精選 控制工程基礎(chǔ)試卷及詳細(xì)答案

1、 G(s)G(s)的環(huán)節(jié)，、兩個(gè)傳遞函數(shù)分別為與以并聯(lián)方式連接，4 科 技 大 學(xué) 試 卷桂 林 電 子 21G(s)G(s)G(s) 表用其等效傳遞函數(shù)為，則與為 （)sG(21 學(xué)期2014 學(xué)年第 二 2013示）。 5、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)中，Z = P - R ，其中P是 卷. 閉卷）（課程名稱(chēng)控制工程基礎(chǔ)A 適用年級(jí)或?qū)I(yè)）指 Z是指 ， R指 。 姓名學(xué)號(hào) 班級(jí)考試時(shí)間 120 分鐘 ?0.2t?0.5t， 6、若某系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為e5(gt)?10e? 題號(hào)一 二三 四五 六 七 八 成績(jī)G(s)為 。則該系統(tǒng)的傳遞函數(shù) ?s?1)K( 15滿(mǎn) 分 20 100152015 1

2、5 ，則其開(kāi)環(huán)幅頻特性、設(shè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為7 21)?s(Ts 分得 為 ，相頻特性為 。 評(píng)卷人 二、選擇題（每題2分，共20分） 151一、填空題（每題分，共分） ，概以求本的統(tǒng)系控自、1對(duì)動(dòng)制基要可個(gè)方面三括為1、關(guān)于傳遞函數(shù)，錯(cuò)誤的說(shuō)法是 ( ) 。 即：、快速性和 A.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)； 、自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象2 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(dòng)對(duì)；當(dāng)之間只有順向作用而無(wú)反向聯(lián)系時(shí)，稱(chēng)為 控制裝置與受控對(duì)象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時(shí)，傳遞函數(shù)也有影響； 。含有測(cè)速發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)，稱(chēng)為 C.傳遞函

3、數(shù)一般是為復(fù)變量s的真分式； 。屬于 D.閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 稱(chēng)為傳遞函、3控制系統(tǒng)的 二階系統(tǒng)傳數(shù)。一階系統(tǒng)傳函標(biāo)準(zhǔn)形式是， 2、采用負(fù)反饋形式連接后，則 ( ) 函標(biāo)準(zhǔn)形式是。 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高；、 B一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；、A 、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；C 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。50，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)3、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為5)s?1)(?s(2 增益為 ( )。 10 D、5 、 50 B、25 C、A 系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng) 圖1 、下列哪種措施對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有效果 ( )。4 、都不穩(wěn)定 C、系統(tǒng)A、系統(tǒng) D

4、 B、系統(tǒng) 、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；A、增加開(kāi)環(huán)極點(diǎn)； B，反饋通道G(S)8、非單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為 、引入串聯(lián)超前校正裝置。C、增加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)； DR(S)，則從輸入端定義的誤差傳遞函數(shù)為H(S)，當(dāng)輸入信號(hào)為E(S)為 ( ) 23 統(tǒng)，、5系統(tǒng)特征方程為則系0?3s?D(s)?s2?s6E(S)?R(S)?G(S)E(S)?R(S)?G(S)?H(S) 、 B A、 ( ) 穩(wěn)定；單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升； B、A、)S)H(S)?G(S(E(?GS)?H(S)(S)?RS)E(S?R() C D、2?Z C、臨界穩(wěn)定；。 D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)?標(biāo)能指時(shí)對(duì)應(yīng)域

5、的性能指標(biāo)中相角裕度性環(huán)9、開(kāi)頻域?1?處提供最大相位能在下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，、6c ( ) 。 超前角的是 。( )?%te 峰值時(shí)間 D穩(wěn)態(tài)誤差 B、 C、A、超調(diào)調(diào)整時(shí)間t1?21?10?10s1ss?s10.1sssp 、 C D、 、A B、11s0.51?1s0.1?10s?s已知下列負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，應(yīng)畫(huà)零度根軌跡的是 、10 ( )。則圖中不穩(wěn)定的系統(tǒng)是1、已知開(kāi)環(huán)幅頻特性如圖7所示， *K)K?(2s ( )。 B 、A）5?s1)(?s(s1)?s(s *)s(1?KK、 C D、 2 s3s?)(sss(2?1)?和調(diào)節(jié)分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，求系統(tǒng)的超

6、調(diào)量四、（15三、（15試建立如下圖所示電路的動(dòng)態(tài)微分方程，并求傳遞分)% 函數(shù)。 t。時(shí)間 s 六、(15分)試用結(jié)構(gòu)圖等效化簡(jiǎn)求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 )sRs)/(C( 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)20五、（ 穩(wěn)定的K值。 C(s)-R(s) GGGG4132- R(s) + 1 + _ _ S 2 S (S+3) K C(s u(t)?u(t)du(t)?u(t)u(t) 15分）一、填空題（每題1分，共000ii?C? 有 根據(jù)KCL RdtR,21 準(zhǔn)確性1、穩(wěn)定性du(t)du(t) 、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)20i?Ru(t)Ru(t)?R

7、C?(R?RRCR) 即 i12112022dtdt 、輸出拉氏變換與輸入拉氏變換在零初始條件下的比值，3 2?112、求傳遞函數(shù) n?s)G(?)G(s?G(s) 或：，)。 2222?1Tss?2T對(duì)微分方程進(jìn)行拉氏變換得 1Ts?ss?2nnRRCsU(s)?(R?R)U(s)?RRCsU(s)?RU(s) i022i121012(s)(s)GG+ 4、21 U(s)RRCs?R0221平面的開(kāi)環(huán)極點(diǎn)個(gè)或：(右半S5、開(kāi)環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)，?s)?G( 得傳遞函數(shù) (RCs?R?RUs)R21i12 ；數(shù)) 平面的閉環(huán)極點(diǎn)個(gè)或：右半S 閉環(huán)傳函中具有正實(shí)部的極點(diǎn)的個(gè)數(shù)(四、

8、；數(shù)，不穩(wěn)定的根的數(shù))25?)(sG 解：由圖可得系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳函為： 5)?(ss 奈氏曲線逆時(shí)針?lè)较虬鼑?(-1, j0 )整圈數(shù)。510?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， 、6 s?0.50.2s?ss25 22?1K? 25)25G(s5)(s?so?Tarctan?180?arctan：，或7 (、 ?(s)? 222? 1?T25225?s?)G(s5s5)s(s?25?1?1 5)?(ss?T?o arctan?180 ) 2?T1?2? 202二、選擇題（每題分，共分）n?s)?( 有較，比 形統(tǒng)與二階系的標(biāo)準(zhǔn)式 22?s2?s、B 7、B 8D 9、C 6、

9、C 4、B 2、1D 3A 5nn 、A 10A?5?2?n ?22?5? 分10（三、)n ?0.5? 1解：、建立電路的動(dòng)態(tài)微分方程 解得?5?n 2K?0K?0?22?1?/0.5/?10.5?16.3%?e%e 所以 1?K? 穩(wěn)定的充要條件是126K-?333 K?0 ?s?1.2?t 33?s?50.5?n1?K 即，使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值為443.53.5s1.4?1.6tts?3，或，ss?0.55?0.55六、 nn解 ： 4.54.5s?1.8t 分）（2 s?5?0.5n 五、22)s(s?32 =(s)=令 G= 12K?2)(ss?32Kss?3?2K?1)3ss(? 211 ?)G(s1s2)sC(2sKs3?s2? =則 121)(sR232?s2Kss3?)s(?1G?1?1ss2K2ss?3? 232s?2?Kss?3=0 控制系統(tǒng)的特