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文檔簡介
一、選擇題:
1、某系統(tǒng)的微分方程為3%⑺+2氏⑺+5%⑺=4%⑺,它描述的是
A、線性時變系統(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)
2、已知f(t)=0.5t+l,則I,[f(t)]=。
A、s+0.5s2B、0.5s2C、7A■+'D>丁
2s-s2s
3、一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=7則其轉(zhuǎn)角頻率力為___________o
5+2
A、2rad/sB、0.5rad/s
C、5rad/sD、10rad/s
4、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=(,+5)(S-3),則系統(tǒng)的零極點為。
(25+1)(5-2)
A、零點s尸-0.5,S2=2;極點s尸-5,S2=3
B、零點SL5,S2=-3;極點SLO.5,S2=2
C、零點s尸-5,S2=3;極點slT,S2=2
D、零點s尸-5,S2=3;極點Si=-0.5,S2=2
5、典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與有關(guān),
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
6、令線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項式為零,則可得到系統(tǒng)的
A、代數(shù)方程B、特征方程
C、差分方程D、狀態(tài)方程
7、以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是o
A、穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)
B、穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)的輸入和干擾
C、穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān)
D、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為0
8、反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中存在o
A、反饋回路B、慣性環(huán)節(jié)
C、積分環(huán)節(jié)D、PID
9、設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s、14S+40s+40K=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值取值范圍
為。
A、K>0B、0<K<14C、K>14D、K<0
10、設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=——---,該系統(tǒng)為
S(S+1)(5+2)
A、0型系統(tǒng)B、I型系統(tǒng)
C、II型系統(tǒng)D、III型系統(tǒng)
11、已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=————,則該系統(tǒng)_________<
s(s+2)(s—7)
A、穩(wěn)定B、不穩(wěn)定C、臨界穩(wěn)定D、無法判斷
12、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=不J,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為
(Ts+1)-----------
A、B、"句''、。、
13、某二階系統(tǒng)阻尼比C為0.2,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為o
A、發(fā)散振蕩B、單調(diào)衰減C、衰減振蕩D、等幅振蕩
14、二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間為o
A、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間
B、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達到穩(wěn)態(tài)值的時間
C、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的時間
D、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間
15、二階欠阻尼系統(tǒng)的性能指標(biāo):上升時間、峰值時間和調(diào)整時間反映了系統(tǒng)的
穩(wěn)定性B、響應(yīng)的快速性
C、精度D、相對穩(wěn)定性
16、已知閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為&)=2c咒八,則該系統(tǒng)的型次
和開環(huán)增益為O
A、n型系統(tǒng),開環(huán)增益為25B、II型系統(tǒng),開環(huán)增益為100
C、I型系統(tǒng),開環(huán)增益為100D、0型系統(tǒng),開環(huán)增益為25
17、已知系統(tǒng)的特征方程為3S、10S3+5S2+S+2=0,則該系統(tǒng)包含正實部特征根的個數(shù)
為O
A、0B、1「⑸/、2KD、3
18、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為-Ms+D(s+2),則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值
范圍為O
A、0<K<2B、K>6
C,1<K<2D,0<K<6
19、系統(tǒng)特征方程式的所有特征根均在位于【S]平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的
A、充分條件B、必要條件C、充分必要條件D、以上都不是
20、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移。(3)二。
A、90°B、-90°
C、0°D、-180°
21、一個系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是o
A、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的右半平面內(nèi)
B、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的上半平面內(nèi)
C、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的左半平面內(nèi)
D、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的下半平面內(nèi)
22、串聯(lián)相位滯后校正環(huán)節(jié)通常用于o
A、提高系統(tǒng)的快速性B、提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度
C、減少系統(tǒng)的阻尼D、減少系統(tǒng)的固有頻率
23、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與無關(guān)。
A、開環(huán)增益B、阻尼比和無阻尼固有頻率
C、輸入信號D、系統(tǒng)的型次
24、相位超前環(huán)節(jié)可以改善系統(tǒng)的方面的性能。
A、快速性和準(zhǔn)確性B、穩(wěn)定性和快速性
C、準(zhǔn)確性D、穩(wěn)定性
25、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中存在o
A、執(zhí)行環(huán)節(jié)B、運算放大環(huán)節(jié)
C、反饋環(huán)節(jié)D、比例環(huán)節(jié)
26、以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的說法正確是o
A、只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型表示
B、所有的系統(tǒng)都可以用精確的數(shù)學(xué)模型表示
C、建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型只能用分析法
D、同一系統(tǒng)可以用不同形式的數(shù)學(xué)模型進行表示
27、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e-2,,它是
A、比例環(huán)節(jié)B、延時環(huán)節(jié)
C、慣性環(huán)節(jié)D、微分環(huán)節(jié)
37、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值
范圍為oG&(S)—$(s+1)($+3)
A、K<0B、K>0
C、0<K<2D、0<K<12
38、一個線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于。
A、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B、系統(tǒng)的輸入
C、系統(tǒng)的干擾D、系統(tǒng)的初始狀態(tài)
39、已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的AWufst圖如右圖所示,則該系統(tǒng)的
Im
型次為
A、0型B、I型
Re
C、I【型D、無法確定
40、已知系統(tǒng)的特征方程為s'-6s+9=0,則該系統(tǒng)
A、穩(wěn)定B、不穩(wěn)定
C、臨界穩(wěn)定D、無法判斷
41、所謂校正(又稱補償)是指
A、加入PID校正器B、使用勞斯到據(jù)
C、使系統(tǒng)穩(wěn)定D、在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)改善系統(tǒng)性能
42、已知F(s)=L[f(t)],若尸(s).!____,貝Ulim/⑺=<,
s2+2s+1-00
A、;
B、1C、0-
3
10
43、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的增益為
(s+0.5)(s+4)
A、10B、0.5C、4D、5
44、拉氏變換可將時間函數(shù)變換成
A、正弦函數(shù)B、單位階躍函數(shù)
C、單位脈沖函數(shù)D、復(fù)變函數(shù)
45、設(shè)0c為幅值穿越(交界)頻率/(々.)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角,則
相位裕度為c
A、180-。⑷.)B、0(Q.)C、180°+^g)D、90°+。(線)
46、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù),是指在零初始條件下,c
A、系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比
B、系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比
C、系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比
D、系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比
47、假設(shè)反饋環(huán)節(jié)前向通道的傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s),則其等
效傳遞函數(shù)為。
AG(s)B____J_____CG(s)0G(s)
'、1+G(5)'1+G(s)”(s)、1±G(.V)H(5)、\-G(s)H(s)
48、開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是o
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
49、二階系統(tǒng)的極點分別為邑=-05與=-4,系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數(shù)為
A、-------------B、-----------
(S-0.5)(5-4)(S+0.5)(S+4)
Q、_____S______D、____19______
八(54-0.5)(54-4)、(s+0.5)(s+4)
3
50、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無阻尼固有頻率以是
4s4-5-+100------
A、10B、5C、2.5D、25
二、填空題:
1、對控制系統(tǒng)的基本要求一般可歸納為:穩(wěn)定性、性和性。
2、在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,甯大開環(huán)增益K,會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性,準(zhǔn)確
性o
3、二階系統(tǒng)在階躍信號作用下,其調(diào)整時間《與阻尼比、和有關(guān)。
4、一個單位反饋系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為十士一,則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程
s+5s-+4s
為;開環(huán)增益為o
5、設(shè)3c為幅值穿越(交界)頻率,6(3C)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角,則相位
裕度Y為。
6、一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為-^―,其單位階躍響應(yīng)為。
(7S十1)
7、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)
的特征根必須全部位于是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。
8、極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對應(yīng)關(guān)系為:極坐標(biāo)圖上的單位圓
對應(yīng)于Bode圖上的;極坐標(biāo)圖上的負實軸對應(yīng)于Bode圖上
的。
9、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、一和一一有關(guān)c
10、頻率特性常見的兩種圖示方法為和。
11、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括
兩種特性。
12、時間響應(yīng)的組成按振動的來源劃分,可分為和組成。
13、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括
兩種特性。
14、描述控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要有微分方程、、等。
15、控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型可分為和。
16、若系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(S)的所有均在【S】平面的,則系統(tǒng)
稱為最小相位系統(tǒng)。
17、一單位反饋控制系統(tǒng),在單位階躍輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為,在
單位加速度輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為。
18、能夠用相同形式的數(shù)學(xué)模型來描述的物理系統(tǒng)稱為系統(tǒng)。
19、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=7』,則該系統(tǒng)可以看成由和
5(/5+1)------------------------
兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。
20、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)的輸入信號、和有關(guān)。
21、一個系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是其特征方程的所有特征根均具有,也即
足系統(tǒng)所有的極點均位于【S】平面的o
22、傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng),在零初始條件下,系統(tǒng)
與之比。
23、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)
的特征根必須全部位于是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。
三、計算題:
1、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移X⑴為系統(tǒng)的輸出,m為
小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),B為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞因數(shù)(忽
略小車與地面的摩擦)。
2、如圖所示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中小⑴為系統(tǒng)的輸入,w(t)為系統(tǒng)的輸出,試求系統(tǒng)的傳遞
函數(shù),并寫出系統(tǒng)的3n和C。
3、求如圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(忽略小車與地面的摩擦)。
4、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移X。⑴為系統(tǒng)的輸出,m為
小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),c為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(忽
略小車與地面的摩擦)。
5、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移x(t)為系統(tǒng)的輸出,m為
小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),c為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
6、如圖所示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中u⑴為系統(tǒng)的輸入,⑴為系統(tǒng)的輸出,試求系統(tǒng)的傳遞
函數(shù)。D
Ui(t)QzjzuMt)
7、若某線性定常系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下,其輸出為),(/)=「"2,+26一。試求系統(tǒng)
的傳遞函數(shù)。
2
8、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)表達式。
/+4s+3
9、化簡如圖所示的方框圖,求出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)也。
R⑸
R(s)
11、系統(tǒng)方框圖如下圖所示,將方框圖化簡,并求出其傳遞函數(shù)目
RG)
12、求出圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)X。數(shù))/i(s)0
13、求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=X°(s)/Xi(s)。
14、求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Xjs)/Xi(s).
XoG)
15>求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=Xo(s)/X1(s)o
16、系統(tǒng)方框圖如下圖所示,將方框圖化簡,并求出其傳遞函數(shù)2。
RG)
17、要使如圖所示系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的最大超調(diào)量等于25%,峰值時間3為2秒,試
確定K和K,的值
區(qū)已知某單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)加⑸H(S)=就高
試求在參考輸入x(t)=4+6t+3t2作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。
19、系統(tǒng)如圖所示,Xi(t)=l(t)為單位階躍函數(shù),試求:
(1)系統(tǒng)的阻尼比J和無阻尼固有頻率〃5;
(2)動態(tài)性能指標(biāo):最大超調(diào)量可和調(diào)節(jié)時間J(△=2%)
Xi(s)Xo(s)
S(5+2)
20、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:GA(S)=-
A5(5+6)
求:(1)系統(tǒng)的阻尼比&和無阻尼固有頻率;
(2)系統(tǒng)的峰值時間tp、最大超調(diào)量此和調(diào)整時間ts(△=0.02)。
21、如下圖所示的機械系統(tǒng),在質(zhì)量塊m上施加一個階躍力士⑴=3N后,系統(tǒng)的時間響
應(yīng)x°(t)如右圖所示,試寫出系統(tǒng)的最大超調(diào)量MP,峰值時間tp,計算彈簧的剛度k、質(zhì)
量塊的質(zhì)量m和阻尼系數(shù)W的值。
22、設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為GAS)——;-%-----試求最大超調(diào)量此二5%,峰值時
s-+2gs+勺
間tp=2s時的閉環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)€和3n的值。
23、系統(tǒng)如圖所示,Xi(l)=l(t)為單位階躍函數(shù),試求:
(1)系統(tǒng)的阻尼比J和無阻尼固有頻率幻〃;
(2)動態(tài)性能指標(biāo):最大超調(diào)量此和調(diào)節(jié)時間J(z\=2%)
Xi(s)+_9X£s)
—^一
s(s+1)
24、如圖所示系統(tǒng)的方框圖,求當(dāng)輸入信號為x(t)=l(t),干擾信號n(t)=l(t)時,系
統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)偏差£ss和總的穩(wěn)態(tài)誤差。
25、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為GA<S)=八一八一
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