自动控制原理试题库20套及答案详解.pdf

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1、自 动 控 制 原 理 试 题 库 2 0套 和 答 案 详 解 一、填 空(每 空 1 分，共 1 8分)1.自 动 控 制 系 统 的 数 学 模 型 有、共 4 种。2.连 续 控 制 系 统 稳 定 的 充 分 必 要 条 件 是 离 散 控 制 系 统 稳 定 的 充 分 必 要 条 件 是。3.某 统 控 制 系 统 的 微 分 方 程 为：也 0+0.5C=2r(t)。则 该 系 统 的 闭 环 传 递 函 数 dt(s尸 _；该 系 统 超 调。=；调 节 时 间 城=2%)=o4.某 单 位 反 馈 系 统 G(s尸 100(5+5)52(0.15+2)(0.025+4)则

2、该 系 统 是 阶 型 系 统；其 开 环 放 大 系 数 K=T L(co)dB5.已 知 自 动 控 制 系 统 L(s)曲 线 为：则 该 系 统 开 环 传 递 函 数 G(s)=(Dc=o6.相 位 滞 后 校 正 装 置 又 称 为 调 节 器，其 校 正 作 用 是 7.采 样 器 的 作 用 是，某 离 散 控 制 系 统 G(Z)=(l-e-lor)(Z-l)2(Z-e-,or)(单 位 反 馈 T=0.1)当 输 入 安 尸 t 时.该 系 统 稳 态 误 差 为 R(s)二.1.求 图 示 控 制 系 统 的 传 递 函 数.求:瑞（10 分）2.求 图 示 系 统 输

3、出 C（Z）的 表 达 式。（4 分）四.反 馈 校 正 系 统 如 图 所 示（12分）求：（1）K（=0时，系 统 的 g,3n和 在 单 位 斜 坡 输 入 下 的 稳 态 误 差 为.（2）若 使 系 统&=0.707,kf应 取 何 值？单 位 斜 坡 输 入 下 e8s.=?五.已 知 某 系 统 L(s)曲 线，(12分)(1)写 出 系 统 开 环 传 递 函 数 G(s)(2)求 其 相 位 裕 度 Y(3)欲 使 该 系 统 成 为 三 阶 最 佳 系 统.求 其 K=?,Ymax=?六、已 知 控 制 系 统 开 环 频 率 特 性 曲 线 如 图 示。P 为 开 环 右

4、 极 点 个 数。为 积 分 环 节 个 数。判 别 系 统 闭 环 后 的 稳 定 性。（要 求 简 单 写 出 判 别 依 据）（12分）(1)(2)(3)七、已 知 控 制 系 统 的 传 递 函 数 为 G0（s）=_ 10_(0.05s+1)(0.0055+1)将 其 教 正 为 二 阶 最 佳 系 统，求 校 正 装 置 的 传 递 函 数 Go（S）。（12分）一.填 空 题。（10分）1.传 递 函 数 分 母 多 项 式 的 根，称 为 系 统 的 2.微 分 环 节 的 传 递 函 数 为 3.并 联 方 框 图 的 等 效 传 递 函 数 等 于 各 并 联 传 递 函

5、数 之 一 4.单 位 冲 击 函 数 信 号 的 拉 氏 变 换 式 5.系 统 开 环 传 递 函 数 中 有 一 个 积 分 环 节 则 该 系 统 为 型 系 统。6.比 例 环 节 的 频 率 特 性 为。7.微 分 环 节 的 相 角 为 o8.二 阶 系 统 的 谐 振 峰 值 与 有 关。9.高 阶 系 统 的 超 调 量 跟 有 关。10._ 在 零 初 始 条 件 下 输 出 量 与 输 入 量 的 拉 氏 变 换 之 比，称 该 系 统 的 传 递 函 数。试 求 下 图 的 传 第 函 数（7 分）三.设 有 一 个 由 弹 簧、物 体 和 阻 尼 器 组 成 的 机

6、械 系 统（如 下 图 所 示），设 外 作 用 力 F（t）为 输 入 量，位 移 为 y（t）输 出 量，列 写 机 械 位 移 系 统 的 微 分 方 程（10分）四.系 统 结 构 如 图 所 示，其 中 K=8,T=0.25(15分)(1)输 入 信 号 Xi(t)=1(t),求 系 统 的 响 应；(2)计 算 系 统 的 性 能 指 标 t、tp、ts(5%)、6 p：(3)若 要 求 将 系 统 设 计 成 二 阶 最 佳;=0.707,应 如 何 改 变 K 值 0.5五.在 系 统 的 特 征 式 为 A(s)=56+255+8s4+12s3+2052+16s+16=0,试

7、 判 断 系 统 的 稳 定 性(8分)六.最 小 相 位 系 统 的 对 数 幅 频 特 性 如 图 所 示。试 求 开 环 传 递 函 数 和 相 位 裕 量 Y。（12分）七.某 控 制 系 统 的 结 构 如 图，其 中 G（S）=K_.v(0.15+1)(0.0015+1)要 求 设 计 串 联 校 正 装 置，使 系 统 具 有 K 2 1000及 u 2 4 5 的 性 能 指 标。（13分）XjS九.八.,T=0.2 5 s试 判 断 系 统 的 稳 定 性。（10 分）已 知 单 位 负 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为：G（s）K(S+l)2(S+4)2 试

8、绘 制 K山 0-+8变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图，系 统 稳 定 的 K 值 范 围。（15分）一、填 空 题：（每 空 1.5分，共 1 5分）1.当 扰 动 信 号 进 入 系 统 破 坏 系 统 平 衡 时，有 重 新 恢 复 平 衡 的 能 力 则 该 系 统 具 有 一 2.控 制 方 式 山 改 变 输 入 直 接 控 制 输 出，而 输 出 对 系 统 的 控 制 过 程 没 有 直 接 影 响,叫 o3.线 性 系 统 在 零 初 始 条 件 下 输 出 量 与 输 入 量 的 之 比，称 该 系 统 的 传 递 函 数。4.积 分 环 节 的 传 递 函 数 为 o5

9、.单 位 斜 坡 函 数 信 号 的 拉 氏 变 换 式。6.系 统 速 度 误 差 系 数 K、.=。7.系 统 输 出 由 零 上 升 到 第 一 次 穿 过 稳 态 值 所 需 要 的 时 间 为 o8.二 阶 欠 阻 尼 振 荡 系 统 的 峰 值 时 间 为。9.二 阶 振 荡 环 节 的 频 率 特 性 为。10.拉 氏 变 换 中 初 值 定 理 为。二.设 质 量-弹 簧-摩 擦 系 统 如 下 图，f为 摩 擦 系 数，k 为 弹 簧 系 数，p（t）为 输 入 量，x 为 输 出 量，试 确 定 系 统 的 微 分 方 程。（11分）三.在 无 源 网 络 中，已 知 R|

10、=100kQ,R2=lMQ,C1=10gF,C2=lnFo试 求 网 络 的 传 递 函 数 U。（s）,说 明 该 网 络 是 否 等 效 于 两 个 R C 网 络 串 联？（12分）.Ri.R20-1 I-1 I-0四.设 单 位 反 馈 控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为 G(5)=-z一 确 定 闭 环 系(5+2)(5+4)(5+6 5+25)统 持 续 振 荡 时 的 k 值。(12分)五.已 知 单 位 反 馈 控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为 G(s)=-试 中 T|=0.1(s),S(1+TS)(1+T2S)T2=0.5(S).输 入 信 号 为

11、r=2+0.5t,求 系 统 的 稳 态 误 差。(11分)六.最 小 相 位 系 统 对 数 幅 频 渐 进 线 如 下，试 确 定 系 统 的 传 递 函 数。(12分)-e 七.试 求(S)=F-的 z 变 换.(12分)5(1+5)八.已 知 单 位 负 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为 G(s)=-s(s+l)(0.5s+l)(1)试 绘 制 K 由 0-+8 变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图;(2)用 根 轨 迹 法 确 定 使 系 统 的 阶 跃 响 应 不 出 现 超 调 的 K 值 范 围；(3)为 使 系 统 的 根 轨 迹 通 过-ljl两 点，拟 加 入

12、 串 联 微 分 校 正 装 置(TS+1),试 确 定 T 的 取 值。(15 分)o 填 空 题(26分)(1)开 环 传 递 函 数 与 闭 环 传 递 函 数 的 区 别 是 _O(2)传 递 函 数 是 指 _O(3)频 率 特 性 是 指 _O(4)系 统 校 正 是 指 _ O(5)幅 值 裕 量 是 指 _O(6)稳 态 误 差 是 指 _O(7)图 a 的 传 递 函 数 为 G(s)=o(8)图 b 中 的 t=o(9)图 c 的 传 递 函 数 为 G(s)=o(10)S3+5S2+8S+6=0此 特 征 方 程 的 根 的 实 部 小 于-1时 系 统 稳 定 的 k

13、值 范 围.(1 1)图 d 的 传 递 函 数 为 K=o(1 2)图 e 的 3 c=(1 3)图 f为 相 位 校 正。(1 4)图 g 中 的 Y=K g=。(1 5)图 h、i、j的 稳 定 性 一 次 为、o(16)A(S)=S6=2S5+8S4+1 2S3+20S2+16s+16=0 则 次 系 统 是 否 稳 定。(1 7)开 环 传 递 G(s)=k(T1s+l)/s2(T2s+l),(T1T2,k,、T2)为 常 数)则 Y max=。二、判 断 题(每 题 1 分，共 10分)1.拉 普 拉 斯 变 换 的 位 移 定 理 为 Lf(t-T0尸 e-FSo+S)()2.在

14、 任 意 线 性 形 式 下 Lafi(t)+b$(t)=aFi(s)+bF2(s)()S3.原 函 数 为/(，)=c o s w f.则 象 函 数 F(S)=皿 3()4G(s)和 G 2(S)为 串 联 连 接 则 等 效 后 的 结 构 为 Gis).G2(S)()5.r(f)=1(0 则/?(5)=()S6.设 初 始 条 件 全 部 为 零 2X(，)+XQ)=，则 X(f)=f 2(1 J?)()7.一 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 响 应 下 司,=3T()8.二 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 信 号 作 用 卜 当，=0 时 系 统 输 出 为 等 幅 振 荡()9.劳

15、 斯 判 拒 判 断 系 统 稳 定 的 充 分 必 要 条 件 是 特 斯 方 程 各 项 系 数 大 于 零()10.稳 态 误 差 为 e*=limS.E(s)()S-8三.求 系 统 的 传 递 函 数。X(s)/Xi(s)、X(s)/D(s)、E(s)/Xj(s),E(s)/D(s)(10 分)Xi(s)X0(s)四.复 合 控 制 系 统 结 构 图 如 下 图 所 示，图 中 Ki、&、T2是 大 于 零 的 常 数。(1。分)a、确 定 当 闭 环 系 统 稳 定 时，参 数 KI、K2、I、T2应 满 足 的 条 件。b、当 输 入 Y(t)=Vt时，选 择 校 正 装 置

16、G(s)使 得 系 统 无 稳 态 误 差。五.设 单 位 负 反 馈 的 开 环 传 递 函 数 为 G(s尸 K/s(s+l)(0.25s+l)要 求 系 统 稳 态 速 度 误 差 系 数 K v 2 5,相 角 裕 度 Y 240采 用 串 联 校 正，试 确 定 校 正 装 置 的 传 递 函 数。(10 分)六.已 知 F(Z)=8Z3+8Z2+8Z+3判 断 该 系 统 的 稳 定 性。(10分)七.已 知 单 位 负 反 馈 系 统 的 闭 环 传 递 函 数 为 G(s)=-(1)试 绘 制 参 数 a 由 0+8 变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图；(2)判 断(-力 点

17、是 否 在 根 轨 迹 上；(3)由 根 轨 迹 求 出 使 闭 环 系 统 阻 尼 比 g=0.5时 的 a 的 值。.(14分)一.填 空 题(每 空 1分，共 14分)1.当 扰 动 信 号 进 入 系 统 破 坏 系 统 平 衡 时，用 其 动 态 过 程 中 给 定 值 与 测 量 值 之 间 产 生 的 最 大 偏 差 来 衡 量 系 统 动 态 过 程 的 o2.比 例 环 节 的 传 递 函 数 为。3.单 位 抛 物 线 函 数 信 号 的 拉 氏 变 换 式。4.系 统 特 征 方 程 的 根 具 有 个 根 为 零 或 实 部 为 零 时，该 系 统 为 o5.系 统 位

18、 置 误 差 系 数&=。6.一 阶 惯 性 环 节 的 频 率 特 性 为。7.G(s)=1+Ts的 相 频 特 性 为。8.闭 环 频 率 指 标 有 一、。9.常 用 的 校 正 装 置 有、o10.z 变 换 中 的 z 定 义 为 o二.分 析 下 述 系 统 的 稳 定 性.(21分)1.已 知 系 统 特 征 方 程 为：D(S)=S4+2S3+S2+2S+1=0 试 判 断 系 统 的 稳 定 性；(4分)2.最 小 相 角 系 统 的 开 环 幅 相 曲 线 如 图 1所 示，试 确 定 系 统 的 稳 定 性；(4分)3.开 环 对 数 频 率 特 性 如 图 2 所 示,

19、而 且 有 v=l,p=l试 判 断 系 统 的 稳 定 性；(6分)4.最 小 相 角 系 统 开 环 增 益 为 K 时,对 数 幅 频 特 性 L)如 图 3所 示，现 要 求 相 角 裕 度 为 丫=45,试 确 定 开 环 增 益 如 何 变 化？(7分)60图 3三.系 统 结 构 如 图 4 所 示,试 求 系 统 传 递 函 数(s)=J Q.(8分)R(s)图 4四.一 知 某 单 位 反 馈 系 统 结 构 图 如 图 5(a)所 示，其 单 位 阶 跃 响 应 曲 线 如 图 5(b)所 示，试 确 定 开环 增 益 K 和 时 间 常 数（10分）图 5五.系 统 结

20、构 如 图 6 所 示.（12分）1.试 绘 制 Ta=0时 的 闭 环 极 点；2.确 定 使 系 统 为 过 阻 尼 状 态 时 的 Ta值 范 围；3.确 定 阻 尼 比=0.5 时 的 Ta值,确 定 相 应 的 闭 环 极 点 位 置,并 计 算 此 时 输 入 r（t）=t时 系 统 的 稳 态 误 差 ess、图 6六.已 知 系 统 开 环 传 递 函 数：G(s)lKs)=fs+l)若 tT,t=T,tT,试 分 别 绘 制 这 3 种 情 况 下 s2(Ts+l)的 幅 相 曲 线.(12分)七.求)=1的 2 变 换.(10分)八.已 知 单 位 负 反 馈 系 统 的

21、开 环 传 递 函 数 为 G(s)(s+a)/452(5+1)(1)试 绘 制 参 数 a 由 O f+8 变 换 的 闭 环 根 轨 迹 图；(2)求 出 临 界 阻 尼 比 人=1 时 的 闭 环 传 递 函 数。(13分)一.填 空 题(每 空 1.5分，共 15分)1.线 性 系 统 在 输 出 量 与 输 入 量 的 拉 氏 变 换 之 比，称 该 系 统 的 传 递 函 数。2.一 阶 微 分 环 节 的 传 递 函 数 为 o3.系 统 开 环 传 递 函 数 中 有 两 个 积 分 环 节 则 该 系 统 为 型 系 统。4.二 阶 欠 阻 尼 振 荡 系 统 的 最 大 超

22、 调 量 为 o5.频 率 特 性 包 括。6.对 数 幅 频 特 性 L(3)=。7.高 阶 系 统 的 谐 振 峰 值 与 有 关。8.单 位 阶 跃 信 号 的 z 变 换 为。9.分 支 点 逆 着 信 号 流 向 移 到 G(s)前，为 了 保 证 移 动 后 的 分 支 信 号 不 变，移 动 的 分 支 应 串 入。10.高 阶 系 统 中 离 虚 轴 最 近 的 极 点，其 实 部 小 于 其 他 极 点 的 实 部 的 1/5,并 且 附 近 不 存 在 零 点，则 该 极 点 称 为 系 统 的。二.试 求 下 图 的 传 第 函 数(8分)三.如 图 所 示 有 源 电

23、路，设 输 入 电 压 为 U i(t),输 出 电 压 为 U c 为 运 算 放 大 器 开 环 放 大 倍 数，试 列 写 出 微 分 方 程(12分)Ri U(t)十 0十 则 一-Uj(t)-C C j-Uc(t)-o-o-四.确 定 下 图 所 示 闭 环 系 统 稳 定 时 K 的 取 值 范 围。(10分)Xi(s)/“X。(s)-0-,K_，“一 s(s、2+s+l)(s+4)五.已 知 单 位 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为 G(s)=l0(s+D。试 求 输 入 信 号 X i=2+2t+J时，系 统 的 s(s+4)稳 定 误 差。（13分）六.最 小

24、相 位 系 统 的 对 数 幅 频 特 性 如 图 所 示。试 求 开 环 传 递 函 数 和 相 位 裕 量 Y。（15分）匕 系 统 的 结 构 如 图 所 示，求 系 统 的 脉 冲 传 递 函 数。（12分）A.设 负 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为：G(s)=-；试 绘 制 K 由 0-8变 化(s+0.2)(s+0.5)(s+l)的 闭 环 根 轨 迹 图。(15分)一.填 空 题(40分)(1)控 制 系 统 的 基 本 要 求 是、o(2)脉 冲 传 递 函 数 是 _O(3)幅 频 特 性 是 指 _O(4)系 统 校 正 是 指 _O(5)幅 值 裕 量 是

25、 指 _O(6)香 农 定 理 是 指(7)图 a 的 传 递 函 数 为 G(s)=。(8)图 b 的 闭 环 传 递 函 数 为 G(s)=。(9)图 c 的 传 递 函 数 为 G(s)=o(10)S3+5S2+8S+6=0此 特 征 方 程 的 根 的 实 部 小 于-1时 系 统 稳 定 的 k 值 范 围(1 1)图 d 的 传 递 函 数 为 K=。(1 2)图 e 的 3。=(1 3)图 f为 相 位 校 正。(14)图 g 中 的 Y=K g=(1 5)图 h、i、j 的 稳 定 性 一 次 为、。(16)A(S)=S6=2S5+8S4+1 2S3+20S2+16s+16=0

26、 则 次 系 统 是 否 稳 定。(1 7)开 环 传 递 G(s尸 k(s+l)/s2(T2s+l),(T|T2,k、T?为 常 数)则 丫 2=。图 h 图 i图 k二.判 断 题(每 题 2 分，共 10分)1.在 任 意 线 性 形 式 下 Lafi(t)-b3t)=aF(s)-b F2(S)()2.拉 普 拉 斯 变 换 的 终 值 定 理 为 lim/=lims/s)()3.G1S)和 G2(S)为 并 串 联 连 接 则 等 效 后 的 结 构 为 G IS土 G2(S)()4.设 初 始 条 件 全 部 为 零 X(f)+X“)+X。)=3(f)则 X(，)=；/s i n 也

27、+.(V3 2)5.一 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 响 应 下 f,(5%)=3T()三.求 下 图 对 应 的 动 态 微 分 方 程(10分)四.求 系 统 的 传 递 函 数。Yi(s)/XI(s)、Y0(S)/X2(S),Y2(S)/X|(S)、Y2(S)/X2(S).(10 分)五.复 合 控 制 系 统 结 构 图 如 下 图 所 示，图 中 K1、七、T2是 大 于 零 的 常 数。c、确 定 当 闭 环 系 统 稳 定 时，参 数 K、匕、T2应 满 足 的 条 件。d、当 输 入 丫（t）=Vt时，选 择 校 正 装 置 G（s）使 得 系 统 无 稳 态 误 差。（10

28、分）六.结 构 图 如 下，T=l s,求 G。（10分）Xi(t)/-/-(1eTs)/s l/s(s+l)Xo(t)七.设 负 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为：G(s)=-(s+1)(5+5)(?+65+13)试 绘 制 K 由 0-8变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图。(io分)一、填 空 题(每 空 1分，共 10分)1.线 性 系 统 在 零 初 始 条 件 下 的 拉 氏 变 换 之 比，称 该 系 统 的 传 递 函 数。2.系 统 的 传 递 函 数，完 全 由 系 统 的 决 定，而 与 外 界 作 用 信 号 的 形 式 无 关。3.系 统 特 征 方 程

29、的 根 具 有 一 个 正 根 或 复 根 有 负 实 部 时，该 系 统 为 o4.系 统 输 出 超 过 稳 态 值 达 到 第 一 个 峰 值 所 需 的 时 间 为。5.由 传 递 函 数 怎 样 得 到 系 统 的 频 率 特 性。6.积 分 环 节 的 频 率 特 性 为 o7.纯 迟 延 环 节 的 频 率 特 性 为。8.G(s)=1+Ts的 幅 频 特 性 为。9.高 阶 系 统 的 调 节 时 间 跟 有 关。10.幅 频 特 性 最 大 值 与 零 频 幅 值 之 比 为。二.试 求 下 图 的 传 递 函 数(7分)三.画 出 下 图 所 示 电 路 的 动 态 结 构

30、 图（1 0分）Ri U,(t)十 0十 八-i2(t)*Uj(t)-C|C 2-Uc(t)o。一 四.已 知 系 统 的 单 位 阶 跃 响 应 为 X。（t）=1-1.8e-4/+0.8e-9z o试 求：（1）闭 环 传 递 函 数；（2）系 统 的 阻 尼 比;和 无 阻 尼 自 然 振 荡 频 率 3“；（3）系 统 的 超 调 量。和 调 节 时 间（1 3分）五.在 系 统 的 特 征 式 为 A(s)=6 6+2/+8$4+2 s 3+20s2+6s+i6=O,试 求 系 统 的 特 征 根。(8分)六.最 小 相 位 系 统 的 对 数 幅 频 特 性 如 图 所 示。试 求

31、 开 环 传 递 函 数 和 相 位 裕 量 Y。（14 分）七.设 单 位 反 馈 系 统 的 开 环 传 递 函 数 系 数 G(s)=-5(5+1)(0.255+1)为 要 求 系 统 稳 态 速 度 误 差 K、,25,相 角 裕 度 0,采 用 串 联 滞 后 校 正，试 确 定 校 正 装 置 的 传 递 函 数。（15分）A.已 知/（Z）=(z-0.5)(z-l)2求 z 的 反 变 换。（8 分）九、系 统 方 框 图 如 下 图，求（1）当 闭 环 极 点 为 s=7+6 j 时 的 K,K1值；（2）在 上 面 所 确 定 的 K1值 下，试 绘 制 K 由 0-+8 变

32、 化 的 闭 环 根 轨 迹 图（15分）一.选 择 题（每 题 1分，共 10分）1.反 馈 控 制 系 统 又 称 为（）A.开 环 控 制 系 统 B.闭 环 控 制 系 统 B.扰 动 顺 馈 补 偿 系 统 D.输 入 顺 馈 补 偿 系 统 2.位 置 随 动 系 统 的 主 反 馈 环 节 通 常 是（）A.电 压 负 反 馈 B.电 流 负 反 馈 C.转 速 负 反 馈 D.位 置 负 反 馈 3.如 果 典 型 二 阶 系 统 的 单 位 阶 跃 响 应 为 减 幅 振 荡（又 称 阻 尼 振 荡），则 其 阻 尼 比（）A.匕 0 B.0=0 C.014.G（s）=l/（

33、S+l）（S+2）（S+3）（S+4）环 节 的 对 数 相 频 特 性 的 高 频 渐 近 线 斜 率 为（）A.-20dB B.-40dB C.-60dB D.-80dB5.某 自 控 系 统 的 开 环 传 递 函 数 G（s尸 l/（S+l）（S+2）,则 此 系 统 为（）A.稳 定 系 统 B.不 稳 定 系 统 C.稳 定 边 界 系 统 D.条 件 稳 定 系 统 6.若 一 系 统 的 特 征 方 程 式 为（s+iy（s2）2+3=0,则 此 系 统 是（）A.稳 定 的 B.临 界 稳 定 的 C.不 稳 定 的 D.条 件 稳 定 的 7.下 列 性 能 指 标 中 的

34、（）为 系 统 的 稳 态 指 标。A.o p B.ts C.N D.ess8.下 列 系 统 中 属 于 开 环 控 制 的 为：（）A.自 动 跟 踪 雷 达 B.数 控 加 工 中 心 C.普 通 车 床 D.家 用 空 调 器 9.R L C串 联 电 路 构 成 的 系 统 应 为（）环 节。A 比 例 B.惯 性 C积 分 D.振 荡 10.输 出 信 号 与 输 入 信 号 的 相 位 差 随 频 率 变 化 的 关 系 是（）。A.幅 频 特 性 B.相 频 特 性 C.传 递 函 数 D.频 率 响 应 函 数 二.试 求 下 图 的 传 递 函 数（6 分）G3三.画 出

35、如 图 所 示 电 路 的 动 态 结 构 图(10分)四.某 单 位 反 馈 系 统 结 构 如 下 图 所 示，已 知 X i(t)=t,d(t)=-0.5 试 计 算 该 系 统 的 稳 态 误 差。(11 分)Xi(s)D(s)五.设 复 合 控 制 系 统 如 下 图 所 示。其 中，KI=2K2=1,T2=0.25S,K2K3=1。要 求(1)当 r(t)=l+t+(1/2)t?时，系 统 的 稳 态 误 差；(2)系 统 的 单 位 阶 跃 响 应 表 达 式(11分)六.最 小 相 位 系 统 的 对 数 幅 频 特 性 如 图 所 示。试 求 开 环 传 递 函 数 和 相

36、位 裕 量 Y。(15分)K七.某 I型 单 位 反 馈 系 统 固 有 的 开 环 传 递 函 数 为，G(S)=W S+D 要 求 系 统 在 单 位 斜 坡 输 入 信 号 时，位 置 输 入 稳 态 误 差 essWO.1,减 切 频 率 3C 24.4rad/s,相 角 裕 度 U 2 4 5 0 幅 值 裕 度 Kg(dB)100Db.试 用 下 图 无 源 和 有 源 相 位 超 前 网 络 矫 正，系 统，使 其 满 足 给 定 的 指 标 要 求。(13 分)八.系 统 结 构 如 图 所 示，求 输 出 量 Z 的 变 换 X。.（10 分）九.系 统 方 框 图 如 图

37、2-4-21所 示，绘 制 a 由 O f+8 变 化 的 闭 环 根 轨 迹 图，并 要 求：(1)求 无 局 部 反 馈 时 系 统 单 位 斜 坡 响 应 的 稳 态 误 差、阻 尼 比 及 调 节 时 间;(2)讨 论 a=2时 局 部 反 馈 对 系 统 性 能 的 影 响；(3)求 临 界 阻 尼 时 的 a 值。(15分)图 2-4-21一.选 择 题(每 题 1分，共 10分)1.利 用 奈 奎 斯 特 图 可 以 分 析 闭 环 控 制 系 统 的()A.稳 态 性 能 B.动 态 性 能 C.稳 态 和 动 态 性 能 D.抗 扰 性 能 2.有 一 线 性 系 统，其 输

38、 入 分 别 为 ui(t)和 也 时，输 出 分 别 为 yi(t)和 y2(t),当 输 入 为 aM(t)+a2U2(t)时,a?为 常 数)，输 出 应 为()A.aly1(t)+y2(t)B.a yi(t)+a2y2 C a y R A a 2 y 2(。D.y,(t)+a2y2(t)3.某 串 联 校 正 装 置 的 传 递 函 数 为 Gc(S尸 K 上 电%(0 Z|p/0,则 实 轴 上 的 根 轨 迹 为()(s+p.)(s+p2)A.(-8,-p2,-Z|,-piC.-Pi,+6.设 系 统 的 传 递 函 数 为 G(s尸 B.(-00,-p2jD-t-Zb-pi1-5

39、B12525s2+5s+lC.-2,则 系 统 的 阻 尼 比 为()D.l1K7.设 单 位 负 反 馈 控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 G0(s尸-，其 中 K 0,a 0,则 闭 环 控 制 系 统 的 稳 s(s+a)定 性 与()A.K 值 的 大 小 有 关 B.a值 的 大 小 有 关 C.a和 K 值 的 大 小 有 关 D.a和 K 值 的 大 小 无 关 8.在 伯 德 图 中 反 映 系 统 动 态 特 性 的 是()。A.低 频 段 B.中 频 段 C.高 频 段 D.无 法 反 映9.设 开 环 系 统 的 频 率 特 性 G(j 3 尸 L,当 3=ir

40、ad/s时，其 频 率 特 性 幅 值 G(D=()。(1+j()A.1 B.V2 C.-D.-2 410.开 环 传 递 函 数 为 G(s)H(s尸/一，则 实 轴 上 的 根 轨 迹 为()。S3(S+3)A.-3尸 B.0,8C.(-8,-3)D.-3,0二.系 统 的 结 构 图 如 下：试 求 传 递 函 数 C(s)/R(s)o(15分)。三.系 统 特 征 方 程 为 s6+30s5+20s+10s3+5s2+20=0试 判 断 系 统 的 稳 定 性(6分)n.系 统 的 闭 环 传 递 函 数 C(s)/R(s)为 3；/(s、2&3.S+3n2)误 差 定 义 为 e=r

41、-c,试 求 系 统 在 r(t)为 l(t)、tl(t)时 的 稳 态 误 差。(15分)10(5+1)五.控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 G=而 叼 画 出 幅 频 特 性 曲 线，试 判 断 系 统 的 稳 定 性，并 计 算 稳 定 裕 度 Y。(15分)六.系 统 校 正 前 后 的 开 环 传 递 函 数 如 图，试 求 校 正 装 置。(15分)七.设 系 统 的 结 构 如 下 图 所 示，采 样 周 期 T=ls,设 K=1 0,设 分 析 系 统 的 稳 定 性，并 求 系 统 的 临 界 放 大 系 数。(15分)A.若 某 系 统，当 阶 跃 输 入 作 用

42、 r=I(t)时，在 零 初 始 条 件 下 的 输 出 响 应 为 C(t)=lv2+e-L试 求 系 统 的 传 递 函 数 和 脉 冲 响 应。(9分)一.判 断 题(每 题 1分，共 10分)1.在 任 意 线 性 形 式 下 Lafi(t)+bL(t)=aF(s)+bF2(s)()2.拉 普 拉 斯 变 换 的 微 分 法 则 L-=S2F(S)()dt3.G,s)和 G2(S)为 并 串 联 连 接 则 等 效 后 的 结 构 为 Gis土 G2(S)()4.一 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 响 应 下 f，(5%)=3T)5.二 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 信 号 作 用

43、下 当 7=0 时 系 统 输 出 为 等 幅 振 荡(J6.劳 斯 判 拒 判 断 系 统 稳 定 的 充 分 必 要 条 件 是 特 斯 方 程 各 项 系 数 大 于 零()7.系 统 的 特 征 方 程 为 3s4+1053+5 2+5+2=0 则 该 系 统 稳 定()2 18.单 位 负 反 馈 系 统 中 G(s)=-当 时 0s(s+l)(0.5s+l)2)9.典 型 比 例 环 节 相 频 特 性 夕(卬)=0()10.G(s)=一 的 转 折 频 率 为 4()4.v+1二.仓 库 大 门 自 动 控 制 系 统 的 工 作 原 理 如 图 所 示，试 说 明 自 动 控

44、制 大 门 开 启 和 关 闭 的 工 作 原 理，并 画 出 系 统 的 原 理 方 框 图。(10分)三.电 路 如 图 所 示，%(t)为 输 入 量，(t)为 输 出 量，试 列 写 该 电 网 络 的 动 态 方 程 并 求 传 递 函 数 uc(s)/ur(s)(13 分)四.控 制 系 统 如 图 所 示，试 确 定 系 统 的 稳 态 误 差。(13分)五.单 位 负 反 馈 系 统 的 结 构 图 如 图 所 示，试 画 出 K 0时 闭 环 系 统 的 根 轨 迹 图(要 求 按 步 骤 作)。（13 分）六.已 知 系 统 的 闭 环 传 递 函 数 为(s)=当 输 入

45、 r(t)=2sint时，测 得 输 出 C s=4sin(t 4 5),试 确 定 系 统 的 参 数 C,。（13 分）七.系 统 结 构 如 图 所 示，已 知 当 K=10,T=0.1 时，系 统 的 截 止 频 率 3c=5 若 要 求 3c不 变，要 求 系 统 的 相 稳 定 裕 度 提 高 45,问 应 如 何 选 择 K,T?(1 5分)r(t)K(Ts+l)-5+1G(s)c(t)e八,(13分)试 求 F(z)=-.的 Z 反 变 换。(z l)(z 2)一.判 断 题(每 题 L 5 分，共 15分)1.拉 普 拉 斯 变 换 的 积 分 法 则()2.一 阶 系 统

46、在 单 位 阶 跃 响 应 下 f,(2%)=3T()3.二 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 信 号 作 用 下 当 0 4 1 时 系 统 输 出 为 等 幅 振 荡()4.稳 态 误 差 为=lime。)()5.系 统 的 特 征 方 程 为 J+2 0/+9s+100=0 则 该 系 统 稳 定()26.单 位 负 反 馈 系 统 中 G(s)=-当 r(f)=1(f)时 4$=0()s(s+1)(0.5$+1)7.系 统 输 出 的 振 幅 与 输 入 振 幅 之 比 称 为 幅 频 特 性()8.频 率 特 性 只 对 系 统 适 用，对 控 制 元 件，部 件，控 制 装 置 不

47、适 用 9.在 正 弦 信 号 作 用 下，输 出 的 稳 态 分 量 与 输 入 的 参 数 比 称 为 频 率 特 性 10.对 幅 频 特 性 的 纵 坐 标 用 L（co）表 示 且 L（3）=20LgA（o）()()()二.化 简 结 构 图，求 系 统 传 递 函 数 且=?（io分）R。）求 也 R(s)(2).当 A(s)=G(s)时,N(s)=0（8分）.上 题 中 当 G(s)=A(s)-,r(t)=0,n(t)=1(t)时,(s+1)(5+2)(s)使 limc(f)=0。r-oo选 择 H（7 分）三.系 统 如 右，K*=O f 8,画 根 轨 迹。(13分)R(s)

48、e-C(s)-_ 2”S(S+l)(S+2)r-四.已 知 传 递 函 数 Gs+3s+2s+554+2253+16452+4585+315试 判 断 此 传 递 函 数 是 否 为 最 小 相 位 传 递 函 数。（12分）五.已 知 开 环 传 递 函 数 G（s）=吗 干），画 出 对 数 幅 频 特 性 曲 线（用 分 段 直 线 近 似（S+1）2（S+50）表 示）。（12分）六.F(s)=s+2S(S+1)2(S+3)求 f(t)=?(13 分)七.已 知 序 列 x(n)和 y(n)的 Z 变 换 为 X(z)=卢-5 2 zU-1)(Z2+0.4 Z-0.1 2)10zy(Z

49、)=7一，、,c、试 确 定 序 列 x(n)和 y(n)的 初 值 和 终 值(10分)(Z-1)(2+2)判 断 题(每 题 1.5分，共 15分)1.拉 普 拉 斯 变 换 的 微 分 法 则 L-=S2F（S）（）df1-2.一 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 响 应 为 y（f）=7 e T（）3.二 阶 系 统 在 单 位 阶 跃 信 号 作 用 下 当，0 时 系 统 输 出 为 等 幅 振 荡（）4.系 统 的 特 征 方 程 为 3s4+1 0 1+5$2+$+2=0 则 该 系 统 稳 定（）25.单 位 负 反 馈 系 统 中 G（s）=-当 r（f）=3（0 时=0（）

50、s（s+1）（0.5s+1）6.系 统 输 出 的 相 位 与 输 入 相 位 之 差 称 为 相 频 特 性（）7.频 率 特 性 适 用 于 线 性 正 常 模 型.（）8.典 型 比 例 环 节 相 频 特 性 M M=0（）9.开 环 对 数 幅 频 特 性 曲 线 低 频 积 的 形 状 只 决 定 于 系 统 的 开 环 增 益 K 和 积 分 环 节 的 数 目 V（对 最 小 相 位 系 统 而 言）（）10.谐 振 峰 值 反 映 了 系 统 的 平 稳 性（）二.对 于 图 所 示 系 统，假 设 运 算 放 大 器 是 理 想 的 运 算 放 大 器，被 控 对 象 是