《控制工程基礎(chǔ)》參考復(fù)習題

(完好版)《控制工程基礎(chǔ)》參照復(fù)習題及答案(完好版)《控制工程基礎(chǔ)》參照復(fù)習題及答案(完好版)《控制工程基礎(chǔ)》參照復(fù)習題及答案《控制工程基礎(chǔ)》參照復(fù)習題及習題解答第一部分單項選擇題1.閉環(huán)控制系統(tǒng)的主反響取自【D】A.給定輸入端B.攪亂輸入端C.控制器輸出端D.系統(tǒng)輸出端2.不相同屬性的物理系統(tǒng)能夠有形式相同的【A】A.數(shù)學模型B.被控對象C.被控參量D.結(jié)構(gòu)參數(shù)3.閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)H(s)，其中H(s)是反響傳達函數(shù)，則系統(tǒng)的誤差信號為【A】A.X(s)－H(s)X(s)B.X(s)－X(s)C.X(s)－X(s)D.X(s)－H(s)X(s)i0i0or0or03-1閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為0(G(s)H(s)，其中H(s)是反響傳達函數(shù)，則系統(tǒng)的誤差信號為【A】A.i(s)－(s)0(s)B.i()－s)C.or(s)－0(s)D.or()－()0(s)XHXXsXXXXsHsX4.微分環(huán)節(jié)使系統(tǒng)【A】A.輸出提前B.輸出滯后C.輸出大于輸入D.輸出小于輸入5.當輸入量發(fā)生突變時，慣性環(huán)節(jié)的輸出量不能夠突變，只能按【B】A.正弦曲線變化B.指數(shù)曲線變化C.斜坡曲線變化D.加速度曲線變化6.PID調(diào)治器的微分部分能夠【A】A.提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性C.降低系統(tǒng)的快速響應(yīng)性D.降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性6－1.PID調(diào)治器的微分部分能夠【A】A.提高系統(tǒng)的牢固性B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性C.降低系統(tǒng)的牢固性D.降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性7.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳達函數(shù)是【C】輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比輸出信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比誤差信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比8.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為【C】A.1ettTTet1tTTeTB.TC.eTD.T8－1.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位階躍響應(yīng)為【C】A.1etB.tTTetC.1etD.TTeTTTT8－2.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位斜坡響應(yīng)為【C】

tTtTA.1tB.tTtC.1etTeteTTeTTD.TTT8－3.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為【C】B.TC.1D.TTetTT8－4.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為【C】T1TTetB.C.D.TT9.過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A.零B.常數(shù)C.單調(diào)上升曲線D.等幅衰減曲線10.攪亂作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的牢固系統(tǒng)在攪亂作用消失后【】A.將發(fā)散走開原來的平衡狀態(tài)B.將衰減收斂回原來的平衡狀態(tài)C.將在原平衡狀態(tài)處等幅振蕩D.將在偏離平衡狀態(tài)處永遠振蕩11.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是【】C.1s2D.1+1/s12.線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對輸入【】A.階躍信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)B.脈沖信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)C.斜坡信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)D.正弦信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)13.積分環(huán)節(jié)的輸出比輸入滯后【】A.900B.900C.1800D.180014.奈魁斯特圍線中所包圍系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)G(s)的極點數(shù)為3個，系統(tǒng)閉環(huán)傳達函數(shù)的極點數(shù)為2個，則照射到G(s)復(fù)平面上的奈魁斯特曲線將【】A.逆時針圍繞點（0，j0）1圈B.順時針圍繞點（0，j0）1圈C.逆時針圍繞點（－1，j0）1圈D.順時針圍繞點（－1，j0）1圈15.最小相位系統(tǒng)牢固的條件是【】A.＞0和Lg＜0B.＜0和Kg＞1C.＞0和L(g)＜0D.＜0和L(g)＞016.若慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)為T，則將使系統(tǒng)的相位【】A.滯后tan1(T)B.滯后tan1C.超前tan1(T)D.超前tan117.控制系統(tǒng)的誤差是【】A.希望輸出與實質(zhì)輸出之差B.給定輸入與實質(zhì)輸出之差C.瞬態(tài)輸出與穩(wěn)態(tài)輸出之差D.擾動輸入與實質(zhì)輸出之差18.若閉環(huán)系統(tǒng)的特點式與開環(huán)傳達函數(shù)的關(guān)系為F(s)1G(s)H(s)，則【】A.F(s)的零點就是系統(tǒng)閉環(huán)零點B.F(s)的零點就是系統(tǒng)開環(huán)極點C.F(s)的極點就是系統(tǒng)開環(huán)極點D.F(s)的極點就是系統(tǒng)閉環(huán)極點19.要使自動調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)無靜差，則在擾動量作用點的前向通路中應(yīng)含有【】A.微分環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.比率環(huán)節(jié)20.積分器的作用是直到輸入信號消失為止，其輸出量將【】A.直線上升B.垂直上升C.指數(shù)線上升D.保持水平線不變21.自動控制系統(tǒng)的控制調(diào)治過程是以誤差除掉【】A.誤差的過程B.輸入量的過程C.攪亂量的過程D.穩(wěn)態(tài)量的過程22.系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系為xoxoxocosxi，則該系統(tǒng)為【】A.線性系統(tǒng)B.非線性系統(tǒng)C.線性時變系統(tǒng)D.線性定常系統(tǒng)23.線性定常二階系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間的關(guān)系是【】A.振蕩衰減關(guān)系B.比率線性關(guān)系C.指數(shù)上升關(guān)系D.等幅振蕩關(guān)系24.微分環(huán)節(jié)可改進系統(tǒng)的牢固性并能【】A.增加其固有頻率B.減小其固有頻率C.增加其阻尼D.減小其阻尼控制工程基礎(chǔ)習題集及解答25.用終值定理可求得F(s)4的原函數(shù)f(s)的穩(wěn)態(tài)值為【】s(s5)(s8)A.∞B．426.能夠用疊加原理的系統(tǒng)是【】A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.失散控制系統(tǒng)D.線性控制系統(tǒng)27.慣性環(huán)節(jié)含有貯能元件數(shù)為【】D.不確定28.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在t＝0處的斜率越大，系統(tǒng)的【】A.響應(yīng)速度越快B.響應(yīng)速度越慢C.響應(yīng)速度不變D.響應(yīng)速度趨于零29.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為【】A.零B.常數(shù)C.單調(diào)上升曲線D.等幅衰減曲線30.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號振幅的衰減速度取決于【】A.nB.C.gD.c31.單位加速度信號的拉氏變換為【】B.1C.1D.1ss2s332.線性系統(tǒng)的輸入信號為xi(t)sint，則其輸出信號響應(yīng)頻率為【】A.B.nC.jD.jn33.微分環(huán)節(jié)的輸出比輸入超前【】A.900B.900C.1800D.180034.若閉環(huán)系統(tǒng)的特點式與開環(huán)傳達函數(shù)的關(guān)系為F(s)1G(s)H(s)，則【】A.F(s)的極點就是系統(tǒng)開環(huán)零點B.F(s)的零點就是系統(tǒng)開環(huán)極點C.F(s)的零點就是系統(tǒng)閉環(huán)極點D.F(s)的極點就是系統(tǒng)閉環(huán)極點35.系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)為1)不用計算或作圖，憑思慮就能判斷該閉環(huán)系統(tǒng)的牢固情況是【】G(s)s2(0.1s1)A.牢固B.不牢固C.牢固界線D.取決于K的大小36.為了保證系統(tǒng)有足夠的牢固裕量，在設(shè)計自動控制系統(tǒng)時應(yīng)使穿越頻率周邊L()的斜率為【】A.－40dB/decB.－20dB/decC.＋40dB/decD.＋20dB/dec37.線性定常系統(tǒng)的誤差信號就是誤差信號的條件為【】A.反響傳達函數(shù)H(s)＝1B.反響信號B(s)＝1C.開環(huán)傳達函數(shù)G(s)H(s)＝1D.前向傳達函數(shù)G(s)＝138.降低系統(tǒng)的增益將使系統(tǒng)的【】A.牢固性變差B.穩(wěn)態(tài)精度變差C.超調(diào)量增大D.穩(wěn)態(tài)精度變好39.含有擾動順饋補償?shù)膹?fù)合控制系統(tǒng)能夠顯然減小【】A.超調(diào)量B.開環(huán)增益C.擾動誤差D.累計誤差40.PID調(diào)治器的微分部分能夠【】A.改進系統(tǒng)的牢固性B.調(diào)治系統(tǒng)的增益C.除掉系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差D.減小系統(tǒng)的阻尼比41.一般情況下開環(huán)控制系統(tǒng)是【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A.不牢固系統(tǒng)B.牢固系統(tǒng)C.時域系統(tǒng)D.頻域系統(tǒng)42.求線性定常系統(tǒng)的傳達函數(shù)條件是【】A.牢固條件B.穩(wěn)態(tài)條件C.零初始條件D.瞬態(tài)條件43.單位負反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)，則其閉環(huán)系統(tǒng)的前向傳達函數(shù)與【】A.反響傳達函數(shù)相同B.閉環(huán)傳達函數(shù)相同C.開環(huán)傳達函數(shù)相同D.誤差傳達函數(shù)相同44.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將使系統(tǒng)【】A.增大攪亂誤差B.減小攪亂誤差C.增大階躍輸入誤差D.減小階躍輸入誤差45.控制框圖的等效變換原則是變換前后的【】A.輸入量和反響量保持不變B.輸出量和反響量保持不變C.輸入量和攪亂量保持不變D.輸入量和輸出量保持不變46.對于一個確定的系統(tǒng)，它的輸入輸出傳達函數(shù)是【】A.唯一的B.不唯一的C.決定于輸入信號的形式D.決定于詳盡的解析方法47.衡量慣性環(huán)節(jié)慣性大小的參數(shù)是【】A.固有頻率B.阻尼比C.時間常數(shù)D.增益系數(shù)三個一階系統(tǒng)的時間常數(shù)關(guān)系為T2＜T1＜T3，則【】A.T2系統(tǒng)響應(yīng)快于T3系統(tǒng)系統(tǒng)響應(yīng)快于T2系統(tǒng)C.T2系統(tǒng)響應(yīng)慢于T1系統(tǒng)D.三個系統(tǒng)響應(yīng)速度相等49.閉環(huán)控制系統(tǒng)的時域性能指標是【】A.相位裕量B.輸入信號頻率C.最大超調(diào)量D.系統(tǒng)帶寬50.輸入階躍信號牢固的系統(tǒng)在輸入脈沖信號時【】A．將變成不牢固系統(tǒng)B.其牢固性變好C.其牢固性不變D.其牢固性變差51.二階欠阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為【】A.單調(diào)上升曲線B.等幅振蕩曲線C.衰減振蕩曲線D.指數(shù)上升曲線52.單位斜坡信號的拉氏變換為【】B.1C.1D.1ss2s353.線性控制系統(tǒng)【】A.必然是牢固系統(tǒng)B.是滿足疊加原理的系統(tǒng)C.是穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng)D.是不滿足疊加原理的系統(tǒng)54.延緩環(huán)節(jié)G(s)eTs的幅頻特點為【】A.A()＝1B.A()＝0C.A()＜1D.A()＞155.閉環(huán)系統(tǒng)牢固的充分必要條件是其開環(huán)極坐標曲線逆時針圍繞點（－1，j0）的圈數(shù)等于落在S平面右半平面的【】A.閉環(huán)極點數(shù)B.閉環(huán)零點數(shù)C.開環(huán)極點數(shù)D.開環(huán)零點數(shù)56.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對不相同頻率正弦輸入信號的【】A.脈沖響應(yīng)B.階躍響應(yīng)C.瞬態(tài)響應(yīng)D.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)57.傳達函數(shù)的零點和極點均在復(fù)平面的左側(cè)的系統(tǒng)為【】A.非最小相位系統(tǒng)B.最小相位系統(tǒng)C.無差系統(tǒng)D.有差系統(tǒng)58.零型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】lim()()B.∞C.常數(shù)D.s059.降低系統(tǒng)的增益將使系統(tǒng)的【】A.牢固性變差B.快速性變差C.超調(diào)量增大D.穩(wěn)態(tài)精度變好60.把系統(tǒng)從一個穩(wěn)態(tài)過渡到新的穩(wěn)態(tài)的誤差稱為系統(tǒng)的【】A.靜態(tài)誤差B.穩(wěn)態(tài)誤差C.動向誤差D.累計誤差61.閉環(huán)控制系統(tǒng)除擁有開環(huán)控制系統(tǒng)全部的環(huán)節(jié)外，還必定有【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A.給定環(huán)節(jié)B.比較環(huán)節(jié)C.放大環(huán)節(jié)D.執(zhí)行環(huán)節(jié)62.同一系統(tǒng)由于研究目的的不相同，可有不相同的【】A.牢固性B.傳達函數(shù)C.諧波函數(shù)D.脈沖函數(shù)63.以相同精度元件組成的開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)其精度比較為【】A.開環(huán)高B.閉環(huán)高C.相差不多D.相同高64.積分環(huán)節(jié)的積分時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為【】＋1/T65.串通環(huán)節(jié)的對數(shù)頻率特點為各串通環(huán)節(jié)的對數(shù)頻率特點的【】A.疊加B.相乘C.相除D.相減66.非線性系統(tǒng)的最主要特點是【】A.能應(yīng)用疊加原理B.不能夠應(yīng)用疊加原理C.能線性化D.不能夠線性化67.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于【】A.反響量的微分B.輸入量的微分C.反響量D.輸入量68.若二階系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率分別為和n，則其共軛復(fù)數(shù)極點的實部為【】A.nB.nC.dD.d69.控制系統(tǒng)的時域穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是時間【】A.等于零的初值B.趨于零的終值C.變化的過程值D.趨于無量大時的終值70.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)追蹤斜坡信號的【】A.牢固性越好B.牢固性越差C.穩(wěn)態(tài)性越好D.穩(wěn)態(tài)性越差71.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為【】A.單調(diào)上升曲線B.等幅振蕩曲線C.衰減振蕩曲線D.指數(shù)上升曲線72.線性系統(tǒng)的輸入信號為xi(t)Asint，則其穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)相位【】A.等于輸入信號相位B.一般為輸入信號頻率的函數(shù)C.大于輸入信號相位D.小于輸入信號相位73.延緩環(huán)節(jié)G(s)eTs的相頻特點為【】A.()tan1TB.()tan1TC.()TD.()T74.Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)在虛軸上從右側(cè)圍繞其極點的無量小圓弧線所對應(yīng)的開環(huán)極坐標曲線是半徑為無量大，且按順時針方向旋轉(zhuǎn)【】A.2的圓弧線B.v的圓弧線C.－2的圓弧線D.的圓弧線75.閉環(huán)系統(tǒng)牢固的充要條件是系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特點過零時，對應(yīng)的相頻特點【】A.(c)180B.(c)180C.(c)180(c)18076.對于二階系統(tǒng)，加大增益將使系統(tǒng)的【】A.穩(wěn)態(tài)性變差B.牢固性變差C.瞬態(tài)性變差D.快速性變差77.Ⅰ型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】limG()()B.∞C.常數(shù)D.s078.控制系統(tǒng)含有的積分個數(shù)多，開環(huán)放大倍數(shù)大，則系統(tǒng)的【】A.穩(wěn)態(tài)性能愈好B.動向性能愈好C.牢固性愈好D.穩(wěn)態(tài)性能愈差79.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差主要取決于系統(tǒng)中的【】A.微分和比率環(huán)節(jié)B.慣性和比率環(huán)節(jié)C.比率和積分環(huán)節(jié)D.比率和延時環(huán)節(jié)80.比率積分微分(PID)校正對應(yīng)【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A.相位不變B．相位超前校正C．相位滯后校正D．相位滯后超前校正81.閉環(huán)控制系統(tǒng)必定經(jīng)過【】A.輸入量前饋參加控制B.攪亂量前饋參加控制C.輸出量反響到輸入端參加控制D.輸出量局部反響參加控制82.不相同屬性的物理系統(tǒng)能夠有形式相同的【】A.傳達函數(shù)B.反函數(shù)C.正弦函數(shù)D.余弦函數(shù)83.輸出信號對控制作用有影響的系統(tǒng)為【】A.開環(huán)系統(tǒng)B.閉環(huán)系統(tǒng)C.局部反響系統(tǒng)D.牢固系統(tǒng)84.比率環(huán)節(jié)能馬上地響應(yīng)【】A.輸出量的變化B.輸入量的變化C.誤差量的變化D.反響量的變化85.滿足疊加原理的系統(tǒng)是【】A.定常系統(tǒng)B.非定常系統(tǒng)C.線性系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng)86.彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對運動構(gòu)件的【】A.相對位移成正比B.相對速度成正比C.相對加速度成正比D.相對作用力成正比87.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的虛軸上時，其系統(tǒng)【】A.阻尼比為0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量【】A.只與阻尼比有關(guān)B.只與固有頻率有關(guān)C.與阻尼比和固有頻率都有關(guān)D.與阻尼比和固有頻率都沒關(guān)89.過阻尼的二階系統(tǒng)與臨界阻尼的二階系統(tǒng)比較，其響應(yīng)速度【】A.過阻尼的小于臨界阻尼的B.過阻尼的大于臨界阻尼的C.過阻尼的等于臨界阻尼的D.過阻尼的反比于臨界阻尼的90.二階過阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為【】A.單調(diào)衰減曲線B.等幅振蕩曲線C.衰減振蕩曲線D.指數(shù)上升曲線91.一階系統(tǒng)在時間為T時辰的單位階躍響應(yīng)為【】A.192.線性系統(tǒng)的輸出信號完好能復(fù)現(xiàn)輸入信號時，其幅頻特點【】A.A()≥1B.A()＜1C.0＜A()＜1D.A()≤093.Ⅱ型系統(tǒng)是定義于包含有兩個積分環(huán)節(jié)的【】A.開環(huán)傳達函數(shù)的系統(tǒng)B.閉環(huán)傳達函數(shù)的系統(tǒng)C.誤差傳達函數(shù)的系統(tǒng)D.擾動傳達函數(shù)的系統(tǒng)94.系統(tǒng)的幅值穿越頻率是開環(huán)極坐標曲線與【】A.負實軸訂交處頻率B.單位圓訂交處頻率C.Bode圖上零分貝線訂交處頻率圖上－180°相位線訂交處頻率94－1.系統(tǒng)的幅值穿越頻率是對數(shù)頻率特點曲線與【】A.負實軸訂交處頻率B.單位圓訂交處頻率C.Bode圖上零分貝線訂交處頻率圖上－180°相位線訂交處頻率95.系統(tǒng)的穿越頻率越大，則其【】A.響應(yīng)越快B.響應(yīng)越慢C.牢固性越好D.牢固性越差96.最小相位系統(tǒng)傳達函數(shù)的【】A.零點和極點均在復(fù)平面的右側(cè)B.零點在復(fù)平面的右側(cè)而極點在左側(cè)C.零點在復(fù)平面的左側(cè)而極點在右側(cè)D.零點和極點均在復(fù)平面的左側(cè)97.Ⅰ型系統(tǒng)能夠追蹤斜坡信號，但存在穩(wěn)態(tài)誤差，其穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)等于【】B.開環(huán)放大系數(shù)C.∞D(zhuǎn).時間常數(shù)98.把系統(tǒng)擾動作用后又重新平衡的誤差稱為系統(tǒng)的【】A.靜態(tài)誤差B.穩(wěn)態(tài)誤差C.動向誤差D.累計誤差99.0型系統(tǒng)追蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答limG()()B.∞C.常數(shù)D.s0調(diào)治器的比率部分主要調(diào)治系統(tǒng)的【】A.增益B.固有頻率C.阻尼比D.相頻特點101.隨動系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號能隨從【】A.反響信號的變化B.攪亂信號的變化C.輸入信號的變化D.模擬信號的變化102.傳達函數(shù)的量綱是【】A.取決于輸入與反響信號的量綱B.取決于輸出與輸入信號的量綱C.取決于攪亂與給定輸入信號的量綱D.取決于系統(tǒng)的零點和極點配置103.對于抗攪亂能力強系統(tǒng)有【】A.開環(huán)系統(tǒng)B.閉環(huán)系統(tǒng)C.線性系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng)104.積分調(diào)治器的輸出量取決于【】A.攪亂量對時間的積累過程B.輸入量對時間的積累過程C.反響量對時間的積累過程D.誤差量對時間的積累過程105.理想微分環(huán)節(jié)的傳達函數(shù)為【】A.1B.1D.1+Ts1Tss105.一階微分環(huán)節(jié)的傳達函數(shù)為【】A.1B.1D.1+Ts1Tss106.實質(zhì)系統(tǒng)傳達函數(shù)的分母階次【】A.小于分子階次B.等于分子階次C.大于等于分子階次D.大于或小于分子階次107.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的負實軸上時，其系統(tǒng)【】A.阻尼比為0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號的衰減振蕩角頻率為【】A.無阻尼固有頻率B.有阻尼固有頻率C.幅值穿越頻率D.相位穿越頻率109.反響系統(tǒng)動向精度的指標是【】A.超調(diào)量B.調(diào)整時間C.上升時間D.振蕩次數(shù)110.典型二階系統(tǒng)在欠阻尼時的階躍響應(yīng)為【】A.等幅振蕩曲線B.衰減振蕩曲線C.發(fā)散振幅曲線D.單調(diào)上升曲線111.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±時，其調(diào)整時間為【】112.比率環(huán)節(jié)的輸出能不滯后地馬上響應(yīng)輸入信號，其相頻特點為【】A.()00B.()1800C.()900D.()900113.實質(zhì)的物理系統(tǒng)G(s)的極點照射到G(s)復(fù)平面上為【】A.坐標原點B.極點C.零點D.無量遠點114.系統(tǒng)的相位穿越頻率是開環(huán)極坐標曲線與【】A.負實軸訂交處頻率B.單位圓訂交處頻率C.Bode圖上零分貝線訂交處頻率圖上－180°相位線訂交處頻率114－1.系統(tǒng)的相位穿越頻率是對數(shù)頻率特點曲線與【】A.負實軸訂交處頻率B.單位圓訂交處頻率C.Bode圖上零分貝線訂交處頻率圖上－180°相位線訂交處頻率115.比率微分環(huán)節(jié)（時間常數(shù)為T）使系統(tǒng)的相位【】A.滯后tan1TB.滯后tan1C.超前tan1TD.超前tan1116.系統(tǒng)開環(huán)頻率特點的相位裕量愈大，則系統(tǒng)的牢固性愈好，且【】控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A.上升時間愈短B.振蕩次數(shù)愈多C.最大超調(diào)量愈小D.最大超調(diào)量愈大117.Ⅱ型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為零，其靜態(tài)地址誤差系數(shù)等于【】B.開環(huán)放大系數(shù)C.∞D(zhuǎn).時間常數(shù)118.PID調(diào)治器的積分部分除掉系統(tǒng)的【】A.瞬態(tài)誤差B.攪亂誤差C.累計誤差D.穩(wěn)態(tài)誤差119.Ⅰ型系統(tǒng)追蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】lim()()B.∞C.常數(shù)D.s0120.比率微分校正將使系統(tǒng)的【】A.抗攪亂能力下降B.抗攪亂能力增加C.穩(wěn)態(tài)精度增加D.穩(wěn)態(tài)精度減小120－1.比率微分校正將使系統(tǒng)的【】A.牢固性變好B.穩(wěn)態(tài)性變好C.抗攪亂能力增強D.阻尼比減小121.若反響信號與原系統(tǒng)輸入信號的方向相反則為【】A.局部反響B(tài).主反響C.正反響D.負反響122.實質(zhì)物理系統(tǒng)微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特點【】A.結(jié)構(gòu)參數(shù)組成B.輸入?yún)?shù)組成C.攪亂參數(shù)組成D.輸出參數(shù)組成123.對于一般控制系統(tǒng)來說【】A.開環(huán)不振蕩B.閉環(huán)不振蕩C.開環(huán)必然振蕩D.閉環(huán)必然振蕩124.積分環(huán)節(jié)輸出量隨時間的增加而不斷地增加，增加斜率為【】C.1+1/T2125.傳達函數(shù)只與系統(tǒng)【】A.自己內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)B.輸入信號有關(guān)C.輸出信號有關(guān)D.攪亂信號有關(guān)126.閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)是【】輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比反響信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比誤差信號的拉氏變換與反響信號的拉氏變換之比127.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的Ⅱ或Ⅲ象限內(nèi)時，其系統(tǒng)【】A.阻尼比為0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二階系統(tǒng)是【】A．牢固系統(tǒng)B.不牢固系統(tǒng)C.非最小相位系統(tǒng)D.Ⅱ型系統(tǒng)129.二階無阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為【】A.單調(diào)上升曲線B.等幅振蕩曲線C.衰減振蕩曲線D.指數(shù)上升曲線130.二階系統(tǒng)總是【】A.開環(huán)系統(tǒng)B.閉環(huán)系統(tǒng)C.牢固系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng)131.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±0.02時，其調(diào)整時間為【】132.積分環(huán)節(jié)1的幅值穿越頻率為【】G(s)TsA.1B.－1C.20lg1D.－20lg1TTTT132－1.微分環(huán)節(jié)G(s)Ts的幅值穿越頻率為【】A.1B.－1C.20lg1D.－20lg1TTTT132－2.積分環(huán)節(jié)G(s)1的幅值穿越頻率為【】Ts2A.1B.－1C.1D.－1TTTT控制工程基礎(chǔ)習題集及解答133.實質(zhì)的物理系統(tǒng)G(s)的零點照射到G(s)復(fù)平面上為【】A.坐標原點B.極點C.零點D.無量遠點134.判斷系統(tǒng)牢固性的穿越看法就是開環(huán)極坐標曲線穿過實軸上【】A.（－∞，0）的區(qū)間B.（－∞，0］的區(qū)間C.（－∞，－1）的區(qū)間D.（－∞，－1］的區(qū)間135.控制系統(tǒng)抗擾動的穩(wěn)態(tài)精度是隨其前向通道中【】A.微分個數(shù)增加，開環(huán)增益增大而愈高B.微分個數(shù)減少，開環(huán)增益減小而愈高C.積分個數(shù)增加，開環(huán)增益增大而愈高D.積分個數(shù)減少，開環(huán)增益減小而愈高136.若系統(tǒng)無開環(huán)右極點且其開環(huán)極座標曲線只穿越實軸上區(qū)間（－1，＋∞），則該閉環(huán)系統(tǒng)必然【】A.牢固B.臨界牢固C.不牢固D.不用然牢固137.比率環(huán)節(jié)的輸出能不滯后地馬上響應(yīng)輸入信號，其相頻特點為【】A.()00B.()1800C.()900D.()900138.控制系統(tǒng)的隨從誤差與前向通道【】A.積分個數(shù)和開環(huán)增益有關(guān)B.微分個數(shù)和開環(huán)增益有關(guān)C.積分個數(shù)和阻尼比有關(guān)D.微分個數(shù)和阻尼比有關(guān)139.Ⅰ型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】B.∞C.常數(shù)D.lim()()sGsHs0140.Ⅱ型系統(tǒng)追蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為零，其靜態(tài)地址誤差系數(shù)等于【】B.開環(huán)放大系數(shù)C.∞D(zhuǎn).時間常數(shù)141.實質(zhì)物理系統(tǒng)的微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特點【】A.特點參數(shù)組成B.輸入?yún)?shù)組成C.攪亂參數(shù)組成D.輸出參數(shù)組成142.輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響的控制系統(tǒng)是【】A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.反響控制系統(tǒng)D.非線性控制系統(tǒng)143.傳達函數(shù)代表了系統(tǒng)的固有特點，只與系統(tǒng)自己的【】A.實質(zhì)輸入量B.實質(zhì)輸出量C.希望輸出量D.內(nèi)部結(jié)構(gòu)，參數(shù)144.慣性環(huán)節(jié)不能夠馬上復(fù)現(xiàn)【】A.反響信號B.輸入信號C.輸出信號D.誤差信號145.系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)，則單位反響的閉環(huán)傳達函數(shù)為【】A.G(s)B.G(s)H(s)C.G(s)D.H(s)1G(s)1G(s)H(s)1G(s)H(s)1G(s)H(s)146.線性定常系統(tǒng)輸出響應(yīng)的等幅振蕩頻率為n，則系統(tǒng)存在的極點有【】A.1jnB.jnC.1jnD.1147.開環(huán)控制系統(tǒng)的傳達函數(shù)是【】輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比反響信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比誤差信號的拉氏變換與反響信號的拉氏變換之比147－1.閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)是【】輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比反響信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比誤差信號的拉氏變換與反響信號的拉氏變換之比控制工程基礎(chǔ)習題集及解答148.欠阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為【】A.零B.常數(shù)C.等幅振蕩曲線D.等幅衰減曲線149.一階系統(tǒng)是【】A.最小相位系統(tǒng)B.非最小相位系統(tǒng)C.Ⅱ型系統(tǒng)D.不牢固系統(tǒng)150.單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換是【】C.1s2D.1+1/s151.一階系統(tǒng)的響應(yīng)曲線開始時辰的斜率為【】A.TB.TC.1D.1TT152.慣性環(huán)節(jié)G(s)1的轉(zhuǎn)折頻率越大其【】Ts1A.輸出響應(yīng)越慢B.輸出響應(yīng)越快C.輸出響應(yīng)精度越高D.輸出響應(yīng)精度越低153.對于零型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特點曲線在復(fù)平面上【】A.始于虛軸上某點，終于坐標原點B.始于實軸上某點，終于實軸上另一點C.始于坐標原點，終于虛軸上某點D.始于虛軸上某點，終于虛軸上另一點153-1．對于Ⅰ型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特點曲線在復(fù)平面上【】A.始于G(j0)180o的點，終于坐標原點B.始于G(j0)90o的點，終于坐標原點C.始于G(j0)180o的點，終于實軸上任意點D.始于G(j0)90o的點，終于虛軸上任意點154.相位裕量是當系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特點等于1時，相應(yīng)的相頻特點離【】A.負實軸的距離B.正實軸的距離C.負虛軸的距離D.正虛軸的距離155.對于二階系統(tǒng)，加大增益將使系統(tǒng)的【】A.動向響應(yīng)變慢B.牢固性變好C.穩(wěn)態(tài)誤差增加D.牢固性變差155－1.對于二階系統(tǒng)，加大增益將使系統(tǒng)的【】A.動向響應(yīng)變慢B.穩(wěn)態(tài)誤差減小C.穩(wěn)態(tài)誤差增加D.牢固性變好156.慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的輸出【】A.幅值增大B.幅值減小C.相位超前D.相位滯后156－1.慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的輸出隨輸入信號頻率增加而其【】A.幅值增大B.幅值減小C.相位超前D.相位滯后157.無差系統(tǒng)是指【】A.攪亂誤差為零的系統(tǒng)B.穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng)C.動向誤差為零的系統(tǒng)D.累計誤差為零的系統(tǒng)158.Ⅱ型系統(tǒng)追蹤加速度信號的穩(wěn)態(tài)誤差為【】B.常數(shù)C.∞D(zhuǎn).時間常數(shù)159.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差組成是【】A.隨從誤差和擾動誤差B.隨從誤差和瞬態(tài)誤差C.輸入誤差和靜態(tài)誤差D.擾動誤差和累計誤差160.Ⅰ型系統(tǒng)的速度靜差系數(shù)等于【】B.開環(huán)放大系數(shù)C.∞D(zhuǎn).時間常數(shù)161.線性定常系統(tǒng)輸入信號導(dǎo)數(shù)的時間響應(yīng)等于該輸入信號時間響應(yīng)的【】A.傅氏變換B.拉氏變換C.積分D.導(dǎo)數(shù)控制工程基礎(chǔ)習題集及解答162.線性定常系統(tǒng)輸入信號積分的時間響應(yīng)等于該輸入信號時間響應(yīng)的【】A.傅氏變換B.拉氏變換C.積分D.導(dǎo)數(shù)第一部分單項選擇題第二部分填空題1.積分環(huán)節(jié)的特點是它的輸出量為輸入量對時間的積累。2.滿足疊加原理的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)。3.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在t＝0處的斜率越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快。4.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為常數(shù)。5.線性系統(tǒng)的輸入信號為xi(t)sint，則其輸出信號響應(yīng)頻率為.。6.微分環(huán)節(jié)的輸出比輸入超前.900。7.若閉環(huán)系統(tǒng)的特點式與開環(huán)傳達函數(shù)G(s)H(s)的關(guān)系為F(s)1G(s)H(s)，則F(s)的零點就是系統(tǒng)閉環(huán)極點。8.線性定常系統(tǒng)的誤差信號就是誤差信號的條件為反響傳達函數(shù)H(s)＝1。9.降低系統(tǒng)的增益將使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度變差。10.統(tǒng)在前向通路中含有積分環(huán)節(jié)將使系統(tǒng)的牢固性嚴重變差。11.不相同屬性的物理系統(tǒng)能夠有形式相同的數(shù)學模型或傳達函數(shù)。12.當輸入量發(fā)生突變時，慣性環(huán)節(jié)的輸出量按指數(shù)曲線單調(diào)上升變化。13.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳達函數(shù)是輸出信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比。1et14.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為T。T15.過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為常數(shù)。16.攪亂作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的牢固系統(tǒng)在攪亂作用消失后將衰減收斂回原來的平衡狀態(tài)。17.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是1。18.線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對輸入正弦信號或諧波信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。19.積分環(huán)節(jié)的輸出比輸入滯后900。20.控制系統(tǒng)的誤差是希望輸出與實質(zhì)輸出之差。21.積分環(huán)節(jié)的積分時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為1/T。22.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于輸入量的微分。控制工程基礎(chǔ)習題集及解答23.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)追蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差也越小。24.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為單調(diào)上升曲線。25.線性系統(tǒng)的輸入信號為xi(t)Asint，則其穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)相位為輸入信號頻率的函數(shù)。26.延緩環(huán)節(jié)G(s)eTs的相頻特點為()T。27.Ⅱ型系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)在虛軸上從右側(cè)圍繞其極點的無量小圓弧線所對應(yīng)的開環(huán)極坐標曲線是半徑為無量大，且按順時針方向旋轉(zhuǎn)2的圓弧線。28.對于二階系統(tǒng)，加大增益將使系統(tǒng)的牢固性變差。29.Ⅰ型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為0。30.控制系統(tǒng)含有的積分個數(shù)多，開環(huán)放大倍數(shù)大，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能愈好。31.求線性定常系統(tǒng)的傳達函數(shù)條件是零初始條件。32.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將增大系統(tǒng)攪亂誤差。33.控制框圖的等效變換原則是變換前后的輸入量和輸出量保持不變。34.二階欠阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為衰減振蕩曲線。35.延緩環(huán)節(jié)G(s)eTs的幅頻特點為A()＝1。36.閉環(huán)系統(tǒng)牢固的充分必要條件是其開環(huán)極坐標曲線逆時針圍繞點（－1，j0）的圈數(shù)等于落在S平面右半平面的開環(huán)極點數(shù)。37.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對不相同頻率正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。38.Ⅰ型系統(tǒng)追蹤階躍信號的穩(wěn)態(tài)誤差為0。39.積分環(huán)節(jié)的特點是它的輸出量為輸入量對時間的積累。40.傳達函數(shù)的零點和極點均在復(fù)平面的左側(cè)的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)。41.理想微分環(huán)節(jié)的傳達函數(shù)為S。42.實質(zhì)系統(tǒng)傳達函數(shù)的分母階次大于等于分子階次。43.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的負實軸上時，其系統(tǒng)阻尼比大于或等于1。44.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號以有阻尼固有頻率為角頻率衰減振蕩。45.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±0.05時，其調(diào)整時間為3T。46.比率環(huán)節(jié)的輸出能不滯后地馬上響應(yīng)輸入信號，其相頻特點為()00。47.實質(zhì)的物理系統(tǒng)G(s)的極點照射到G(s)復(fù)平面上為無量遠點。48.系統(tǒng)的相位穿越頻率是開環(huán)極坐標曲線與負實軸訂交處的頻率。49.比率微分環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的相位超前角。50.系統(tǒng)開環(huán)頻率特點的相位裕量愈大，則系統(tǒng)的牢固性愈好。51.比率環(huán)節(jié)能馬上地響應(yīng)輸入量的變化。52.滿足疊加原理的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)。53.彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對運動構(gòu)件的相對速度成正比。54.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的虛軸上時，系統(tǒng)阻尼比為0。55.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量只與阻尼比有關(guān)。56.一階系統(tǒng)在時間為T時辰的單位階躍響應(yīng)為。57.線性系統(tǒng)的輸出信號完好能復(fù)現(xiàn)輸入信號時，其幅頻特點A()≥1。58.Ⅱ型系統(tǒng)是定義于包含有兩個積分環(huán)節(jié)的開環(huán)傳達函數(shù)的系統(tǒng)。59.系統(tǒng)的幅值穿越頻率是開環(huán)極坐標曲線與單位圓訂交處的頻率。60.傳達函數(shù)的零點和極點均在復(fù)平面的左側(cè)的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)。61.降低系統(tǒng)的增益將使系統(tǒng)的快速性變差。62.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是1。63.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號隨阻尼比減小振蕩幅度增大。控制工程基礎(chǔ)習題集及解答64.一階系統(tǒng)的響應(yīng)曲線開始時辰的斜率為1。T65.慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)折頻率越大其輸出響應(yīng)越快。66.0型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特點曲線在復(fù)平面上始于實軸上某點，終于坐標原點。67.相位裕量是當系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特點等于1時，相應(yīng)的相頻特點離負實軸的距離。68.對于二階系統(tǒng)，加大增益將使系統(tǒng)的牢固性變差。69.慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的輸出相位滯后。70無差系統(tǒng)是指穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng)。71.積分環(huán)節(jié)輸出量隨時間的增加而不斷地增加，增加斜率為1/T。72.當系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的二或三象限內(nèi)時，其系統(tǒng)阻尼比大于0而小于1。73.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號隨阻尼比減小而振蕩幅度增大。74.二階系統(tǒng)總是牢固系統(tǒng)。75.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±時，其調(diào)整時間為4T。76.積分環(huán)節(jié)G(s)11。Ts的幅值穿越頻率為T77.判斷系統(tǒng)牢固性的穿越看法就是開環(huán)極坐標曲線穿過實軸上（－∞，－1）區(qū)間的區(qū)間?？刂葡到y(tǒng)前向通道中的（積分個數(shù)愈多或開環(huán)增益愈大）其抗擾動的穩(wěn)態(tài)精度愈高。79.若系統(tǒng)無開環(huán)右極點且其開環(huán)極坐標曲線只穿越實軸上區(qū)間（－1，＋∞），則該閉環(huán)系統(tǒng)必然.牢固。80.Ⅱ型系統(tǒng)追蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為零，其靜態(tài)地址誤差系數(shù)等于∞。第三部分簡答題寫出線性定常系統(tǒng)傳達函數(shù)的兩種數(shù)學表達形式。1）傳達函數(shù)的基本模型：Xo(s)bmsmbm1sm1b1sb0(nm)G(s)ansnan1sn1a1sa0Xi(s)2）傳達函數(shù)的零極點增益模型mXo(s)(sz1)(sz2)(szm)(szi)G(s)kKin1(nm)Xi(s)(sp1)(sp2)(spn)(spj)j1式中，K——控制系統(tǒng)的增益；i(i1,2,,m)——控制系統(tǒng)的零點；pj(j1,2,,n)——控制系統(tǒng)的極點。z3）傳達函數(shù)的時間常數(shù)模型pq2s2Xo(s)(Tks1)(Tl2ls1)G(s)Kk1l1Xi(s)ghsv(Tj2s2(Tis1)2jTjs1)i1j1(p2qm,vg2hn,nm)式中，K——控制系統(tǒng)的增益；Ti,Tj,Tp,Tq——為控制系統(tǒng)的各種時間常數(shù)。簡述線性定常控制系統(tǒng)牢固性的充分必要條件。1）當系統(tǒng)特點方程的全部根（系統(tǒng)極點）擁有負實部，或特點根全部在S平面的左半平面時，則系統(tǒng)是牢固的；控制工程基礎(chǔ)習題集及解答2）當系統(tǒng)特點方程的根（系統(tǒng)極點）有一個在S平面的右半平面（即實部為正），則系統(tǒng)不牢固；3）當系統(tǒng)特點方程的根有在S平面虛軸上時，則系統(tǒng)為臨界牢固狀態(tài)。簡述積分、微分及慣性環(huán)節(jié)對最小相位系統(tǒng)牢固性的影響。由于積分環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)均為相位滯后環(huán)節(jié)，故系統(tǒng)在前向通路中每增加一個積分環(huán)節(jié)將使系統(tǒng)的相位裕量減小一個90°，使其牢固性嚴重變差；增加一個慣性環(huán)節(jié)也會使系統(tǒng)的相位裕量減小arctanTc，其牢固性也隨之變差，其慣性時間常數(shù)T越大，這種影響就越顯然；而微分環(huán)節(jié)是相位超前環(huán)節(jié)，能夠增加系統(tǒng)的相位裕量，可改進系統(tǒng)的牢固性。簡述改進系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能的路子。1）增大增益；2）在前向通路中，擾動量作用點前，增加積分環(huán)節(jié)（校正環(huán)節(jié)）。5.題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性。Np＝0題35圖答;題35圖無開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為0型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線不包圍實軸上－1點，故其閉環(huán)系統(tǒng)為牢固系統(tǒng)。00答35圖簡述控制系統(tǒng)的基本聯(lián)接方式。1）環(huán)節(jié)的串通聯(lián)接方式由n個環(huán)節(jié)串通而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳達函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳達函數(shù)之積，即nG(s)Gi(s)i12）環(huán)節(jié)的并聯(lián)聯(lián)接方式由n個環(huán)節(jié)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳達函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳達函數(shù)之和，即nG(s)Gi(s)i13）環(huán)節(jié)的反響聯(lián)接若系統(tǒng)的前向通道傳達函數(shù)為G(s)；反響通道的傳達函數(shù)為H(s)，則系統(tǒng)的傳達函數(shù)為控制工程基礎(chǔ)習題集及解答(s)

G(s)G(s)H(s)簡述控制系統(tǒng)的動向性能指標。1）延緩時間；2）上升時間；3）峰值時間；4）調(diào)治時間；5）超調(diào)量；6）振蕩次數(shù)。簡述判斷系統(tǒng)牢固的對數(shù)頻率牢固判據(jù)。若是系統(tǒng)在開環(huán)狀態(tài)下是牢固的，則其閉環(huán)系統(tǒng)牢固的判據(jù)為：1）當系統(tǒng)在穿越頻率c處的2）當系統(tǒng)在穿越頻率c處的3)當系統(tǒng)在穿越頻率c處的

(c)180時，為閉環(huán)牢固系統(tǒng)；(c)180時，閉環(huán)系統(tǒng)處于牢固界線；(c)180時，為閉環(huán)不牢固系統(tǒng)。簡答0型系統(tǒng)在不相同輸入（階躍、斜坡、拋物線）信號作用下，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數(shù)。U1）輸入單位階躍信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為K，靜態(tài)誤差為；1K2）輸入單位斜坡信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為0，靜態(tài)誤差為∞；3）輸入單位拋物線信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為0，靜態(tài)誤差為∞。10.題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性。Np＝0題35圖題35圖無開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為Ⅱ型系統(tǒng)（2分）。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點見答35圖所示（2分）。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不牢固系統(tǒng)。00答35圖11．已知控制系統(tǒng)如題31圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定題31圖b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容A、B。Xi(s)Xo(s)Xi(s)Xo(s)AB依照系統(tǒng)框圖等效原則，由題31圖a）得控制工程基礎(chǔ)習題集及解答Xo(s)(s)G2(s)G2(s)(1(s)1)A(BG1(s)1)G1G1Xi(s)G2(s)由此可知，AG2(s)B1G2(s)(a)(b)題31圖12．簡述三種典型輸入信號的數(shù)學描述。）單位階躍信號xi(t)u(t)1t00t02）單位斜坡信號tt0xi(t)r(t)t003）單位加速度信號xi(t)a(t)1t2t020t04）單位脈沖信號10th(h0)xi(t)(t)h0t0,th5）單位正弦信號xi(t)sint13．簡述開環(huán)頻率特點的極座標圖與其對數(shù)頻率特點圖的對應(yīng)關(guān)系。1）極座標圖上A()＝1的單位圓對應(yīng)于對數(shù)幅頻特點圖上L()＝0的零分貝線；當A()＞1時，L()＞0；當A()＜1時，L()＜0。2）極座標圖上的負實軸對應(yīng)于對數(shù)相頻特點上的－180°的相位線。3）對數(shù)頻率特點圖只對應(yīng)于ω＝0→＋∞變化的極座標圖。14．簡答Ⅰ型系統(tǒng)在不相同輸入（階躍、斜坡、拋物線）信號作用下，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數(shù)。1）輸入單位階躍信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為∞，靜態(tài)誤差為0；2）輸入單位斜坡信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為K，靜態(tài)誤差為U；K3）輸入單位拋物線信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為0，靜態(tài)誤差為∞。15．題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性?？刂乒こ袒A(chǔ)習題集及解答pN＝2題35圖題35圖無開環(huán)右極點，即Np＝2，系統(tǒng)為0型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點0圈，N＝0≠Np＝2，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不牢固系統(tǒng)。00答35圖16．已知控制系統(tǒng)如題31圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定題Xi(s)Xo(s)Xi(s)A（a）題31圖依照系統(tǒng)框圖等效原則，由題31圖a）及題31圖b）得

31圖b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容A.B。Xo(s)Bb）Xo(s)G1(s)1G1(s)G2(s)BG1(s)Xi(s)1G1(s)G2(s)G2(s)1G1(s)G2(s)A1BG1(s)由此可知，1BG2(s)AG2(s)17．簡述控制系統(tǒng)的極點在S平面上不相同地址時，其動向性能的變化情況。1）控制系統(tǒng)極點處于S平面右半部分時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)發(fā)散或振蕩發(fā)散；2）控制系統(tǒng)極點處于S平面左半部分時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)衰減或振蕩衰減；3）控制系統(tǒng)極點處于S平面虛軸上時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)不變或等幅振蕩。18．簡答Ⅱ型系統(tǒng)在輸入單位階躍、單位斜坡、單位拋物線信號作用下，系統(tǒng)的靜態(tài)誤差和靜態(tài)誤差系數(shù)。1）輸入單位階躍信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為∞，靜態(tài)誤差為0；2）輸入單位斜坡信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為∞，靜態(tài)誤差為0；3）輸入單位拋物線信號時，靜態(tài)誤差系數(shù)為K，靜態(tài)誤差為2U。K19．簡述包圍S平面右半平面的奈魁斯特圍線在開環(huán)傳達函數(shù)（在虛軸上無零、極點）表示的開環(huán)復(fù)平面上的照射情況。采用一半徑為無量大的半圓周線為奈魁斯特圍線，并以直徑邊重合虛軸而包圍整個S平面右半平面。1）虛軸部分的照射，此時，S＝j(luò)ω，－∞＜ω＜＋∞，對應(yīng)的照射為系統(tǒng)開環(huán)頻率特點G(jω)，－∞＜ω＜＋∞，且G(jω)與G(－jω)為共軛復(fù)數(shù)。2）半徑為無量大的半圓弧線部分的照射。此時，S→∞limG(s)0nm常數(shù)nms20．題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性。控制工程基礎(chǔ)習題集及解答題35圖題35圖無開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為Ⅱ型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠N＝0，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不牢固系統(tǒng)。p典型環(huán)節(jié)的傳達函數(shù)有哪些？1）比率環(huán)節(jié)；2）積分環(huán)節(jié)；3）微分環(huán)節(jié)；4）慣性環(huán)節(jié)；5）振蕩環(huán)節(jié)；6）延緩環(huán)節(jié)。簡述一階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的特點。1）一階系統(tǒng)是無振蕩、牢固的，無突變地按指數(shù)曲線單調(diào)上升且趨近于穩(wěn)態(tài)值；2）當t＝T時，曲線上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2％；3）經(jīng)過時間3T～4T，響應(yīng)曲線已達穩(wěn)態(tài)值的95%～98%，在工程上能夠認為其瞬態(tài)響應(yīng)過程基本結(jié)束，系統(tǒng)進入穩(wěn)態(tài)過程。時間常數(shù)T反響了一階慣性環(huán)節(jié)的固有特點，其值越小，系統(tǒng)慣性越小，響應(yīng)越快。4）在t=0處，響應(yīng)曲線的切線斜率為dxot11t1eTdtTTt0t05）調(diào)整時間ts：若是系統(tǒng)贊同有2％(或5％)的誤差，則當輸出值達到牢固值的98％(或95％)時，就認為系統(tǒng)瞬態(tài)過程結(jié)束，當t=4T時，響應(yīng)值xo(4T)=0.98，t=3T時，xo(3T)＝。所以調(diào)整時間的值為：ts＝4T(誤差范圍2％時)或ts=3T(誤差范圍5％時)。23.求取系統(tǒng)頻率特點有哪些方法？1）依照頻率特點的定義求取系統(tǒng)的頻率特點；2）由傳達函數(shù)直接令sj求取系統(tǒng)頻率特點；3）用試驗方法求取系統(tǒng)頻率特點。24.簡答減小控制系統(tǒng)誤差的路子。1）增大系統(tǒng)開環(huán)增益：開環(huán)增益越大，靜態(tài)誤差系數(shù)越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小；2）提高系統(tǒng)的型次，可減小或除掉穩(wěn)態(tài)誤差：即在前向通道的攪亂信號作用前增加積分環(huán)節(jié)（調(diào)治器），將0型系統(tǒng)變成到0型以上的系統(tǒng)，Ⅰ型系統(tǒng)變成Ⅰ系統(tǒng)以上的系統(tǒng)，Ⅱ型系統(tǒng)變成Ⅱ型以上的系統(tǒng)。3）引進與輸入信號有關(guān)的附加環(huán)節(jié)組成復(fù)合控制系統(tǒng)減小或除掉誤差。題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性?？刂乒こ袒A(chǔ)習題集及解答Np＝1題35圖題35圖所示系統(tǒng)有1個開環(huán)右極點，即Np＝1，系統(tǒng)為0型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特性見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點1圈，即N＝－1≠Np＝1，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不穩(wěn)定系統(tǒng)。00答35圖簡述傳達函數(shù)的特點。1）是以系統(tǒng)參數(shù)表示線性定常系統(tǒng)輸出量與輸入量之間關(guān)系的代數(shù)表達式；2）若系統(tǒng)的輸入給定，則系統(tǒng)的輸出完好取決于傳達函數(shù)；3）實質(zhì)的物理系統(tǒng)其傳達函數(shù)的分母階次必然大于或等于分子的階次；4）傳達函數(shù)的量綱取決于系統(tǒng)的輸入與輸出；5）傳達函數(shù)不能夠描述系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。簡述二階系統(tǒng)的動向性能隨系統(tǒng)阻尼比的變化情況。當0時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)均處于不牢固的發(fā)散狀態(tài)。當0時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)總是牢固收斂的。當0時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)變成等幅振蕩的臨界牢固系統(tǒng)。簡述閉環(huán)控制系統(tǒng)傳達函數(shù)與其開環(huán)傳達函數(shù)的零、極點之間的關(guān)系。設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)H(s)＝B(s)/A(s)式中，A(s)——開環(huán)特點多項式。則閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點多項式為F(s)1G(s)H(s)A(s)B(s)閉環(huán)特點多項式A(s)開環(huán)特點多項式由上式可知，①F(s)的零點就是系統(tǒng)閉環(huán)極點；②F(s)的極點就是系統(tǒng)開環(huán)極點。說明如何減小自動調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差及實現(xiàn)系統(tǒng)無靜差的方法。1）要使自動調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)無靜差，可在擾動量作用點前的前向通路中增加積分環(huán)節(jié)；2）要減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，則可使作用點前的前向通路中增益合適增大一些。題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性?？刂乒こ袒A(chǔ)習題集及解答題35圖題35圖所示系統(tǒng)有0個開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為Ⅲ型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特性圖見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針和逆時針各繞實軸上－1點1圈，即N＝1－1＝Np＝0，故其閉環(huán)系統(tǒng)為牢固系統(tǒng)。答35圖簡答比率環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的影響。1）在系統(tǒng)中增加比率環(huán)節(jié)，即改變系統(tǒng)的開環(huán)增益系數(shù)。當調(diào)治增大比率環(huán)節(jié)放大系數(shù)時，系統(tǒng)開環(huán)增益增大，其穩(wěn)態(tài)誤差減小，但不能夠除掉誤差，反之相反；2）由于比率環(huán)節(jié)擁有使輸出馬上響應(yīng)輸入信號的特點，調(diào)治增大比率環(huán)節(jié)的放大系數(shù)，能夠提高系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能；3）增大比率環(huán)節(jié)放大系數(shù)，將增大系統(tǒng)的開環(huán)增益系數(shù)。開環(huán)增益增大使系統(tǒng)的增益裕量減小，其相對牢固性減小。簡述二階系統(tǒng)特點根隨阻尼比變化情況。當0時，系統(tǒng)的特點根為一對純虛根；2)當01時，系統(tǒng)的特點根為一對擁有負實部的共軛復(fù)數(shù)根；3）當1，時系統(tǒng)的特點根為一對相等的負實數(shù)根；4）當1，時系統(tǒng)的特點根為一對不相等的負實數(shù)根。簡述表示系統(tǒng)頻率特點的種類及其相互之間的數(shù)學關(guān)系。1）幅相頻特點G(j)；2）幅頻特點A()和相頻特點()；3）實頻特點Re()和虛頻特點Im()。它們之間的相互關(guān)系為：A()G(j)Re2()Im2()；()G(j)tan1Im()Re()G(j)Re()jIm()A()ej()控制工程基礎(chǔ)習題集及解答試述控制系統(tǒng)的誤差與誤差的差異。1）誤差：希望輸出量與實質(zhì)輸出量之差；2）誤差：給定輸入量與實質(zhì)輸出量之差；3）單位負反響系統(tǒng)的誤差就是誤差。題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性。Np＝0題35圖題35圖所示系統(tǒng)有0個開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為Ⅱ型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特性圖見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不牢固系統(tǒng)。答35圖簡述微分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)的控制作用。1）使輸出提前；2）增加系統(tǒng)的阻尼，提高系統(tǒng)的牢固性；3）增強噪聲作用。簡述閉環(huán)系統(tǒng)極點在S平面上隨阻尼比的變化情況。1)當0時，閉環(huán)系統(tǒng)的極點處于S平面的右半部分；當0時，閉環(huán)系統(tǒng)的極點處于S平面的虛軸上；3）當0時，閉環(huán)系統(tǒng)的極點處于S平面的左半部分。簡述幅頻特點和相頻特點的物理意義。1）幅頻特點A(ω)是輸出信號的幅值與輸入信號的幅值之比，表示輸入為不相同頻率的諧波信號時，系統(tǒng)輸出信號幅值的衰減或放大特點；2）相頻特點φ(ω)是輸出信號的相位與輸入信號的相位之差，表示其輸出信號相位產(chǎn)生超前[φ(ω)>0]或滯后[φ(ω)<0]的特點。簡答積分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的影響。1）積分環(huán)節(jié)能夠減小或除掉系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。如在輸入斜坡信號時，0型系統(tǒng)（無積分環(huán)節(jié)）穩(wěn)態(tài)誤差為無量大，Ⅰ型系統(tǒng)（有一個積分環(huán)節(jié)）的穩(wěn)態(tài)誤差為常數(shù)，Ⅱ型系統(tǒng)以及Ⅱ型以上的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為0。2）由于積分環(huán)節(jié)相頻特點角比其他典型環(huán)節(jié)的相頻特點角滯后量更大，故將使系統(tǒng)的相位裕量大為減小，降低系統(tǒng)的相對牢固性?？刂乒こ袒A(chǔ)習題集及解答題35圖為系統(tǒng)在ω＝0→＋∞時的開環(huán)頻率特點曲線，Np為系統(tǒng)的開環(huán)右極點。1）畫出ω在區(qū)間（－∞，＋∞）的極坐標圖；2）確定系統(tǒng)的型次；3）判斷系統(tǒng)的牢固性。Np＝0題35圖題35圖所示系統(tǒng)有2個開環(huán)右極點，即Np＝0，系統(tǒng)為Ⅲ型系統(tǒng)。由圖可得該系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答35圖所示。由于封閉的開環(huán)頻率特點曲線順時針繞實軸上－1點2圈，即N＝－2≠Np＝0，故其閉環(huán)系統(tǒng)為不牢固系統(tǒng)。00答35圖第四部分計算應(yīng)用題系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)為Ks2G(s)1)求幅值穿越頻率c5(1/s)時系統(tǒng)的增益K。由系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)得其在幅值穿越頻率處的幅頻特點為K2A(c)G(jc)c1222211cc代入c5(1/s)解得2K252.已知開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)2KG0(s)，題37圖所示為G0(s)的開環(huán)頻率特點極座標圖，其開環(huán)系統(tǒng)在復(fù)平面右半部的極點數(shù)為Np，求使閉環(huán)系統(tǒng)牢固的K的取值范圍?？刂乒こ袒A(chǔ)習題集及解答題37圖答37圖由題37圖畫出其系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答37圖所示。由于G(s)2KG0(s)，故兩系統(tǒng)的相頻特點相等，即在同一個相位穿越頻率處有(g)0(g)180G0(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A0(g)G0(jg)2KG(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A(g)G(jg)2KG0(jg)4K2由答37圖可知，當A0(g)G0(jg)2K1時，系統(tǒng)G0(s)才牢固。所以只有A(g)G(jg)2KG0(jg)4K21時，系統(tǒng)G(s)才牢固，解得K1。23.系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)Ke0.1ss(s1)(0.1s1)求幅值穿越頻率c5(1/s)時系統(tǒng)的增益K。由系統(tǒng)開環(huán)傳達函數(shù)得其在幅值穿越頻率處的幅頻特點為A(c)G(jc)K12221ccc代入c5(1/s)解得K55212521控制工程基礎(chǔ)習題集及解答4.開環(huán)系統(tǒng)G0(s)在ω＝0→＋∞的頻率特點如題37圖所示，在復(fù)平面右半部存在的開環(huán)極點數(shù)為Np＝2，求使開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)2KG0(s)的系統(tǒng)穩(wěn)準時其K的取值范圍。0題37圖12345123454512311234560234512345答37圖由題37圖畫出其系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答37圖所示。由于G(s)2KG0(s)，故兩系統(tǒng)的相頻特點相等，即在同一個相位穿越頻率處有(g)0(g)180G0(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A0(g)G0(jg)2KG(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A(g)G(jg)2KG0(jg)4K2由答37圖可知，當A0(g)G0(jg)2K1時，系統(tǒng)G0(s)才牢固。所以只有A(g)G(jg)2KG0(jg)4K21時，系統(tǒng)G(s)才牢固，解得K1。25.單位反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)s1，系統(tǒng)相位裕量為45°時，求值。s2由系統(tǒng)的傳達函數(shù)可求得系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的相頻特點為(c)G(jc)tan1(c)290tan1(c)180其相位裕量為180(c)180tan1(c)18045解得控制工程基礎(chǔ)習題集及解答c11c系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的幅頻特點為221A(c)G(jc)c21c解得2124226.已知開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)2KG0(s)，題37圖所示為G0(s)的開環(huán)頻率特點極座標圖，其開環(huán)系統(tǒng)在復(fù)平面右半部的極點數(shù)為Np，求使閉環(huán)系統(tǒng)牢固的K的取值范圍。題37圖00答37圖由題37圖畫出其系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答37圖所示。由于G(s)2KG0(s)，故兩系統(tǒng)的相頻特點相等，即在同一個相位穿越頻率處有(g)0(g)180G0(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A0(g)G0(jg)2KG(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為A(g)G(jg)2KG0(jg)4K2由答37圖可知，當A0(g)G0(jg)2K1時，系統(tǒng)G0(s)才牢固。所以只有A(g)G(jg)2KG0(jg)4K21時，系統(tǒng)G(s)才牢固，解得K1。2控制工程基礎(chǔ)習題集及解答7．單位反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為由傳達函數(shù)得系統(tǒng)的相位裕量為解得

G(s)s，求系統(tǒng)滿足相位裕量為45°的幅值穿越頻率和慣性時間常數(shù)T。Ts1180(c)18090tan1(cT)45cT11cT系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的幅頻特點為A(c)G(jc)c122T1c1將c代入上式解得T2T;c228．已知開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)2KG0(s)，題37圖所示為G0(s)的開環(huán)頻率特點極座標圖，其開環(huán)系統(tǒng)在復(fù)平面右半部的極點數(shù)為Np，求使閉環(huán)系統(tǒng)牢固的K的取值范圍。Np＝0題37圖00答37圖由題37圖畫出其系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答37圖所示。由于G(s)2KG0(s)，故兩系統(tǒng)的相頻特點相等，即在同一個相位穿越頻率處有(g)0(g)180G0(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為2K和0.5K，G(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為4K2和K2。由答37圖可知，當2K1也許1時，系統(tǒng)G0(s)才牢固。故系統(tǒng)G(s)牢固的條件為4K21或K21控制工程基礎(chǔ)習題集及解答解得K1或K129.單位反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為1，求系統(tǒng)滿足相位裕量為45°的幅值穿越頻率和慣性時間常數(shù)T。G(s)s(Ts1)由傳達函數(shù)得系統(tǒng)的相位裕量為180(c)18090tan1(cT)45解得cT11cT系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的幅頻特點為A(c)G(jc)1122cT1c1將c代入上式解得TT2;2c210.開環(huán)系統(tǒng)G0()37圖所示，在復(fù)平面右半部存在的開環(huán)極點數(shù)為ps在ω＝0→＋∞的頻率特點如題N＝2，求使開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)2KG0(s)的系統(tǒng)穩(wěn)準時其K的取值范圍。題37圖00答37圖由題37圖畫出其系統(tǒng)在ω＝－∞→＋∞時的開環(huán)頻率特點圖見答37圖所示。由于G(s)2KG0(s)，故兩系統(tǒng)的相頻特點相等，即在同一個相位穿越頻率處有(g)0(g)180G0(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為2K和0.5K，G(s)在相位穿越頻率處的幅頻特點為4K2和K2。由答37圖可控制工程基礎(chǔ)習題集及解答知，只有同時滿足2K1和1時，系統(tǒng)G0(s)才牢固。故系統(tǒng)G(s)牢固的條件為4K21且K21解得K的取值范圍為1K12單位反響系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為G(s)由傳達函數(shù)得系統(tǒng)的相位裕量為

33

Ks，求系統(tǒng)滿足相位裕量為60°的幅值穿越頻率和增益系數(shù)K。s1180(c)18090tan1(3c)603解得tan1(3c)210c13系統(tǒng)在幅值穿越頻率處的幅頻特點為Kc1A(c)G(jc)3)221(c3將c1代入上式解得K

23312.典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如題37圖所示，1）計算系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比；2）確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)。題37圖1）由圖可知，系統(tǒng)的超調(diào)量及峰值時間分別為225％tp2sMp2故由Mpe(/12)100％25％解得系統(tǒng)的阻尼比為控制工程基礎(chǔ)習題集及解答由系統(tǒng)的峰值時間計算公式tp212n解得系統(tǒng)的固有頻率為n1/s2）系統(tǒng)的傳達函數(shù)形式為G(s)

K

2ns22

2nn由圖可知，K＝2，將系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比數(shù)據(jù)代人上式得該二階系統(tǒng)的傳達函數(shù)為G(s)s213.已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如題36圖所示：1)求系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)；2）當Kf0、Ka10時，試確定系統(tǒng)的阻尼比、固有頻率n。題36圖1）系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)為(s)Ka2(2Kf)sKas2）當Kf0、Ka10時，系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)為(s)10s22s10這是典型的二階系統(tǒng)故有210及2n2n解得n3.16231/s、如題37圖所示為最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特點折線圖。（1）求系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)G(s)；（2）求A(10)G(j10)。題37圖控制工程基礎(chǔ)習題集及解答（1）由圖知，系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)結(jié)構(gòu)形式為KG(s)s(Ts1)其中，式中時間常數(shù)為T10.02s。50由傳達函數(shù)得系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特點的折線方程為20lgK500L()K20lg50T當100時，由圖及上式得50KL(100)20lg0100解得：K200，故系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為200G(s)1)（2）當10時，L(10)20lgA(10)20lgG(j10)20lg20010A(10)20如題36圖所示為最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特點折線圖。（1）求系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)G(s)；（2）當A(1)G(j1)9時，求頻率1。題36圖（1）系統(tǒng)的傳達函數(shù)形式為G(s)Ks2由此得L(K)20lg2由題圖當180時，L()20lgK01802解得K＝32400所以系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為32400G(s)s2（2）當A(1)G(j1)9時，控制工程基礎(chǔ)習題集及解答A(1)G(j1)32400921解得1601/s16.已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如題37圖三所示，若使0.6，單位斜坡輸入下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess，試求系統(tǒng)中Kf值和放大系數(shù)Ka值，以及系統(tǒng)的固有頻率。題37圖系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)為(s)Ka2(2Kf)sKas由此可知，該系統(tǒng)是二階系統(tǒng)其固有頻率及阻尼比之間的關(guān)系為2Kan2n2Kf系統(tǒng)的誤差傳達函數(shù)為E(s)1R(s)1G(s)H(s)

1）2）由題圖可求得KaG(s)H(s)s2(2Kf)s將上式代人式（2）得R(s)s2(2Kf)sE(s)s2R(s)1G(s)H(s)(2Kf)sKa在單位斜坡輸入作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為esslimss2(2Kf)s1s2(2Kf)sKas2s0解得2Kf（3）Ka聯(lián)解式（1）、式（2）得Ka36Kf617.解析題38圖所示阻容電路的傳達函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。ui為輸入電壓，uo為輸出電壓，i為電流，R為電阻，C控制工程基礎(chǔ)習題集及解答為電容。題38圖RC電路1）求傳達函數(shù)該電路的動力學方程為：uiiR1uo1idtidtCC由上可知，CuoiuiCRuouo故取拉氏變換得Ui(s)(CRs1)Uo(s)傳達函數(shù)為Uo(s)1G(s)Ts1Ui(s)式中，TRC為慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)。2）求單位階躍響應(yīng)該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，故其單位階躍響應(yīng)為u0(t)1et/T(t0)已知系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特點折線如題39圖所示。求：1）系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)；2）求系統(tǒng)的相位牢固裕量并判斷閉環(huán)系統(tǒng)的牢固性。題39圖開環(huán)對數(shù)幅頻特點圖）求系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)由圖可得系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為1)G(s)1)）判斷系統(tǒng)的牢固性由傳達函數(shù)求得系統(tǒng)的開環(huán)幅頻特點得15021A()2211令A(yù)(c)＝1可解得系統(tǒng)的穿越頻率為c＝30，故有控制工程基礎(chǔ)習題集及解答180(c)1809030)30)arctan(0.130)由于＞0所以閉環(huán)系統(tǒng)是牢固的19.解析題38圖所示RC微分電路的傳達函數(shù)和單位斜坡響應(yīng)。ui為輸入電壓，uo為輸出電壓，i為電流，R為電阻，C為電容。題38圖RC電路1）求傳達函數(shù)該電路的動力學方程為：uiiR1uoiRidti得C由上除掉中間變量1u0dtuiu0CR故取拉氏變換得Ui(s)Uo(s)Uo(s)CRs傳達函數(shù)為G(s)Uo(s)TsUi(s)Ts1式中，TRC為時間常數(shù)。2）求單位階躍響應(yīng)由傳達函數(shù)得Uo(s)TsUo(s)Ts1對于斜坡輸入Uo(s)Ts1Ts1s2所以u0(t)L1[Uo(s)]L1T1TTet/T(t0)Ts1s已知系統(tǒng)的開環(huán)傳達函數(shù)為1)G(s)1s20.02s若要求系統(tǒng)的相位裕量為45o，求K值。這是一個最小相位系統(tǒng)。其幅頻特點和相頻特點分別為KA()2

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11())180)控制工程基礎(chǔ)習題集及解答由于系統(tǒng)的相位裕量為180(c)45(c)c)180c上式得c16.39、c2。將這兩個系統(tǒng)的穿越頻率幅頻特點并令A(yù)(c)＝1可得K21A(c)c120.02c21cK

20.02c21c21c可解得K＝K＝1121.已知一調(diào)速系統(tǒng)的特點方程式為S32517S2.31040試用勞斯判據(jù)鑒識系統(tǒng)的牢固性，若不牢固請說明有幾個根擁有正實部。列勞斯表S315170S21040S1S0104該表第一列系數(shù)符號不全為正，所以系統(tǒng)是不牢固的；且符號變化了兩次，所以該方程中有二個根在S的右半平面。22．單位反響系統(tǒng)的閉環(huán)對數(shù)幅頻特點分段折線如圖39所示，要求系統(tǒng)擁有30°的相位裕量，試計算開環(huán)增益應(yīng)增大多少倍？題39圖由系統(tǒng)的閉環(huán)對數(shù)幅頻特點圖可得系統(tǒng)的閉環(huán)傳達函數(shù)1(s)11s1s1s15(s1)(s1.25)(s5)系統(tǒng)為單位反響系統(tǒng)則其開環(huán)傳達函數(shù)與閉環(huán)傳達函數(shù)之間的關(guān)系為控制工程基礎(chǔ)習題集及解答(s)G(s)1G(s)解得G(s)(s)1(s)1