機械控制工程基礎復習題及答案

機械控制工程基礎復習題及答案

機械控制工程基礎復習題1

1、選擇填空(30分，每小題2分)

(下列各題均給出數個答案，但只有一個是正確的，請將正確答案的序號寫在

空白處)

1.1在下列典型環(huán)節(jié)中，屬于振蕩環(huán)節(jié)的是。

1011(A)G(s),(B)(C)G(s),G(s),22s,100.Is,s,100.01s,s,11.2系統(tǒng)

的傳遞函數定義為在零初始條件下輸出量的Laplace變換與輸入量的Laplace

變換之比，其表達式。

(A)與輸入量和輸出量二者有關

B)不僅與輸入量和輸出量二者有關，還與系統(tǒng)的結構和參數有關(

(C)只與系統(tǒng)的結構和參數有關，與輸入量和輸出量二者無關

tl.3系統(tǒng)峰值時間滿足。p

dxt()opx(t),x(,),,,x(,)(A)(B)(C),0x(t),x(,)opooopodtp

x(t)其中，為系統(tǒng)的單位階躍響應Q0

1.4開環(huán)傳遞函數為G(s)的單位反饋系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數的計算式為。

2K,limsG(s)(A)K,limG(s)(B)vvs,s,00

(C)K,limsG(s)vs,0

M(%)L5最大百分比超調量的定義式為。p

xtxmax(),(,)ooM(%),100%(A)(B)M(%),maxx(t),x(,)ppoox(,)o

x(t)oM(%)max(C),px(t)i

x(t)x(t)maxx(t)x(t)其中，為系統(tǒng)的輸入量，為系統(tǒng)的單位階躍響應，為的

最大值。iooo

x(t),Rsin(,t)x(t),Rsin(Tt)1.6給同一系統(tǒng)分別輸入和這兩種信號(其中，

i2rill

,，是系統(tǒng)的諧振頻率，是系統(tǒng)正常工作頻率范圍內的任一頻率)，設它們對應

的穩(wěn)態(tài)rl

x(t),C$in(,t,,)x(t),Csin(,t,,)輸出分別為和，則成立。olllo22r21

C,CC,CC,C(A)(B)(C)122112

aOG(s),L7若一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則由系統(tǒng)穩(wěn)定的必2s(as,

a)21

要條件可知，。

a,a,a(A)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是常數均大于0012

1

a,a,a(B)不論取何值都不能使系統(tǒng)穩(wěn)定012

a,a,a(C)總可以通過選擇適當的值而使系統(tǒng)穩(wěn)定012

1.8關于系統(tǒng)穩(wěn)定性的正確說法是。

(A)如果開環(huán)穩(wěn)定，那么閉環(huán)也穩(wěn)定

(B)如果開環(huán)不穩(wěn)定，那么閉環(huán)也不可能穩(wěn)定

(C)如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，那么閉環(huán)可能穩(wěn)定、也可能不穩(wěn)定1.9下列傳遞函

數中，屬于最小相位傳遞函數的是。

,0.5s,10.5s,lG(s),G(s),(A)(B)(0.Is,1)(0.01s,1)(0.Is,

1)(0.01s,1)

0.5s,1G(S),(C)(0.Is,1)(0.01s,1)

x(t)x(t)L10已知線性系統(tǒng)的輸入為，輸出為，傳遞函數為，則下列關系正

G(s)io

確的是。

,IX(s),X(s)G(s)(A)(B)x(t),x(t)L[G(s)]oioi

X(s),X(s)G(s)x(t),x(t)G(s)(C)(D)iooi

21.11設一階系統(tǒng)的傳遞函數為，則其時間常數T為。s,0.25

(A)0.25(B)4(02(D)81.12設系統(tǒng)的結構圖如圖TT所示,當R(s)=O

時，E(s)/N(s)為。

GG,GG,11222(A)(B)(C)(D)1,GG1,GG1,GG1,GG12121212

N(s)

+X(s)oE(s)X(s)+i+G(s)G(s)21-圖T,1

1.13圖T,2所示為3個系統(tǒng)的極點分布圖，據此可以斷定:系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

J,J,J,

,)S,,S,,S

,,,000

2圖T,2

(A)(B)(C)

s,51,14某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，系統(tǒng)的特征方程為、s(s,

3)(s,4)

3232(A)(B)s,7s,12s,Os,7s,13s,5,0

2(C)(D)s(s,3)(s,5),Os,7s,12,0

1.15由以下3個開環(huán)傳遞函數可知，系統(tǒng)是?型系統(tǒng)。

HG(s),(A)(B)G(s),2(0.Is,1)(0.01s,l)s(0.Is,1)(0.01s,1)

IG(s),(C)s(O.Is,1)(0.01s,1)

2、某系統(tǒng)結構圖如圖T,3所示

x(t)x(t)2.1若輸入量為二10(),試求系統(tǒng)的瞬態(tài)響應。(8分)t,0io

,x(t)2.2若輸入量為()，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。(7分)

x(t),10sin(t,)t,0oi6

x(t),10e2.3若輸入量為(),試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(5分)t,Oiss

+X(s)X(s)lio

1)-圖T,3

C(s)3＞試求圖『4所示系統(tǒng)的傳遞函數。(10分)R(s)

H2

C(s)R(s)GGG132

Hl

G4

圖T—4

4、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為

KG(s),s(s,1)(0.Is,1)

3

試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值。(10分)

5、圖T-5(a)、(b)、(c)、(d)分別為開環(huán)無零點的系統(tǒng)的開環(huán)奈魁斯特圖,

試寫出它們各自對應的傳遞函數的一般形式(開環(huán)放大倍數用K表示，時間常數符

號用、、TT12T等表示)。(12分,每圖3分)3

jVjV

jVjV[G][G][G][G]UUKKUU3二3二3二003二03=000w=0w=

0w=(b)(d)(c)(a)

圖T-5

6、試求圖T,6所示最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數幅頻特性曲線對應的傳遞函數。(8

分)

L(,)dB

,20

20

,40

,100圖T,60.2

,60

、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為7

10G(s),s(2s,1)(0.Is,1)

試繪制開環(huán)頻率特性的Nyquist曲線圖(概略圖)，并根據Nyquist圖判定系統(tǒng)

的穩(wěn)定性6(10分)

4

機械控制工程復習題答案1

1、

1.1(A)L2(C)1.3(A)L4(01,5(B)1.6(B)1.7(B)1.8(01.9(0

LIO(A)1,11(B)L12(C)L13(A)1.14(B)1,15(0

2、

233,,0.5tx(t),10[l,esin(t>)]2.1o323

,2.2x(t),10sin(t,)o3

,,02.3ss

3、

GGGC(s)123,G,4R(s)l,GGH,GH,GGH12121232

4、0,K,11

5、

KKG(s),G(s),(a)(b)(Ts,1)(Ts,1)(Ts,1)(Ts,1)(Tsf1)12312

KKG(s),G(s),(c)(d)2s(Ts,1)(Ts,l)s(Ts,1)(Ts,1)1212

2G(s),6、s(5s,1)(0.Is,1)

7、Nyquist圖如下圖所示，因系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數無右極點，且開環(huán)奈氏曲線不

包圍

(,1,j0)點，故根據奈氏判據?，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

5

機械控制工程基礎復習題2—、單項選擇題(在每小題的四個備選答案中，選

出一個正確答案，并將正確答案的序號填

在題干的括號內。每小題1分，共30分)

1.當系統(tǒng)的輸入和輸出已知時，求系統(tǒng)結構與參數的問題，稱為()

A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識

自適應控制

C.系統(tǒng)校正D.2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有()

A?反饋回路B,慣性環(huán)節(jié)

調節(jié)器

C.積分環(huán)節(jié)D.PID

O

13.()二，(a為常數)sa,atat,A.L,e,B.L,e,(ta)(t+a),1,C.L,e,D.

L,e,22t4.L,te,=()

11A.B.3asa(),Os,2

22C.D.33()s,2s

45.若F(s)=,則二()Limft()t,021s,

A.4B.2

OO

C.0D.

tat6.已知f(t)二。，(a為實數)，則L,,二()ftdtO,0

laA.B.asa(),sa,

11C.D.ssa(),asa(),

32t,,7.f(t)=,則L,f(t),二()，02t,,

31,2sA.B.ess

33,2s2sC.eD.ess

，，，8.某系統(tǒng)的微分方程為，它是()52xtxtxtxt(),,,()()()000i

A,線性系統(tǒng)B.線性定常系統(tǒng)

C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)2s,9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數為G(g):當它是()

A.比例環(huán)節(jié)B.延時環(huán)節(jié)

6

C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)

10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數為i)

c

UiRLU

1A.RCs,1

RCsB.RCs,1

C.RCs+1

RCs,1D.RCs

311.二階系統(tǒng)的傳遞函數為G(s)」,其無阻尼固有頻率3是()n24100ss,,

A.10B.5C.2.5D.25

K12.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應曲線在t=0處的斜率為()LTs

KKK,A.B.KTC.D.22TTT

K13.某系統(tǒng)的傳遞函數G(s)二，則其單位階躍響應函數為()T，Is

!Kt/TKt/T,,,KtT/,tT/A.B.C,K(l,e)D,(l,e)eeTT

型系統(tǒng)。

14.圖示系統(tǒng)稱為()

B.?

C.?

C.,,?D.,,,?16.對數幅頻特性的漸近線如圖所示，它對應的傳遞函數G(s)

為()

1A.1+TsB.1,Ts

12C.D.(1+Ts)Ts

17.圖示對應的環(huán)節(jié)為()

1B.1,Ts

C.1+Ts

1D.Ts

18.設系統(tǒng)的特征方程為32D(s)=S+14S+40S+4°T=0，則此系統(tǒng)穩(wěn)定的,值范

圍為()

A.T>0B,0<T<14C.014D.t<0

7

19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與（）

A.增益B.誤差帶

C,增益和阻尼比

D.阻尼比和無阻尼固有頻率

20.若系統(tǒng)的Bode圖在co=5處出現

轉折(如圖所示)，這說明系統(tǒng)中有

()環(huán)節(jié)。2A.5s+lB.(5s+l)

1C.0.2s+lD.2(.)s,021

()Oss,,7221.某系統(tǒng)的傳遞函數為G(s)二,其零、極點是()()()413ss,,

A.零點s=,0.25,s=3;極點s=,7,s=2B,零點s=7,s=,2;極點s=0.25,s=3

C.零點s=7,s=2：極點s=,1,s=3D.零點s=7,s=2;極點s=,

0.25,s=3

32()s,22.一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為()

sss()()235,,

A.0.4,?B.0.4,?C.3,?D.3,?

K,tse23.己知系統(tǒng)的傳遞函數G(s)=,其幅頻特性,G(js),應為()1,Ts

KK,,,,,A.B.ee,,1,Tl,T2KK,,,C.D.e22221,,T,,1T24.二階系統(tǒng)的

阻尼比G等于（）

A,系統(tǒng)的粘性阻尼系數

B.臨界阻尼系數與系統(tǒng)粘性阻尼系數之比

C.系統(tǒng)粘性阻尼系數與臨界阻尼系數之比

D.系統(tǒng)粘性阻尼系數的倒數

25.設3為幅值穿越（交界）頻率，6（3）為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位

角，則相位裕度cc

為（）

A.180?,?。?）B,小（3）cc

C.180?+?。?）D.90?+*（w）cc

426.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為G（s）二，則系統(tǒng)在r（t）=2t輸入作用

下,其穩(wěn)ss（）,5

態(tài)誤差為（）

1054A.B.C.D.0445

2127,二階系統(tǒng)的傳遞函數為G（s）二，在0,U,時，其無阻尼固有頻率

3n222ss,,,,,2nn

與諧振頻率3的關系為（）r

A.B.3=3c.D.兩者無關nrnrnr28.串聯相位滯后校正通常

用于（）

提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

A.提高系統(tǒng)的快速性B.

C.減少系統(tǒng)的阻尼D.減少系統(tǒng)的固有頻率

8

29.下列串聯校正裝置的傳遞函數中，能在頻率3二4處提供最大相位超前角的

是（）c

41s,s,1011.s,06251.s,A.B.C.D.s,141s,06251.s,Oil.s,30.從

某系統(tǒng)的Bode圖上，己知其剪切頻率3?40,則下列串聯校正裝置的傳遞函數中

能c

在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過適當調整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減

至最小的是（）

00041.s,041.s,41s,41s,A.B.C,D.0041.s,41s,101s,041.s,

二、填空題（每小題2分，共10分）

有關。

1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數的增益、和

K2.一個單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數為，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為

32sss,,54

開環(huán)增益為—

3.二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調整時間t與阻尼比、和有

關。s

4.極坐標圖（Nyquist圖）與對數坐標圖（Bode圖）之間對應關系為:極坐標圖上

的單位圓對應于Bode圖上的:極坐標圖上的負實軸對應于Bode圖上的

o5.系統(tǒng)傳遞函數只與有關，與無關。

三、簡答題（共16分）

21.（4分）已知系統(tǒng)的傳遞函數為，求系統(tǒng)的脈沖響應表達式。2ss,,43

K2.（4分）己知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)

的單位ss（）71,

階躍響應穩(wěn)態(tài)值為多少？

3.（4分）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C增大（但

不超過1）,請用文字和圖形定性說明其單位階躍響應的變化。

4.（4分）已知各系統(tǒng)的零點（。）、極點（x）分布分別如圖所示，請問各個系統(tǒng)是

否有非主導極點，若有請在圖上標出。

-/:卜-卜

四、計算題（本大題共6小題，共44分）

11.（7分）用極坐標表示系統(tǒng)的頻率特性（要求在3??、3=0、3=3等點準確

n2421ss,?

9

o

表示，其余定性畫出）

2,（7分）求如下系統(tǒng)R（s）對C（s）的傳遞函數，并在圖上標出反饋通道、順饋通

道。

3.（6分）已知系統(tǒng)的調節(jié)器為

TsTsOO,,1134GsTTO,,.,0034S

調節(jié)器，請說明理由。

問是否可以稱其為PID

4.（8分）求如圖所示機械網絡的傳遞函數，其中X為輸入位移，Y為輸出位

移。

0’"一

45.（10分）已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，請繪出頻率特性對

sssC）00110011,,

數坐標圖（Bode圖），并據圖評價系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和靜態(tài)性能（要說明

理由）。

6.（6分）請寫出超前校正裝置的傳遞函數，如果將它用于串聯校正，可以改善

系統(tǒng)什么性能？

機械控制工程復習題答案2

一、單項選擇題（每小題1分，共30分）

l.B2.A3.A4.B5.B

6.C7,C8.C9.B10.B

11.B12.C13.C14.B15.B

16.D17.C18.B19.D20.D

21.D22.A23.D24.C25.C

26.A27.C28.B29.D30,B二、填空題（每小題2分，共10分）

輸入信號

1.型次

K322.s+5s+4s+K=0,4

無阻尼固有頻率

3.誤差帶

°線

4.0分貝線,180

10

輸入

5.本身參數和結構

三、簡答題（共16分）

,211,,1.2ss,,13ss,,43t3t,,g（t）=e,e,t?0

2.?型;穩(wěn)態(tài)值等于1

變大；杷調量減少；

3.上升時間調節(jié)時間減?。鄞篌w上）；

■

無非主導極點；非主導極點；非主導極點

四、計算題（共44分）

1.、??點

3=0點

曲線大體對

GGG(),Cs()0f2.,lRs(),GG03.(6分)

RG)|一^匚空----J順饋通道

反饋通道

G(s)=(T+T)+TTs+l/s03434

G(s)由比例部分(T+T)、微分部分TTs及積分部分1/s相加而成034344.(8分)

，，B=0(xyKy,,)

11

TsG(s)=,T=B/kTs,1

開環(huán)傳遞函數在復半平面無極點，據圖相位裕度為正，幅值裕度分貝數為正,

根據

乃奎斯特判據，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為?型，具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度均為

60度，

具有良好的動態(tài)性能。

,Ts,16,G（s）=K,,,10Ts,1

可增加相位裕度，調整頻帶寬度。

JV

［G］

Uco=0（*>=10

+03二

12

機械控制工程復習題3—、單項選擇題（本大題共30小題，每小題1分，共

30分）在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項

前的字母填在題后的括號內。1.開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質的區(qū)別是（）

A.開環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)有控制作用

B，開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用

C.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路

D.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路

,005,?,tft（）,2.若，則（）Lft［（）］,,,15,t?,

,s,5seeA.B.ss

115sC.D.ess

3.己知其（）051Lft［（）］,

22A,B,ss,05,05,s

111C.D.，2ss22s

4.下列函數既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為（）

5sA.B.22s,,1625s

11C.D.s,2s,2,2tftte0,5.若，則Lft[()],()

11A.B.2()s,2s,2

11C,D.2()s,2s,2

6.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于()

A.線性系統(tǒng)微分方程的系數為常數，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數為時變函數

B,線性系統(tǒng)只有一個外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個外加輸入

C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理

D.線性系統(tǒng)在實際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實際中存在較少7.系統(tǒng)

方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為()

10A,51s,

20sB.51s,

13

10C.251ss(),

2sD.

8.二階系統(tǒng)的極點分別為，系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數為()

ss,,,,054,,12

22A.B.(,)()ss,,054(.)()ss,,054

510C.D.(.)()ss,,054(.)Oss,,054

59.某系統(tǒng)的傳遞函數為，則該系統(tǒng)的單位脈沖響應函數為（）G（s）,s,

2,2t5tA.B.5e

52tC.D.5etl0.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間定義為（）匚r

A,單位階躍響應達到穩(wěn)態(tài)值所需的時間

B.單位階躍響應從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時間

C.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

D,單位階躍響應達到其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間

K11.系統(tǒng)類型、開環(huán)增益對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為（），

A.系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益K越大,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

B.系統(tǒng)型次越低,開環(huán)增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

C,系統(tǒng)型次越高,開環(huán)增益K越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

D.系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益K越小,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

K12.一系統(tǒng)的傳遞函數為，則該系統(tǒng)時間響應的快速性（）Gs（）,Ts,1

A.與K有關B,與K和T有關

C與T有關D,與輸入信號大小有關

83（）s,Gs（）,13.一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則該系統(tǒng)為（）

sss00232,?

A.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8B.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8

C.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4D.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為414.瞬態(tài)響應的性能指

標是根據哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應定義的（）

A.單位脈沖函數B.單位階躍函數

C,單位正弦函數D,單位斜坡函數

215.二階系統(tǒng)的傳遞函數為，當K增大時，其（）Gs（）,2Kss,,21

,A.無阻尼自然頻率,增大，阻尼比增大n

,B.無阻尼自然頻率,增大，阻尼比減小n

,C.無阻尼自然頻率，減小，阻尼比減小n

,D.無阻尼自然頻率,減小，阻尼比增大n

16.所謂最小相位系統(tǒng)是指()

A.系統(tǒng)傳遞函數的極點均在S平面左半平面

14

B,系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數的所有零點和極點均在$平面左半平面

C.系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數的所有零點和極點均在S平面右半平面

D.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數的所有零點和極點均在S平面右半平面

1017.一系統(tǒng)的傳遞函數為，則其截止頻率為()，Gs(),bs,2

rads/rads/A.2B.0.5

rads/rads/C.5D.10

KGs(),18.一系統(tǒng)的傳遞函數為，則其相位角可表達為()，，()sTs(),1

,1,1,tgT,,:,90tgT,A.B,

,l,ltgT,90：,tgT,C,D,

219.一系統(tǒng)的傳遞函數為，當輸入時，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅

rttOsin,22Gs(),s>2

值為()

A.2B.22/

C.2D.4

一se(),,020.延時環(huán)節(jié)，其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是()

A.dB900L

B.dB(),,,L1

C.dB,,,,,0,0,1,90L

D.dB,,,,,,LO

KGs(),21.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，當K增大時，對系統(tǒng)性

sss()(),,12

能能的影響是()

A.穩(wěn)定性降低B.頻寬降低

C.階躍輸入誤差增大D.階躍輸入誤差減小22.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)Bod。

圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為

,20dBdec/的漸近直線，且延長線與OdB線的交點頻率為,，5,則當輸入為c

時，其穩(wěn)態(tài)誤差為()rtt().,O5

A.0.1B.0.2

C.0D.0.5

ZPN,,23.利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，中的Z表示意義為

()

A.開環(huán)傳遞函數零點在S左半平面的個數

B，開環(huán)傳遞函數零點在S右半平面的個數

C.閉環(huán)傳遞函數零點在S右半平面的個數

D.閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個數

24.關于勞斯―胡爾維茨穩(wěn)定性判據和乃奎斯特穩(wěn)定性判據，以下敘述中正確

的是

(

)

A.勞斯―胡爾維茨判據屬代數判據，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

B.乃奎斯特判據屬幾何判據，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

C.乃奎斯特判據是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

D.以上敘述均不正確

15

25.以下頻域性能指標中根據開環(huán)系統(tǒng)來定義的是()

A,截止頻率B,諧振頻率與諧振峰值,M,rrb

,C.頻帶寬度D.相位裕量與幅值裕量kg

KGs(),26.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為

ssK(),

(

)

A.K,0B.K,1

C,0,K,10D.K,,l

27.對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關系，以下敘述中不正確的

有()

A.開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

B，中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性

C.高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力

D.低頻段的增益應充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求

28.以下性能指標中不能反映系統(tǒng)響應速度的指標為()

A.上升時間B.調整時間ttrs

,C.幅值穿越頻率D.相位穿越頻率，gc

s,129.當系統(tǒng)采用串聯校正時，校正環(huán)節(jié)為，則該校正環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的

Gs(),c21s,

影響是()

A.增大開環(huán)幅值穿越頻率,c

B.增大穩(wěn)態(tài)誤差

C.減小穩(wěn)態(tài)誤差

D.穩(wěn)態(tài)誤差不變，響應速度降低

As,130.串聯校正環(huán)節(jié)，關于A與B之間關系的正確描述為()Gs(),cBs,1

A.若G(s)為超前校正環(huán)節(jié),則A,B,Oc

B.若G(s)為滯后校正環(huán)節(jié)，則A,B,Oc

C若G(s)為超前一滯后校正環(huán)節(jié),則A?Bc

D.若G(s)為PID校正環(huán)節(jié),則A=O,B,0c

第二部分非選擇題

二、填空題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)

31.傳遞函數的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉

氏變換與之比。

32.瞬態(tài)響應是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從狀態(tài)到狀

態(tài)的響應過程。

33,判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為，即系統(tǒng)的

特征根必須全部在是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

KGs(),34.1型系統(tǒng)在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為，在單5s(),2

位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為。

35.頻率響應是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應，頻率特性包括兩

種特性。

16

三、簡答題(共16分)

136.二階系統(tǒng)的傳遞函數為，試在左圖中標出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位

置，2ss,,1

在右圖中標出單位階躍曲線。

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，37.

,38.簡述相位裕量的定義、計算公式，并在極坐標上表示出來。39.簡述串聯

相位超前校正的特點.

四、計算題(本大題共6小題，共44分)

40.(7分)機械系統(tǒng)如圖所示,其中，外力f(t)為系統(tǒng)的輸入，位移x(t)為系

統(tǒng)的輸出,

m為小車質量，k為彈簧的彈性系數，B為阻尼器的阻尼系數，試求系統(tǒng)的傳遞

函數

A

/k---7

/

/-

/-m

/-jSH

/-

(忽略小車與地面的摩擦)。

Cs()Cs()41.(7分)已知系統(tǒng)結構如圖,試求傳遞函數及RsONsO

N0

42.(7分)系統(tǒng)如圖所示，為單位階躍函數，試求：rtt()[],1

,1.系統(tǒng)的阻尼比，和無阻尼自然頻率n

t(),,52.動態(tài)性能指標:超調量M和調節(jié)時間ps

e?225.43.(8分)如圖所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時，K

的ss

44.(7分)己知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對數幅頻特性如圖所示。

1.寫出開環(huán)傳遞函數G(s)的表達式；

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