控制工程基础试卷3及详细答案.doc

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1、控制工程基础试卷3及详细答案一、填空题（每题1分，共15分）1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为，则该系统的开环传递函数为 。3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用 、 、 等方法。5、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 。6、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特

2、性为 ，相频特性为 。7、最小相位系统是指 。二、选择题（每题2分，共20分）1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( )A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点C、 F(s)的零点数与极点数相同D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为，则该系统的闭环特征方程为 ( )。A、 B、 C、 D、与是否为单位反馈系统有关 3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点，则 ( ) 。 A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢4、已知系统的开环传递函数为，则该

3、系统的开环增益为 ( )。A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的： A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是 ( )。A、 B、 C、 D、7、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果 ( )。A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置。8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )。 A、线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数； B、无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统

4、不稳定； C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定； D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。 9、关于系统频域校正，下列观点错误的是( )A、一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；B、开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为；C、低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定；D、利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。10、已知单位反馈系统的开环传递函数为，当输入信号是时，系统的稳态误差是( )A、 0 B、 C、 10 D、 20三、（10分) 建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。Fi (t) 四、（20分）系统结构图如

5、下图所示：1、写出闭环传递函数表达式；（8分）2、要使系统满足条件：,试确定相应的参数和；（6分）3、求此时系统的动态性能指标；（6分）五、(20分) 已知系统的方框图如下图所示 。试求闭环传递函数C(s)/R(s) (提示：应用信号流图及梅森公式) G1G2G3H1G5H3H2G4+-R(s)C(s)+ 六、(15分) 设单位反馈控制系统的开环传递函数为 2（）（）试求当输入信号r(t)=sin(t-45)时，其闭环系统的稳态输出c(t)。一 填空：1、稳定性 快速性 准确性 稳定性2、3、微分方程 传递函数 （或结构图 信号流图）（任意两个均可）4、劳思判据 根轨迹 奈奎斯特判据 5、开环

6、控制系统，闭环控制系统6、；7、S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点二 选择1、A 2、B 3、D 4、C5、C6、B7、A8、C 9、C10、D三、解: 四、解：1、 2、（4分） 3、（4分） 五、解：绘制信号流图- G5- H1H3G3G2G1-H2G4R(s)C(s) 注：别忘了标注箭头表示信号流向。2) 应用梅森公式求闭环传递函数:前向通道增益；回路增益；特征式； 余因子式（对应各个前项通道的） ；-经验：一般余因子式不会直接等于1，不然太简单了闭环传递函数六、=A()=()=r(t)= sin(t-45)=1 A()= ()=-45c(t)=A()sint-45+()=sint-45-45 =2sin(t-90)=-2cost4 / 4