圖如下圖所示，當(dāng)采用超前校正網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行校正時(shí)，試簡(jiǎn)單分析I1這樣校正后的效果。（本題15分）I1解：如圖所示系統(tǒng)為II型系統(tǒng)，以-40dB/dec過(guò)零，且沒有相角裕量，則系統(tǒng)臨界穩(wěn)定狀態(tài)。I! 為使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能，采用