《控制工程基礎(chǔ)》試卷及詳細(xì)答案

1、桂林電子科技大學(xué)試卷20132014學(xué)年第二學(xué)期課程名稱控制工程基礎(chǔ)（A卷.閉卷）適用年級或?qū)I(yè)）考試時(shí)間120分鐘班級學(xué)號姓名題號一二三四五六七八成績滿分152015152015100得分評卷人一、填空題（每題1分，共15分）1、對自動控制系統(tǒng)的基本要求可以概括為三個(gè)方面，即：、快速性和。2、自動控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系時(shí)，稱為;當(dāng)控制裝置與受控對象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時(shí)，稱為。含有測速發(fā)電機(jī)的電動機(jī)速度控制系統(tǒng)，屬于。3、控制系統(tǒng)的稱為傳遞函數(shù)。一階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是,二階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是。4、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為G1（s）

2、與G2（s）的環(huán)節(jié)，以并聯(lián)方式連接，其等效傳遞函數(shù)為G（s）,則G（s）為（用G1（s）與G2（s）表示）o5、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)中,Z=P-R,其中P是指,Z是指R指。6、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為g（t）10e0.2t5e°.5t,則該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G（s）為。7、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為K2（s1）,則其開環(huán)幅頻特性s（Ts1）為，相頻特性為二、選擇題（每題2分，共20分）1、關(guān)于傳遞函數(shù)，錯誤的說法是（）A.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)；B.傳遞函數(shù)不僅取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，給定輸入和擾動對傳遞函數(shù)也有影響；C.傳遞函數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式；D.閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)

3、定性。2、采用負(fù)反饋形式連接后，則（）A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動態(tài)性能一定會提高；G一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；D需要調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，才能改善系統(tǒng)性能。503、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為50，則該系統(tǒng)的開環(huán)（2s1）（s5）增益為（）0A、50B、25C、10D、54、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果()。A、增加開環(huán)極點(diǎn)；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；G增加開環(huán)零點(diǎn)；D、引入串聯(lián)超前校正裝置。5、系統(tǒng)特征方程為D(s)s32s23s60,則系統(tǒng)()A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升；G臨界穩(wěn)定；D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)Z2oC、E(S)R(S)G(

4、S)H(S)D、E(S)R(S)G(S)H(S)9、開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度對應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)()。A、超調(diào)%B、穩(wěn)態(tài)誤差essC、調(diào)整時(shí)間tsD、峰值時(shí)間tp10、已知下列負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，應(yīng)畫零度根軌跡的是()。6、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在c1處提供最大相位超前角的是()。10s110s12s10.1s1A、B、C、D、s10.1s10.5s110s1Ak(2sAs(s1)*Ks(s23s1)D、*Ks(s1)(s5)*K(1s)s(2s)7、已知開環(huán)幅頻特性如圖1所示， 則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是()系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)圖1三、(15分)試建立如下圖所示電路的動態(tài)微分方程，并求傳遞

5、函數(shù)。A、系統(tǒng)B、系統(tǒng)C、系統(tǒng)D、都不穩(wěn)定8、非單位負(fù)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),當(dāng)輸入信號為R(S),則從輸入端定義的誤差E(S)為(A、E(S)R(S)G(S)B、E(S)R(S)G(S)H(S)五、（20分）設(shè)控制系統(tǒng)如下圖所示，試用勞斯判據(jù)確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值。R(s)+四、（15分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，求系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間ts。$(5 + 5)1填空題（每題1分，共15分）1、穩(wěn)定性，準(zhǔn)確性2、開環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)3、輸出拉氏變換與輸入拉氏變換在零初始條件下的比值,六、（15分）試用結(jié)構(gòu)圖等效化簡求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

6、C（s）/R（s）。22cn2或：G(s)s2nsn1、22)T2s22Ts14、Gj(s)+G2(s)5、開環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)，（或：右半S平面的開環(huán)極點(diǎn)個(gè)數(shù)）;閉環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)（或：右半S平面的閉環(huán)極點(diǎn)個(gè)數(shù)，不穩(wěn)定的根的數(shù)）;奈氏曲線逆時(shí)針方向包圍1056 、s0.2ss0.5s7 k_jjZ18 、2Vt221，oT180arctan2)1T、選擇題(每題2分（-1,j0）整圈數(shù)。arctan180oarctanT(或共20分)1、B2、D3、C4、A5、C6、B7、B8、D9、A10、A三、(10分)解：1、建立電路的動態(tài)微分方程Ui(t)u°(t

7、)。dUi(t)u0(t)u0(t)根據(jù)KCL有CRidtR2即RiR2cdu0(R1R2)u0(t)R1R2c"du1R2Ui(t)dtdt2、求傳遞函數(shù)對微分方程進(jìn)行拉氏變換得R1R2csU0(s)(R1R2)U0(s)R1R2csUi(s)R2Ui(s)ts4.54.50.551.8s(2分)得傳遞函數(shù)G(s)Uo(s)U7R1R2csR2R1R2CSRiR2五、四、25解：由圖可得系統(tǒng)的開環(huán)傳函為：G(s)s(s5)2入、s(s3)22令G1(s)=1K2s(s3)2Ks23s2Ks(s3)因?yàn)樵撓到y(tǒng)為單位負(fù)反饋系統(tǒng)，則系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為,25一,、_2G(s)s(s5)2551G(s)125s(s5)25s25s52s(s5)112c-G1(s)；二2貝UC=s=ss3s2K=2R(s)1-G1(s)1-2s33s22Kssss23s2K與二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式2(s)2cn2比較，有S2nS口n552解得0.5所以0.5/10.5216.3%ts0.551.6sts控制系統(tǒng)的特征方程為s33s2勞斯表為s312Ks23216K2s3s022K0穩(wěn)定的充要條件是6K.23八一、一