控制工程基础参考习题与答案.docx

控制工程基础参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1 .闭环控制系统的主反馈取自A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端2 .不同属性的物理系统可以有形式相同的A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量D.结构参数3闭环控制系统的开环传递函数为Gs>H<s>,其中Hs是反馈传递函数，则系统的误差信号为A. %<s>一水s>Ms> B. X<s> M<s> C. K<s>一卷<s> D. Xor<s>-/Ks>X0<s>3-1闭环控制系统的开环传递函数为G<s>Hs>,其中H<s是反馈传递函数，则系统的偏差信号为A. %<s>一As去<s> B. %s> %<s>C.尤Ws一<s>D. X<s>-H<s>X.<s>4 .微分环节使系统A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入5 .当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按A.正弦曲线变化 B.指数曲线变化 C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化6 .PID调节器的微分部分可以 A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性6LPID调节器的微分部分可以A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性7 .闭环系统前向传递函数是A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比8 .输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T,其脉冲响应为A. 1 /% B. t-T + Te C. -e D. T + Te T8 1 ,一阶系统的时间常数为其单位阶跃响应为A. 1 % B. t-T + Te C. -e D. T + TeT8 2.一阶系统的时间常数为T,其单位斜坡响应为A. 1 /%B.i T + T”并C. -e D. T + TeT8 3.一阶系统的时间常数为T,其单位阶跃响应的稳态误差为A. 0B. T C. D. T + TeT8-4. 一阶系统的时间常数为其单位斜坡响应的稳态误差为A. 0B. T C. D. T + TeT9 .过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为A.零 B.常数 C.单调上升曲线 D.等幅衰减曲线10 .干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后G(s) n G(s)H(s) G(s) ” H(s) C/.L)1 + G(s) 1 + G(s)H(s) 1 + G(s)H(s) 1 + G(s)”(s) 146 .线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为，则系统存在的极点有A. 1 士 jB. ± jeonC. -1 ± jconD. -1147 .开环控制系统的传递函数是A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148 .欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149 .一阶系统是A.最小相位系统 B.非最小相位系统C.II型系统 D.不稳定系统150 .单位阶跃函数的拉普拉斯变换是1). l+1/s1D.方A. 1/sB. 1C. 1/Y151 . 一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为A. TB. V?C.T152 .惯性环节G(s)=一的转折频率越大其75+ 1A.输出响应越慢B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153 .对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上A.始于虚轴上某点，终于坐标原点B.始于实轴上某点，终于实轴上另一点C.始于坐标原点，终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点，终于虚轴上另一点153-1.对于I型系统的开环频率特性曲线在复平面上A.始于GC/O) = 8/7 80的点，终于坐标原点B.始于G(/O) = 82 90的点，终于坐标原点C.始于GC/0) = ooN 180的点，终于实轴上任意点D.始于G(J0) = 82 90的点，终于虚轴上任意点154 .相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时，相应的相频特性离A.负实轴的距离B.正实轴的距离C.负虚轴的距离 D.正虚轴的距离155 .对于二阶系统，加大增益将使系统的A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加 D.稳定性变差155-1.对于二阶系统，加大增益将使系统的A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好156 .惯性环节使系统的输出A.幅值增大 B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156 L惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其A幅值增大 B.幅值减小157 .无差系统是指A.干扰误差为零的系统C.动态误差为零的系统C.相位超前D.相位滞后B.稳态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158. n型系统跟踪加速度信号的稳态误差为A. 0B.常数C. 8I),时间常数159 .控制系统的稳态误差组成是A.跟随误差和扰动误差C.输入误差和静态误差160 . I型系统的速度静差系数等于B.跟随误差和瞬态误差D.扰动误差和累计误差A. 0B.开环放大系数C. 8D.时间常数161 .线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162 .线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第一部分单项选择题1.D 2. A 3. A 4. A 5. B 6. A20. A38. B56. D73. D90. D106. C120. A135. C150. A21. A39. C57. B74. A91. D22. B 23. B 24. C40. A58. C75. B92. A41.B42. C7. C25. C43. C59. B 60. B76. B 77. A93. A 94. B8.C 9.B 10. B11. B 12. D 13. B 14. C26. D 27. B 28. A 29. B 30. A 31. D 32. A44. A 45. D 46. A 47. C 48. A 49. C 50. C15. C33. B51. C61. B 62. B 63. B 64. B 65. A 66. B 67. B 68. B78. A 79. C 80. D 81. C 82. A 83. B 84. B 85. C16. A34. C52. C69. D86. B17. A35. A53. B70. C87. A18. C36. B54. A71. A88. A95. A 96. D 97. B 98. B 99. B 100. A 101. C 102. B107. C121. D136. A151.C108. B122. A137. A152. B109. A123. A138. A153. B110. B lll.C 112. A 113. D 114. A124. B139. A154. A125. A 126. C 127. C 128. A 129. B140. C 141. A 142. A 143. D 144. B155. D 156. D 157. B 158. B 159. A115.C 116. C130. C 131. D145. A 146. B160. B103. B117.C132. A147. A104. B118.D133. A148. B19. B37. A55. C72. B89. A105. C119. C134. D149. A第二部分填空题1 .积分环节的特点是它的输出量为输入量对的积累。2 .满足叠加原理的系统是系统。3 . 一阶系统的单位阶跃响应在t = 0处的斜率越大，系统的越快。4 .临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为。5 .线性系统的输入信号为七(/) = sin口/，则其输出信号响应频率为。6 .微分环节的输出比输入超前o 7若闭环系统的特征式与开环传递函数G(s)"(s)的关系为b(s) = l + G(s)H(s),则/(s)的零点就是。8 .线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为。9 .降低系统的增益将使系统的稳态精度。10 .统在前向通路中含有积分环节将使系统的稳定性严重。11 .不同属性的物理系统可以有形式相同的。12 .当输入量发生突变时，惯性环节的输出量按单调上升变化。13 .闭环系统前向传递函数是输出信号的拉氏变换与的拉氏变换之比。14 . 一阶系统的时间常数为T,其脉冲响应为。15 .过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为。16 .干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后将回原来的平衡状态。17 .单位脉冲函数的拉普拉斯变换是。18 .线性控制系统的频率响应是系统对输入的稳态响应。19 .积分环节的输出比输入滞后。20 .控制系统的误差是期望输出与之差。21 .积分环节的积分时间常数为其脉冲响应为。22 .理想微分环节的输出量正比于的微分。23 .一阶系统的时间常数7越小，系统跟踪的稳态误差也越小。24 .二阶临界阻尼系统的阶跃响应为曲线。25 .线性系统的输入信号为项«) = Asina,则其稳态输出响应相位为输入信号的函数。26 .延迟环节G(s) = L的相频特性为。27 . II型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大，且 按顺时针方向旋转的圆弧线。28 .对于二阶系统，加大增益将使系统的变差。29 . I型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为。30 .控制系统含有的积分个数多，开环放大倍数大，则系统的愈好。31 .求线性定常系统的传递函数条件是。32 .微分环节是高通滤波器,将增大系统。33 .控制框图的等效变换原则是变换前后的保持不变。34 .二阶欠阻尼系统的阶跃响应为曲线。35 .延迟环节G(s) =的幅频特性为。36 .闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1J0的圈数等于落在S平面右半平面的数。37 .频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的响应。38 . I型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为。39 .积分环节的特点是它的输出量为输入量对的积累。40 .传递函数的零点和极点均在复平面的的系统为最小相位系统。41 .理想微分环节的传递函数为。42 .实际系统传递函数的分母阶次分子阶次。43 .当系统极点落在复平面S的负实轴上时，其系统阻尼比。44 .欠阻尼二阶系统的输出信号以为角频率衰减振荡。45 .一阶系统时间常数为T,在单位阶跃响应误差围要求为土0. 05时，其调整时间为。46 .比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号，其相频特性为。47 .实际的物理系统G(s)的极点映射到G(s)复平面上为。48 .系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与相交处的频率。49 .比例微分环节使系统的相位角。50 .系统开环频率特性的相位裕量愈大，则系统的愈好。51 .比例环节能立即地响应的变化。52 .满足叠加原理的系统是系统。53 .弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的成正比。54 .当系统极点落在复平面S的虚轴上时，系统阻尼比为。55 .控制系统的最大超调量只与有关。56 . 一阶系统在时间为了时刻的单位阶跃响应为。57 .线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性。58 . II型系统是定义于包含有两个积分环节的的系统。59 .系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线处的频率。60 .传递函数的均在复平面的左侧的系统为最小相位系统。61 .降低系统的增益将使系统的变差。62 .单位脉冲函数的拉普拉斯变换是。63 .欠阻尼二阶系统的输出信号随阻尼比减小振荡幅度。64 . 一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为。65 .惯性环节的转折频率越大其输出响应。66.0型系统的开环频率特性曲线在复平面上始于实轴上某点，终于。67 .相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离的距离。68 .对于二阶系统，加大增益将使系统的变差。69 .惯性环节使系统的输出。70无差系统是指为零的系统。71 .积分环节输出量随时间的增长而不断地增加，增长斜率为。72 .当系统极点落在复平面S的二或三象限时，其系统阻尼比。73 .欠阻尼二阶系统的输出信号随减小而振荡幅度增大。74 .二阶系统总是系统。75 .一阶系统时间常数为T,在单位阶跃响应误差围要求为土0. 02时，其调整时间为。76 .积分环节G(s)=的幅值穿越频率为。Ts77 .判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上的区间。78 .控制系统前向通道中的(积分个数愈多或开环增益愈大,其抗扰动的稳态精度愈高。79 .若系统无开环右极点且其开环极坐标曲线只穿越实轴上区间(一1,+8,则该闭环系统一定。80 . II型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于。第二部分填空题I .时间2 .线性3 .响应速度4 .常数5. Q 6. 90° 7 .系统闭环极点8 .反馈传递函数Hs> = l 9 .变差10 .变差II .数学模型或传递函数12.指数曲线13.误差信号.常数16.衰减收敛17.118.正弦信号或T谐波信号 19.90° 20 .实际输出21. 1/T 22 ,输入量23 ,斜坡信号24 .单调上升25.频率26.夕(=口丁27. 27128.稳定性29.030.稳态性能 31.零初始条件32.干扰误差33.输入量和输出量34.衰减振荡35.4。)= 1 36.开环极点37 ,稳态38.0 39.时间40.左侧 41. S 42 .大于等于 43 .大于或等于1 44 .有阻尼固有频率45. 3T 46.0()= 0° 47 .无穷远点48 .负实轴49.超前0 50.稳定性51.输入量52 ,线性53.相对速度54.0 55.阻尼比56.0.632 57. 421 58.开环传递函数59.与单位圆相交60.零点和极点61.快速性62. 163.增大64. 65.越快66.坐标原点67.负实轴68 .稳定性69 .相位滞后70 .稳态误差T71. 1/T 72 .大于0而小于1 73.阻尼比74 .稳定75. 4T 76. - 77.（ 8,1区间78 ,积分个数愈多或开T环增益愈大79.稳定80. 00第三部分简答题1 .写出线性定常系统传递函数的两种数学表达形式。2 .简述线性定常控制系统稳定性的充分必要条件。3 .简述积分、微分及惯性环节对最小相位系统稳定性的影响。4 .简述改善系统的稳态性能的途径。5 .题35图为系统在3 =。一 + 8时的开环频率特性曲线，可为系统的开环右极点。1画出3在区间（一8,+8的极坐标 图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。4=0题35图6 .简述控制系统的基本联接方式。7 .简述控制系统的动态性能指标。8 .简述判定系统稳定的对数频率稳定判据。9 .简答0型系统在不同输入阶跃、斜坡、抛物线信号作用下，系统的静态误差和静态误差系数。10 .题35图 为系统在3 =0f+8时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1画出3在区间一8,+8的极 坐标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。Np = 0题35图11 .已知控制系统如题31图a所示，利用系统匡图等效变换原则确定题31图b所示系统函数方框中的容A、Bo<a><b>题31图12 .简述三种典型输入信号的数学描述。13 .简述开环频率特性的极座标图与其对数频率特性图的对应关系。14 .简答I型系统在不同输入阶跃、斜坡、抛物线信号作用下，系统的静态误差和静态误差系数。15 .题35图 为系统在3 =0f + 8时的开环频率特性曲线,可为系统的开环右极点。1画出3在区间（一8,+8的极 坐标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。NP=2题35图16 .已知控制系统如题31图a所示，利用系统匡图等效变换原则确定题31图b所示系统函数方框中的容A.B。（ab题31图17 .简述控制系统的极点在S平面上不同位置时，其动态性能的变化情况。18 .简答H型系统在输入单位阶跃、单位斜坡、单位抛物线信号作用下，系统的静态误差和静态误差系数。19 .简述包围S平面右半平面的奈魁斯特围线在开环传递函数在虚轴上无零、极点表示的开环复平面上的映射情况。 20.题35图为系统在3=0f+8时的开环频率特性曲线,可为系统的开环右极点。1画出co在区间（一8,的极坐 标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。题35图21 .典型环节的传递函数有哪些？22 .简述一阶系统单位阶跃响应的特点。23 .求取系统频率特性有哪些方法？24 .简答减小控制系统误差的途径。25 .题35图为系统在3=0 + 8时的开环频率特性曲线，用为系统的开环右极点。1画出3在区间一8,+8的极坐 标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。NP=题35图26 .简述传递函数的特点。27 .简述二阶系统的动态性能随系统阻尼比的变化情况。28 .简述闭环控制系统传递函数与其开环传递函数的零、极点之间的关系。29 .说明如何减小自动调速系统的稳态误差及实现系统无静差的方法。30 .题35图为系统在3=0- + 8时的开环频率特性曲线，耳为系统的开环右极点。1画出G)在区间一8,+8的极坐 标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。题35图31 .简答比例环节对系统性能的影响。32 .简述二阶系统特征根随阻尼比变化情况。33 .简述表示系统频率特性的类型及其相互之间的数学关系。34 .试述控制系统的误差与偏差的区别。35 .题35图为系统在3=0f + 8时的开环频率特性曲线，可为系统的开环右极点。1画出3在区间一8,+8的极坐 标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。Np=0题35图36 .简述微分环节对系统的控制作用。37 .简述闭环系统极点在S平面上随阻尼比的变化情况。38 .简述幅频特性和相频特性的物理意义。39 .简答积分环节对系统性能的影响。40 .题35图为系统在3=0- + 8时的开环频率特性曲线，4为系统的开环右极点。1画出3在区间一8,+8的极坐 标图；2确定系统的型次；3判定系统的稳定性。NP=0题35图第四部分计算应用题1 .系统开环传递函数为 求幅值穿越频率Q. =5(1/5)时系统的增益儿2 .已知开环传递函数为G(s) = 2KG0(s),题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部 的极点数为Np,求使闭环系统稳定的K的取值围。题37图3 .系统开环传递函数为求幅值穿越频率。° =5(l/s)时系统的增益K。4 开环系统G0(s)在3=0 + 8的频率特性如题37图所示，在复平面右半部存在的开环极点数为/叨=2,求使开环传递函数为G(s) = 2KG0(s)的系统稳定时其”的取值围。题37图/V + 15 .单位反馈系统的开环传递函数为G(s) = ，系统相位裕量为45°时，求a值。s6 .已知开环传递函数为G(s) = 2KG0(s),题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部 的极点数为Np,求使闭环系统稳定的K的取值围。题37图7 .单位反馈系统的开环传递函数为G(s) =一，求系统满足相位裕量为45。的幅值穿越频率和惯性时间常数T。 Ts + 18 .已知开环传递函数为G(s) = 2KG0(s),题37图所示为G0(s)的开环频率特性极座标图，其开环系统在复平面右半部 的极点数为Np,求使闭环系统稳定的K的取值围。4=0题37图9 .单位反馈系统的开环传递函数为G(s) = 一!一，求系统满足相位裕量为45°的幅值穿越频率和惯性时间常数T。 s(Js+1)10 .开环系统G()(s)在3=0 + 8的频率特性如题37图所示，在复平面右半部存在的开环极点数为4=2,求使开环传递函数为G(s) = 2KG0(s)的系统稳定时其K的取值围。题37图H.单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=尸 ,求系统满足相位裕量为60°的幅值穿越频率和增益系数从 乎s + 112 .典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如题37图所示，1计算系统的固有频率和阻尼比；2确定系统的闭环传递函数。题37图13 .已知系统的结构图如题36图所示：1求系统的闭环传递函数；2当K/=O、K” =10时,试确定系统的阻尼比J、 固有频率0。题36图M.如题37图所示为最小相位系统的开环对数幅频特性折线图。(1求系统的开环传递函数G(s)； (2求A(1O) = |G(/1O)|。题37图15 .如题36图所示为最小相位系统的开环对数幅频特性折线图。1求系统的开环传递函数G(s)；2当4可)=|6(/q)|=9时，求频率助。题36图16 .已知系统的结构图如题37图三所示，若使自=0.6,单位斜坡输入下系统的稳态误差, =0.2,试求系统中值和 aJ放大系数K,值，以及系统的固有频率。题37图17 .分析题38图所示阻容电路的传递函数和单位阶跃响应。火为输入电压，为输出电压，为电流，R为电阻，。为电 容。题38图RC电路18 .已知系统开环对数频率特性折线如题39图所示。求：1系统的开环传递函数；2求系统的相位稳定裕量并判定闭环系统的稳定性。题39图开环对数幅频特性图19 .分析题38图所示RC微分电路的传递函数和单位斜坡响应。%为输入电压，分为输出电压，为电流，R为电阻，。为 电容。题38图RC电路20 .已知系统的开环传递函数为若要求系统的相位裕量为45°,求(值。21 .已知一调速系统的特征方程式为S3 +41.552 +517S + 2.3xlO4=0试用劳斯判据判别系统的稳定性，若不稳定请说明有几个根具有正实部。22 .单位反馈系统的闭环对数幅频特性分段折线如图39所示，要求系统具有30。的相位裕量，试计算开环增益应增大多 少倍？题39图23 .已知系统的特征方程式为S3 +2S2 +S + 2 = 0，试判别相应系统的稳定性。24 . 一单位反馈系统的开环对数渐近线如题39图所示。1写出系统的开环传递函数；2>判断闭环系统的稳定性；题39图25 .液压阻尼器原理如题38图所示。其中，弹簧与活塞刚性联接，忽略运动件的惯性力，且设匕为输入位移，与为输出位 移，左弹簧刚度，c为粘性阻尼系数,求输出与输入之间的传递函数和系统的单位斜坡响应。题38图26 .已知某单位反馈系统的开环传递函数为试确定系统的穿越频率并计算系统的相位裕量判断其稳定性。27 .无源RCL网络如题38图所示，其中处为输入电压，%为输出电压，i为电流，R为电阻，。为电容，L为电感，求 其传递函数。题38图28 .已知某的单位反馈系统开环传递函数为试确定系统的穿越频率并计算系统的相位裕量判断其稳定性。29 .弹簧阻尼系统如题38图所示，设匕为输入位移，为输出位移，左弹簧刚度，。为粘性阻尼系数，求输出与输入之间 的传递函数和系统的单位斜坡响应。题38图30 .某最小相位系统的渐近对数幅频特性曲线如题39图所示，试求系统的传递函数和相位裕量/的值。题39图31 .题38图所示为电感£、电阻A与电容C串、并联线路，吃为输入电压，以为输出电压。求该电路的传递函数。题38图RLC电路32 .如题39图所示系统,设输入r«)=，误差e(t) =r(O-c(t)。为了使系统的稳态误差= 0 , Kc应取何值？ K>0、T>0题39图第三部分简答题1传递函数的基本模型：2传递函数的零极点增益模型式中，K控制系统的增益；一 z(i = 1,2,rri)控制系统的零点；- Pj (J = 1,2,九)控制系统的极点。3传递函数的时间常数模型式中，K控制系统的增益；TJjd为控制系统的各种时间常数。1当系统特征方程的所有根(系统极点具有负实部，或特征根全部在S平面的左半平面时，则系统是稳定的；2当系统特征方程的根系统极点有一个在S平面的右半平面(即实部为正，则系统不稳定；3当系统特征方程的根有在S平面虚轴上时，则系统为临界稳定状态。由于积分环节和惯性环节均为相位滞后环节，故系统在前向通路中每增加一个积分环节将使系统的相位裕量减小一个90。，使其稳定性严重变差；增加一个惯性环节也会使系统的相位裕量减小arctan其稳定性也随之变差，其惯性时间常数7越大，这种影响就越显著；而微分环节是相位超前环节，可以增加系统的相位裕量，可改善系统的稳定性。1增大增益；2在前向通路中，扰动量作用点前,增加积分环节(校正环节。题35图无开环右极点，即Np = 0,系统为0型系统。由图可得该系统在3= 8f时的开环频率特性见答35 图所示。由于封闭的开环频率特性曲线不包围实轴上一1点，故其闭环系统为稳定系统。答35图1环节的串联联接方式由n个环节串联而成的系统,则其系统传递函数为各环节传递函数之积，即2环节的并联联接方式由n个环节并联而成的系统，则其系统传递函数为各环节传递函数之和，即3环节的反馈联接若系统的前向通道传递函数为G(s)；反馈通道的传递函数为” (s),则系统的传递函数为1延迟时间；2上升时间；3峰值时间；4调节时间；5超调量；6振荡次数。如果系统在开环状态下是稳定的，则其闭环系统稳定的判据为：1当系统在穿越频率c处的*3c)180°时，为闭环稳定系统；2当系统在穿越频率吗处的9(q)=-180°时，闭环系统处于稳定边界；3>当系统在穿越频率在处的9(0) <180°时，为闭环不稳定系统。1输入单位阶跃信号时，静态误差系数为K,静态误差为一也；1+K2输入单位斜坡信号时，静态误差系数为0,静态误差为8；3输入单位抛物线信号时，静态误差系数为0,静态误差为8。题35图无开环右极点，即Np = 0,系统为H型系统(2分。由图可得该系统在3 = - 8f+8时的开环频率特性见 答35图所示(2分。由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点2圈，即N=-2WNp = 0,故其闭环系统为不稳定系统。答35图根据系统框图等效原则，由题31图a得 12.1单位阶跃信号2单位斜坡信号3单位加速度信号4单位脉冲信号5单位正弦信号1极座标图上A() = l的单位圆对应于对数幅频特性图上力(0)=0的零分贝线;当 4(。)>1 时，£()>0；当 4。)VI 时,£(6?)<0o2极座标图上的负实轴对应于对数相频特性上的一 180。的相位线。3对数频率特性图只对应于a =0f+ 8变化的极座标图。1输入单位阶跃信号时，静态误差系数为8,静态误差为0；2输入单位斜坡信号时，静态误差系数为反静态误差为巨；K3输入单位抛物线信号时，静态误差系数为0,静态误差为8。题35图无开环右极点，即Np = 2,系统为0型系统。由图可得该系统在3 = -8f+8时的开环频率特性见答35图所示。由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点0圈,N=0WN=2,故其闭环系统为不稳定系统。答35图根据系统框图等效原则，由题31图a及题31图b得1控制系统极点处于S平面右半部分时,对应的暂态响应发散或振荡发散;2控制系统极点处于S平面左半部分时,对应的暂态响应衰减或振荡衰减;3控制系统极点处于S平面虚轴上时，对应的暂态响应不变或等幅振荡。 18.1输入单位阶跃信号时，静态误差系数为8,静态误差为0；2输入单位斜坡信号时，静态误差系数为8,静态误差为0；2U3输入单位抛物线信号时，静态误差系数为K,静态误差为上。K1虚轴部分的映射,此时,S = j 3 , 8 与G< jo>为共轲复数。选取一半径为无穷大的半圆周线为奈魁斯特围线，并以直径边重合虚轴而包围整个S平面右半平面。< 3 v + 8,对应的映射为系统开环频率特性G<j 3>,8<3< + 8,且G<j 3 >2半径为无穷大的半圆弧线部分的映射。此时,S一 8 nm G(s)=0常数n> m题35图无开环右极点，即Np = 0,系统为II型系统。由图可得该系统在3 = -8f+8时的开环频率特性见答35图所示。A.将发散离开原来的平衡状态 B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡 D.将在偏离平衡状态处永远振荡11 .单位脉冲函数的拉普拉斯变换是A. 1/sB. 1C. I/52D. l+1/s12 .线性控制系统的频率响应是系统对输入A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13 .积分环节的输出比输入滞后 A. -90° B. 90° C. -180° D. 180°14 .奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数G(s)的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则映射到G(s) 复平面上的奈魁斯特曲线将A.逆时针围绕点0, j01圈B.顺时针围绕点0, j01圈C.逆时针围绕点(-1J01圈 D.顺时针围绕点-1J01圈15 .最小相位系统稳定的条件是A. 7>0和4<0B. /<0 和>1C. 7 >0 和 L®) <0D. / <0 和 L®) >016 .若惯性环节的时间常数为T,则将使系统的相位A.滞后 tan-1。7) B.滞后一tan- co C.超前 tan-1(697) D.超前 tan- co17 .控制系统的误差是A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18 .若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为b(5)= 1 + 6(5)(5),则A.尸(s)的零点就是系统闭环零点B. b(s)的零点就是系统开环极点C.方(s)的极点就是系统开环极点D.b(s)的极点就是系统闭环极点19 .要使自动调速系统实现无静差，则在扰动量作用点的前向通路中应含有A.微分环节B.积分环节 C.惯性环节D.比例环节20 .积分器的作用是直到输入信号消失为止，其输出量将A.直线上升 B.垂直上升 C.指数线上升 D.保持水平线不变21 .自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除A.偏差的过程 B.输入量的过程 C.干扰量的过程 D.稳态量的过程22 .系统输入输出关系为羽+x() +xo则该系统为A.线性系统B.非线性系统 C.线性时变系统D.线性定常系统23 .线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系 D.等幅振荡关系24 .微分环节可改善系统的稳定性并能A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点2圈，即N= -2WA%=0,故其闭环系统为不稳定系统。答35图1比例环节；2积分环节；3微分环节；4惯性环节；5振荡环节；6延迟环节。1一阶系统是无振荡、稳定的，无突变地按指数曲线单调上升且趋近于稳态值；2当t=T时，曲线上升到稳态值的63. 2%；3经过时间3T4T,响应曲线已达稳态值的95%98%,在工程上可以认为其瞬态响应过程基本结束，系统进入稳态过程。 时间常数T反映了一阶惯性环节的固有特性，其值越小，系统惯性越小，响应越快。4在t=0处，响应曲线的切线斜率为5调整时间心如果系统允许有2%或5%>的误差，则当输出值达到稳定值的98%或95%>时，就认为系统瞬态过程结 束,当t=4T时,响应值xo<4T>=0. 98,t=3T时，x«3T>=0. 95。因此调整时间的值为：ts=4T<误差围2%时>或ts=3T误差 围5%时>。1依据频率特性的定义求取系统的频率特性；2由传递函数直接令s =求取系统频率特性；3用试验方法求取系统频率特性。1增大系统开环增益：开环增益越大，静态误差系数越大，系统的稳态误差越小；2提高系统的型次，可减小或消除稳态误差：即在前向通道的干扰信号作用前增加积分环节调节器，将0型系统变成到 o型以上的系统，I型系统变成I系统以上的系统，n型系统变成n型以上的系统。3引进与输入信号有关的附加环节构成复合控制系统减小或消除误差。题35图所示系统有1个开环右极点，即4=1,系统为0型系统。由图可得该系统在3= 8 +8时的开环频率特性 见答35图所示。由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点1圈，即N= 1工仇=1,故其闭环系统为不稳定系 统。答35图1是以系统参数表示线性定常系统输出量与输入量之间关系的代数表达式；2若系统