1、自動(dòng)控制理論（二）第三章測(cè)試題一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分)1.對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比保持不變時(shí)，( ) A.無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越大 B.無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp越小 C.無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不變 D.無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的峰值時(shí)間tp不定11.系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(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12.隨動(dòng)系統(tǒng)中常用的輸入信號(hào)是斜坡函數(shù)和( ) A.階躍函數(shù) B.脈沖函數(shù) C.正弦函數(shù) D.拋物線函數(shù)3二階系統(tǒng)當(dāng)00,a0，則閉環(huán)控制系統(tǒng)的

2、穩(wěn)定性與（）A.K值的大小有關(guān)B.a值的大小有關(guān)C.a和K值的大小有關(guān)D.a和K值的大小無關(guān)10. 對(duì)于一階、二階系統(tǒng)來說，系統(tǒng)特征方程式的所有系數(shù)都是正數(shù)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15. 對(duì)于欠阻尼的二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比保持不變時(shí)，( )。A. 無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的超調(diào)量p越大 B. 無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的超調(diào)量p越小 C. 無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的超調(diào)量p不變 D. 無阻尼自然振蕩頻率n越大，系統(tǒng)的超調(diào)量p不定7當(dāng)二階系統(tǒng)的根分布在右半根平面時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比為（ ）A0B=0 C019已知系統(tǒng)的特征方

3、程為(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，則此系統(tǒng)的穩(wěn)定性為（ ）A穩(wěn)定 B臨界穩(wěn)定 C不穩(wěn)定D無法判斷10已知系統(tǒng)前向通道和反饋通道的傳遞函數(shù)分別為G（s）=，當(dāng)閉環(huán)臨界穩(wěn)定時(shí)，Kh值應(yīng)為（ ）A-1B-0.1 C0.1D12 若系統(tǒng)的特征方程式為 s3+4s+1=0 ，則此系統(tǒng)的穩(wěn)定性為 ( ) A 穩(wěn)定 B 臨界穩(wěn)定 C 不穩(wěn)定 D 無法判斷9 過阻尼系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)是調(diào)整時(shí)間 ts 和 ( ) A 峰值時(shí)間 tp B 最大超調(diào)量 p C 上升時(shí)間 tr D 衰減比 p p 13 一階系統(tǒng) G(s)= 的時(shí)間常數(shù) T 越大，則系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間 ( ) A 越長 B 越短

4、 C 不變 D 不定 6 當(dāng)二階系統(tǒng)的根分布在根平面的虛軸上時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比 為（）A 0 B =0 C 0 1 D 19 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 ess 反映了系統(tǒng)的（）A 穩(wěn)態(tài)控制精度 B 相對(duì)穩(wěn)定性 C 快速性 D 平穩(wěn)性2 當(dāng)二階系統(tǒng)特征方程的根為具有負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)根時(shí)，系統(tǒng)的阻尼比為（） A 0 B 0 C 0 1 D 1 3 已知單位反饋控制系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下，穩(wěn)態(tài)誤差 ess 為常數(shù)，則此系統(tǒng)為（） A 0 型系統(tǒng) B I 型系統(tǒng) C 型系統(tǒng) D 型系統(tǒng) 7一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小，則系統(tǒng)的響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間（）A越短 B越長 C不變D不定3如果高階系統(tǒng)的一個(gè)極點(diǎn)在根平面上的位

5、置與一個(gè)零點(diǎn)的位置十分靠近，則該極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)（ ）A沒有影響B(tài)幾乎沒有影響 C有影響D是否有影響，不太清楚4采用零、極點(diǎn)對(duì)消法是為了使控制系統(tǒng)（ ）A減少超調(diào)量 B降低階數(shù) C改善快速性D改善動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能8已知單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,則系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K的范圍為（ ） AK0 CK1 DK2二、填空題(每小題1分)10.如果要求系統(tǒng)的快速性好，則_極點(diǎn)_應(yīng)距離虛軸越遠(yuǎn)越好。20一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為 y(t)=1-e-t/T (t0) 。3. 用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_階躍函數(shù)_。9. 如果要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距離_虛軸_越遠(yuǎn)越好。

6、18.在單位斜坡輸入信號(hào)的作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=_。19.時(shí)域動(dòng)態(tài)指標(biāo)主要有上升時(shí)間、峰值時(shí)間、最大超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間。21.特征函數(shù)F(s)的極點(diǎn)是系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的_。24.時(shí)域性能指標(biāo)中所定義的最大超調(diào)量p的數(shù)學(xué)表達(dá)式是_。4.分析穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、1型系統(tǒng)、2型系統(tǒng)，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)的_積分_環(huán)節(jié)數(shù)來分類的。6.系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是其閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)都在s平面_虛軸_的左半部分。7.若要求系統(tǒng)的快速性好，則閉環(huán)極點(diǎn)應(yīng)距虛軸越_遠(yuǎn)_越好。18二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比的范圍為_01_。19G(s)=的環(huán)節(jié)稱為_慣性_環(huán)節(jié)。22系統(tǒng)輸出響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值與_之間的偏

7、差稱為穩(wěn)態(tài)誤差ess。21. 決定二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的兩個(gè)重要參數(shù)是阻尼系數(shù)和_n_ 。25. 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是它的特征方程式的所有根均在根平面的_左半_部分17二階系統(tǒng)的阻尼比在_1_范圍時(shí)，響應(yīng)曲線為非周期過程。18在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess=_0_。17 在單位斜坡輸入信號(hào)作用下， I 型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 ess=_K_ 。22一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為_。三、名詞解釋(每小題2分)5.主導(dǎo)極點(diǎn) 28穩(wěn)態(tài)誤差ess 28偶極子28 穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù) KV四、簡(jiǎn)答題(每小題4分)2.在01,=0,1三種情況下，標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)特性分別是什么?36高階系

8、統(tǒng)中哪些閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)的影響可以忽略？4. 在01,=0,1三種情況下，試畫出標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。1.試寫出二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。2.試寫出一階慣性環(huán)節(jié)的單位斜坡響應(yīng)。31設(shè)二階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)0時(shí)，試說明它的特征方程和特征根是什么?并將特征根在根平面上表示出來，再說明系統(tǒng)是否穩(wěn)定?31 設(shè)一階系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)= , 試分析并畫出其不同時(shí)間常數(shù) T （ T1T2T3 ）時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線。五、計(jì)算題1.設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gc(s)=，試求最大超調(diào)量p=9.6%、峰值時(shí)間tp=0.2秒時(shí)的閉環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)和n的值。37已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為求

9、1）單位階躍響應(yīng)；2）單位斜坡響應(yīng)。1. 設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為GC(S)=,試求=0.6、n=5rad/s時(shí)單位階躍響應(yīng)的上升時(shí)間tr、峰值時(shí)間tP、最大超前量P和調(diào)整時(shí)間ts(=5%)。2.設(shè)單位反饋（即H(s)=1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=，試求其單位階躍響應(yīng)時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差ess。39通過試驗(yàn)測(cè)得某一系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)r(t)作用下的閉環(huán)輸出響應(yīng)為 y(t)=1+0.2e-60t-1.2e-10t，試求該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)Y(s)/R(s)，阻尼比和自然振蕩頻率n。（10分）34設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=試確定位置誤差系數(shù)Kp、速度誤差系數(shù)Kv及加速度誤差系數(shù)Ka，以及當(dāng)輸入r(t)=1(t)+2t時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差essr。34 設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G0(s)= 當(dāng)參考輸入 r(t)=4t+8t2 時(shí)，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 essr 。35 設(shè)控制系統(tǒng)的方框圖如題 35 圖所示，當(dāng)輸入信號(hào) r1(