自動控制理論試卷B答案.doc

自動控制理論試卷B答案一、填空題（每空 1 分，共20分） 1、在水箱水溫控制系統(tǒng)中，受控對象為 水箱 ，被控量為 水溫 。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，稱為 開環(huán)控制系統(tǒng) ；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，稱為 閉環(huán)控制系統(tǒng) ；含有測速發(fā)電機(jī)的電動機(jī)速度控制系統(tǒng)，屬于 閉環(huán)控制系統(tǒng) 。3、穩(wěn)定是對控制系統(tǒng)最基本的要求，若一個控制系統(tǒng)的響應(yīng)曲線為衰減振蕩，則該系統(tǒng) 穩(wěn)定 。4、傳遞函數(shù)是指在零 初始條件下、線性定常控制系統(tǒng)的輸出的拉氏變換與輸入拉氏變換 之比。5、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和 參數(shù) , 與外作用及初始條件無關(guān)。6、在二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖中，定義為 調(diào)節(jié)時間 。是 超調(diào)量 。7、對于自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面，即： 穩(wěn)定性 、 快速性 、和 準(zhǔn)確性 ，其中最基本的要求是 穩(wěn)定性 。8、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 。9、能表達(dá)控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式或表示方法，叫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有 微分方程 、 傳遞函數(shù) 等。二、選擇題（每題 2 分，共10分）1、關(guān)于傳遞函數(shù)，錯誤的說法是 ( B ) 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)定性。2、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( B )。A、 B、 C、 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān) 3、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( C )。A、 50 B、25 C、10 D、5 4、二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中表示超調(diào)量的參數(shù)為( A ) 。A、 B、 C、 D、5、下列系統(tǒng)中屬于不穩(wěn)定的系統(tǒng)是( D )。 A、閉環(huán)極點(diǎn)為的系統(tǒng) B、閉環(huán)特征方程為的系統(tǒng)C、階躍響應(yīng)為的系統(tǒng) D、脈沖響應(yīng)為的系統(tǒng)三、試建立如圖所示機(jī)械位移系統(tǒng)的動態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)，其中位移為輸入，位移為輸出。(15分)解：的引出點(diǎn)作為輔助點(diǎn)，根據(jù)力的平衡原則，可列出如下原始方程：移項整理得系統(tǒng)微分方程：對上式進(jìn)行拉氏變換，并注意到運(yùn)動由靜止開始，即：則系統(tǒng)傳遞函數(shù)為：四、對下面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行化簡，求出其傳遞函數(shù)。（共15分）解：所以：五、已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試求系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)、 。（共20分） 解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：可得：，所以： ，六、若某系統(tǒng)在單位階躍輸入r(t)=1(t)時，零初始條件下的輸出響應(yīng)，試求系統(tǒng)