控制工程第3章復習題(答案)

1、、選擇題1、2、3、B、C、D、第三章復習題系統(tǒng)方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為(10A、5s 110C、2s( 5s 1)某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為A、5e 2 t2tC、.5e20sB、5s 1D、 2sG(s)s 2二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間A5，則該系統(tǒng)的單位脈沖響應函數(shù)為(tr 定義為B、 5tD、單位階躍響應達到穩(wěn)態(tài)值所需的時間 單位階躍響應從穩(wěn)態(tài)值的 10% 上升到 .單位階躍響應從零第一次上升到穩(wěn)態(tài)值時所需的時間90% 所需的時間單位階躍響應達到其穩(wěn)態(tài)值的4、系統(tǒng)類型A. 系統(tǒng)型次B.系統(tǒng)型次C.系統(tǒng)型次D.系統(tǒng)型次50% 所需的時間、開環(huán)增益 K 對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為( 越高，

2、開環(huán)增益 越低，開環(huán)增益 越高，開環(huán)增益 越低，開環(huán)增益5、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 G(s)A )K 越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小K 越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小K 越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小K 越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小K，則該系統(tǒng)時間響應的快速性(Ts 1A. 與 K 有關(guān)C.與 T 有關(guān)B. 與 K 和 T 有關(guān)D.與輸入信號大小有關(guān)6、一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) 8(s 3) ，則該系統(tǒng)為( s( 2s 3)( s 2)B.I 型系統(tǒng)，開環(huán)增益為D.0 型系統(tǒng)，開環(huán)增益為A.0 型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8C.I 型系統(tǒng)，開環(huán)增益為47、瞬態(tài)響應的性能指標是根據(jù)哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應定義的(A. 單位脈

3、沖函數(shù)B.單位階躍函數(shù)C.單位正弦函數(shù)D. 單位斜坡函數(shù)8. 二階系統(tǒng)的極點分別為s10.5, s 24 ，系統(tǒng)增益為 5，則其傳遞函數(shù)為( D )2A.(s 0.5)( s 4)B.2(s 0.5) (s 4)1010、C.(s 0.5)(s 4)G (s)Ks2sA. 無阻尼自然頻率n 增大，阻尼比增大B.無阻尼自然頻率n 增大，阻尼比減小C.無阻尼自然頻率n 減小，阻尼比減小D.無阻尼自然頻率n 減小，阻尼比增大9、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為的單位脈沖響應曲線在2K階系統(tǒng) 1 Tst=0D.(s 0.5) (s 4)，當 K 增大時，其( C處的斜率為 ( CKA.TB. KTC. KD.11

4、、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)= Ts 1KK , 則其單位階躍響應函數(shù)為1Kt /TA. eTB. KT e t/TC. K(1 et/T)D. (1 eKt/T )12、圖示系統(tǒng)稱為A. 0B. C. D. 13、典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與A. 增益C.增益和阻尼比)B. 誤差帶D.阻尼比和無阻尼固有頻率14、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)= (s 7)(s 2)(4s 1)( s 3), 其零、極點是 ( D )A. 零點 s= 0.25,s=3; 極點 s= 7,s=2C.零點 s= 7,s=2; 極點 s= 1,s=3B.零點 s=7,s= 2;極點 s=0.25,s=3D.零點 s=7,

5、s=2; 極點 s= 0.25,s=315、一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為3(s 2)s(2s 3)( s 5),則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為A. 0.4 ，B. 0.4 ， 16、單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為C. 3 ，則系統(tǒng)在s(s 5)r(t)=2t態(tài)誤差為 ( A )1054A. B.C.44517、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為10,則系統(tǒng)增益為 ( D(s 9.)(s4)G(s)=)A.10B.0.5C.4 D.5( A )D. 3 ， 輸入作用下，其穩(wěn)D. 0-2t-t，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：18、若系統(tǒng)的單位脈沖響應為A. 1e +2e32sB.2C.D.s 12s 119、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

6、(s 1)(s系統(tǒng)的零極點為2)A. 極點s1=-1, s 2=-2, 零點s3=5B. 極點C.極點D. 極點 列信號中，哪個用A. 單位階躍 B. 單位脈沖21、系統(tǒng)如圖，其穩(wěn)態(tài)誤差定義為s1=1, s 2=2s1=-1, s 2=-2s1=1, s2=2,零點 s3=-520、統(tǒng)的瞬態(tài)響應指標(C.單位斜坡D.單位正弦A.e ss= lim SG(S)s 0B.e ss= lim te(t)sC.e ss= lim e(t)tD.e ss= lim e(t) t 022、單位反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差的正確含義是：A 、在r(t)R1(t) 時，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差；B、在r(t)R1

7、(t) 時，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差；C、在r(t)Vt 時，輸出位置與輸入位置的穩(wěn)態(tài)誤差；D、在r(t)Vt 時，輸出速度與輸入速度的穩(wěn)態(tài)誤差。23、非單位反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為G(S) ，反饋通道傳遞函數(shù)為H(S) ，則輸入端定義的誤差E(S) 與輸出端定義的誤差E S 之間有如下關(guān)系： ( )* ( )A、E( S)H (S) E (S)ES* ( )D、S)S)(E24、技術(shù)指標中的()表征自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。A 系統(tǒng)誤差B 最大誤差C穩(wěn)態(tài)誤差D 最大超調(diào)量時為減幅振蕩。 D0< < 125、典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應，在阻尼比為A =0 B =1C>

8、1D26、典型二階系統(tǒng)的阻尼比 0 時，其單位階躍響應是（ B ）A 單調(diào)上升曲線B 等幅振蕩曲線C阻尼衰減振蕩曲線D 發(fā)散增幅振蕩曲線27、在技術(shù)指標中， （ B、C、 D）表征自動控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。 （多項選擇）A 系統(tǒng)誤差B最大超調(diào)量C 調(diào)整時間D 振蕩次數(shù)二、填空題（本大題共 5 小題，每小題 2 分，共 10 分）1 、瞬態(tài)響應是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從 初始 狀態(tài)到 最終 狀態(tài)的響 應過程。2、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、_型次 和_輸入函數(shù) 有關(guān)。3 、 I 型系統(tǒng) G（s）在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為s（s 2）0 ，在單位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 4 、一個單

9、位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為s3 s 2 s k 開環(huán)增益為54 0K32s 5s 4s k/4 _，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為5、二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調(diào)整時間 帶 有關(guān)。ts 與阻尼比、 _無阻尼固有頻率 _和 _誤差6、系統(tǒng)在外加激勵作用下，其_輸出_隨 _時間_變化的函數(shù)關(guān)系稱為系統(tǒng)的時間響應。三、簡答題（共 16 分）1、時域動態(tài)性能指標有哪些？它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能？ 上升時間、峰值時間、調(diào)整時間、最大超調(diào)量 反映快速性：上升時間、 平穩(wěn)性：最大超調(diào)量峰值時間、調(diào)整時間2、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應表達式。4s 3X (s)oG(s) X (s)i2 1 s2 4

10、s 3 s 1x o (t)3、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為3 tt 0）（K ，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng) s（7 s 1）?系統(tǒng)的單位階躍響應穩(wěn)態(tài)值為多少ss lim s s 0I 型系統(tǒng)1 1k ss( 7s 1)lims 01ks( 7s 1)4、已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應如下，如果將阻尼比和圖形定性說明其單位階躍響應的變化。 增大 （但不超過 1） ，請用文字上升時間調(diào)節(jié)時間減小 （大體上 ）；四、計算題（本大題共 6 小題，共 44 分）1、系統(tǒng)如圖所示， r （t） 1t 為單位階躍函數(shù)， 試求： 1）系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率n ;2） 動態(tài)性能指標：超調(diào)量 M p 和調(diào)

11、節(jié)時間 t s（5） 答案：4G(s) 22ss 2s42 0.5 nMp e3ts16.5%3 3s10.* 23、寫出圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并寫出系統(tǒng)的n 和 。答案：U ( s)0 2 U ( s) LCsiRcs 14、某系統(tǒng)如圖1） 試求該系統(tǒng)的峰值時間、最大超調(diào)量（ 單位階躍輸入 ）2） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，試求系統(tǒng)的超調(diào)量 % 和調(diào)節(jié)時間 ts本題 10 分）解答：1) 參照 2)2)R(S)25s(s 5)G (s)B252S 5s2550.5 nC(S)% e3/ 12100% 16. 3%tsts35* 0.545* 0.51.2 s(5%)1.6( 2%)5、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳