.

適用類別：電大成人脫產(chǎn)、成人業(yè)余

一、選擇題：

1.作為控制系統(tǒng)，一般（）A

A．開環(huán)不振蕩B.閉環(huán)不振蕩C.開環(huán)一定振蕩D.閉環(huán)一定振蕩

2.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問題，稱為（）B

A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識C.系統(tǒng)校正D.自適應(yīng)控制

3.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有（）B

A.慣性環(huán)節(jié)B.反饋回路C.積分環(huán)節(jié)D.PID調(diào)節(jié)器

4.開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是（）A

A.開環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)有控制作用

B.開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用

C.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路

D.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路

5.若f=sin5(t-2)，則L[f(t)]=（）A

5e2sse2sse2s5e2s

A．B.C.D.

s225s225s225s225

6.L[t2e-2t]=（）C

1122

A.B.C.D.

(s2)3a(sa)(s2)3s3

4

7.若F(s)=，則Limf(t)=（）B

2s1t0

A.4B.2C.0D.∞

8.下列函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為（）D

5s11

A.B.C.D.

s225s216s2s2

9.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（）C

A.線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為時變函數(shù)

B.線性系統(tǒng)只有一個外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個外加輸入

C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理

D.線性系統(tǒng)在實際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實際中存在較少

10.某系統(tǒng)的微分方程為5t2x(t)2x(t)sinty(t)，它是（）A

.

.

A.線性時變系統(tǒng)B.線性定常系統(tǒng)C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)

11.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)Ts1，它是（）C

A．積分環(huán)節(jié)B.微分環(huán)節(jié)Ｃ．一階積分環(huán)節(jié)D.一階微分環(huán)節(jié)

12.下面因素中，與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差無關(guān)的是（）D

A．系統(tǒng)的類型B.開環(huán)增益Ｃ．輸入信號D．開環(huán)傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)

13.系統(tǒng)方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為（）D

101020s

A.B.2sC.D.

5s12s(5s1)5s1

14.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（）B

11LR

A.B.C.(LR)Cs21D.

(LR)Cs1LCs2RCs1Cs21

二階系統(tǒng)的極點分別為，系統(tǒng)增益為，則其傳遞函數(shù)為（）

15.s10.5,s245B

22510

A.B.C.D.

(s0.5)(s4)(s0.5)(s4)(s0.5)(s4)(s0.5)(s4)

3

16.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無阻尼固有頻率ωn是（）B

4s2s100

A.10B.5C.2.5D.25

100

17.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的開環(huán)增益以及型次為（）A

s2(0.1s1)(5s4)

A．25，Ⅱ型B.100，Ⅱ型C.100，Ⅰ型D.25，0型

K

18.設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則系統(tǒng)穩(wěn)定時的開環(huán)增益K值的范圍是（）

s(s1)(s2)

D

A．0<K<2B．K>6C．1<K<2D．0<K<6

19.利用奶奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，Z=P-N中的Z表示意義為（）D

A．開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S左半平面的個數(shù)

B．開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)

C．閉環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)

.

.

D．閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個數(shù)

20.若要增大系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量，又不能降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度，通?？梢圆捎茫ǎ〤

A．相位滯后校正B．提高增益C．相位超前校正D．順饋校正

二、填空題：

10s

1.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)，則系統(tǒng)的幅頻特性為。

s(10.5s)

2.對于最小相位系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性是指，相位裕量γ和幅值裕量Kg都應(yīng)該

。大于零

3.對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、和

?？焖傩詼蚀_性

4.Mp表示了系統(tǒng)的，td、tr及ts表征了系統(tǒng)的。

相對穩(wěn)定性靈敏性

5.傳遞函數(shù)表示系統(tǒng)，與外界輸入無關(guān)。

本身的動態(tài)特性

若二階系統(tǒng)的無阻尼振蕩頻率為，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生阻尼振蕩時，其振蕩頻率為。

6.n

7.判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為，即系統(tǒng)的特征根必須全部在

是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

負實根或負實部的復(fù)數(shù)根復(fù)平面的左半平面

8.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。

正弦

9.頻率特性包括和兩種特性。

幅頻相頻

10.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e－2s，它是環(huán)節(jié)

延時

11.校正元件的作用是改善系統(tǒng)的性能。

控制

.

.

12.閉環(huán)環(huán)控制系統(tǒng)的基本工作原理是不斷地偏差并偏差。

檢測糾正

10

13.當(dāng)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)時，其極點為。

s1

s=-1

14.開環(huán)傳遞函數(shù)等于通道的傳遞函數(shù)和通道的傳遞函數(shù)的乘積。

前向反饋

15.在伯德圖上，幅值裕量表示為當(dāng)系統(tǒng)和相頻特性曲線達到時幅值距零分貝線的距離。

-180o

16.極坐標圖（Nyquist圖）與對數(shù)坐標圖（Bode圖）之間對應(yīng)關(guān)系為：極坐標圖上的單位圓對應(yīng)于Bode圖上

的_______線；極坐標圖上的負實軸對應(yīng)于Bode圖上的_______線。

0分貝-180o

17.二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調(diào)整時間ts與阻尼比、_______和_______有關(guān)。

誤差帶無阻尼固有頻率

18.二階系統(tǒng)的單位響應(yīng)中，當(dāng)阻尼比為零時，其振蕩特性為。

等幅振蕩

K

19.一個閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)，如果該系統(tǒng)穩(wěn)定，則K的取值范圍

s(s1)(2s1)

為。

0<K<1.5

K

20.前向通道傳遞函數(shù)為G(s)，反饋為單位負反饋的閉環(huán)系統(tǒng)，使其系統(tǒng)穩(wěn)定的臨界K值為。

s1

1

三、簡答題:

1.什么是穩(wěn)態(tài)誤差，并分析其與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（類型）的關(guān)系。

答：控制系統(tǒng)的希望輸出與實際輸出之差；系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差不同（或系統(tǒng)的類別越高，誤差

.

.

越?。?/p>

2.什么是頻率響應(yīng)？

答：系統(tǒng)對正弦信號或諧波信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

3.什么是線性系統(tǒng)？

答：組成系統(tǒng)元件的特性均是線性的（3分），其輸入輸出關(guān)系都能用線性微分方程描述。

4.典型二階系統(tǒng)（當(dāng)0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1時）在單位階躍輸入信號作用下的輸出響應(yīng)的特性是什么？（注：或

用圖示法說明也可）

答：

答案一：(1)0<ξ<1時，輸出響應(yīng)為衰減振蕩過程，穩(wěn)態(tài)值為1；

(2)ξ=0時，為不衰減振蕩過程；

(3)ξ≥1時，為非周期過程。

答案二：

5.簡述相位裕量的定義、計算公式，并在極坐標上表示出來。

答：

定義：是開環(huán)頻率特性幅值為1時對負實軸的相位差值。即從原點到奈氏圖與單位圓交點的連線與負實軸的

夾角。

計算公式：180(c)

在極坐標下表示為：

6.已知各系統(tǒng)的零點(o)、極點(x)分布分別如圖所示，請問各個系統(tǒng)是否有非主導(dǎo)極點，若有請在圖上標出。

答：

無非主導(dǎo)極點；非主導(dǎo)極點；非主導(dǎo)極點

K

7.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)，其中K為開環(huán)增益，T為時間常數(shù)。試問：答：

s(Ts1)

當(dāng)r(t)=t時，要減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差ess應(yīng)調(diào)整哪個參數(shù)，為什么？

.

.

11

當(dāng)時，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差

r(t)=tess

KvK

因此要減小ess，只有增大開環(huán)增益K（而與T無關(guān)）

8.簡述相位裕量Kg的定義、計算公式，并在極坐標上表示出來。

答：在奈奎斯特圖上，奈奎斯特圖與負實軸交點處幅值的倒數(shù)，稱幅值裕量Kg。

1

計算公式：

Kg

G(jg)H(jg)

在極坐標上表示為：

四、計算題:

2

n

1.設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，試求最大超調(diào)量σp=9.6%、峰值時間tp=0.2秒時的閉

22

s2nsn

環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)ξ和ωn的值。

12

解：∵σp=e×100%=9.6%

∴ξ=0.6

∵tp=

2

n1

3.14

∴ωn=19.6rad/