機電控制工程基礎綜合練習解答.doc

1、第一章 習題答案一、填空1.系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端叫做反饋2.有些系統(tǒng)中，將開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為復合控制系統(tǒng)3.我們把輸出量直接或間接地反饋到，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，稱作輸入端閉環(huán)控制系統(tǒng)4. 控制的任務實際上就是 形成控制作用的規(guī)律 ，使不管是否存在擾動，均能使 被控制對象 的輸出量滿足給定值的要求。5. 系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復到原來的工作狀態(tài)這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定系統(tǒng)。6、自動控制系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)。7、為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對輸出量進行測量，并將測量的結(jié)果反饋到輸入端與輸入量相減得到偏

2、差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除。因此，整個控制系統(tǒng)形成一個閉合回路。我們把輸出量直接或間接地反饋到端，形成閉環(huán) , 參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。偏差輸入8、題圖，由圖中系統(tǒng)可知，輸入量直接經(jīng)過控制器作用于被控制對象， 當出現(xiàn)擾動時， 沒有人為干預，輸出量按照輸入量所期望的狀態(tài)去工作，圖中系統(tǒng)是一個控制系統(tǒng)。不能開環(huán)9、如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復到原來的工作狀態(tài)， 這樣的系統(tǒng)稱為系統(tǒng)，否則為系統(tǒng)。任何一個反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)必須是的。穩(wěn)定 ； 不穩(wěn)定 ； 穩(wěn)定二、選擇1. 開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起的系統(tǒng)稱為。（）A 復合控制系統(tǒng)；B 開式控制系統(tǒng)；

3、C 閉環(huán)控制系統(tǒng)； D連續(xù)控制系統(tǒng)答： A2.當 t時，閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)輸出的實際值y( ) 與按參考輸入所確定的希望值yr () 之間的差值叫。（）A 微分；B差分；C穩(wěn)態(tài)誤差；D積分答： C3把輸出量反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入量相減稱為。（）A 反饋；B負反饋；C穩(wěn)態(tài)差誤；D積分答：B4機器人手臂運動控制屬于。（）A 閉環(huán)控制；B開環(huán)控制C正反饋控制D連續(xù)信號控制 答： A5自動售貨機控制屬于。（）A 閉環(huán)控制；B開環(huán)控制C正反饋控制D連續(xù)信號控制 答： B三、判斷題1.若系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)沒有控制作用，則該控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。正確。2火炮跟蹤系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。錯誤。3自動洗衣機屬

4、于閉環(huán)控制系統(tǒng)。錯誤。4步進電機控制刀架進給機構(gòu)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。錯誤。5當系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)有控制作用時，系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。正確。第二章習題答案一、填空1. 于函數(shù) f (t ) ，它的拉氏變換的表達式為。 F ( s)f (t)e st dt02. 單位階躍函數(shù)對時間求導的結(jié)果是。單位沖擊函數(shù)3. 單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是。1s4. 單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果為。15.e t 的拉氏變換為。11s6.F s1的原函數(shù)的初值 f ( 0) =，終值 f () =0,1s( s1)解析：初值定理：f(0)limf()lim( )終值定理： f () lim f (t )lim

5、sF(s) /t 0tssF s 。ts 07. 已知f (t )的拉氏變換為s，則初值f (0)=（）。 0 初值定理：(0)lim( )lim( ) 。( s2)24ft 0f tssF s8.f (t )e 2t sin 2t 的拉氏變換為。(ss42)2解析：根據(jù) 位移性質(zhì)若 L f (t)F (s) ，則 Le atf (t)F ( sa)這個性質(zhì)表明，函數(shù) f (t ) 乘以 e at 后的拉氏變換等于 f (t ) 的拉氏變換 F (s) 中的 s 參變量用 sa 代換。求 e atsint 的拉氏變換。因為Lsint s22 故Leatsint (sa)229.若Lf (t)F

6、 (s) ，則 Le atf (t )。F (sa)解析：根據(jù) 位移性質(zhì)若 L f (t)F (s) ，則 Le atf (t)F ( sa)證明： Leatf (t)e atf (t )e st dtf (t) e ( s a) t dt00令sa則eatf()f()etdt F LttFs a0這個性質(zhì)表明，函數(shù) f (t ) 乘以 e at 后的拉氏變換等于 f (t ) 的拉氏變換 F (s) 中的 s 參變量用 sa 代換。10. 若 L f (t )F ( s) ，則 L f (t2)。e 2s F (s)解析： 根據(jù)拉氏變換的延遲特性求解，Lf(t)fte st dt()0令 T

7、 t,tT ,dtdT 代入上式得f (T )e s(T ) dTe sf (T )e sT dTe sF (s)00這個性質(zhì)表明， 時間函數(shù) f(t) 的變量在時間軸位移，其拉氏變換等于f(t) 的拉氏變換 F(s)乘以指數(shù)因子 e s 。二、選擇1. 1 e t的拉氏變換為（）。210.50.51A.B.C.D.答： B2ss 1s 122.e 2t 的拉氏變換為（）。A.1B.0.5C.1D. 1 e 2 s答： C2ss1s223脈沖函數(shù)的拉氏變換為（）。A 0B. C.常數(shù)D.變量答： C4.f (t ) 5t ，則 L f(t)（）。A. 5B. 1C. 0D.5 答：As5. 已

8、知 F (s)s23s3，其原函數(shù)的終值 f (t)（）。s(s 2)( s22s 5)tA B. 0C. 0.6D. 0.3答： D6. 已知 F (s)s22s3，其原函數(shù)的終值 f (t)（）。s(s25s4)tA.0 B. C.0.75D.3答： C7. 已知 F (s)a2 e n s ，其反變換 f (t)為（）。sa1 (t n ) 答： BA.(t a ) B. a (t n ) C.a te n D.na解析：首先 f (t )t m ， m 為整數(shù)，求 f (t ) 的拉氏變換。由于 f (0)f(0)f (m1) (0)0 ，且 f ( m) (t )m! ，由拉氏變換微

9、分性質(zhì)得Lf (m) (t )smL f (t)，又因 L f (m) (t )L m!m! s故Lf (t)Lf ( m) (t ) smm!sm 1然后 根據(jù)拉氏變換的延遲特性求解，Lft)f(te stdt()0令 Tt,tT , dtdT 代入上式得f (T )e s(T ) dTe sf (T )e sT dTe s F (s)00因此 L (t) m = e s m! sm 18. 已知 F (s)1，其反變換 f (t)為（）。s(s1)A.1 etB. 1 e t C. 1 e tD.e t1 答：C9. f (t)e t sin 2t 的拉氏變換為（）。A.s22e 2sB.

10、2C.sD.se 2s 答： C4(s 4) 24( s 1) 24s24解析：根據(jù) 位移性質(zhì)若 Lf (t)F (s) ，則 Le at f (t)F ( sa)這個性質(zhì)表明，函數(shù) f (t ) 乘以 eat 后的拉氏變換等于 f (t ) 的拉氏變換 F (s) 中的 s 參變量用 s a 代換。求 eat sint 的拉氏變換。因為Lsint s22故Le at sint ( s a) 22三、判斷1滿足狄利赫利條件的函數(shù) f(t) 的拉普拉斯變換為 F ( s)L f (t)f (t )e st dt ，積分的結(jié)果取決于參數(shù) t0和 s， F(s)稱為 f(t) 的象函數(shù)，而 f(t)

11、 為 F(s)的原函數(shù)。 錯誤解析：以上定義式為定積分，積分限0 和 是固定的，所以積分的結(jié)果與t 無關，而只取決于參數(shù) s ，因此，它是復數(shù) s 的函數(shù)。2. 若 F s = 1，則 f () =0。錯誤s93. f (t ) 的拉氏變換為 F s6，則 f (t) 為 3(1 e 2t ) 。正確s(s 2)4單位拋物線函數(shù)為0t01u(t)1 t 2t0 ，其拉普拉斯變換結(jié)果為 s2 。錯誤解析： 根2據(jù)拉普拉斯變換的定義，單位拋物線函數(shù)的拉普拉斯變換為F s L 1 t 2 1 t 2 e st dt1Re (s) 0202s3已知 f (t )1e2t， f (t )的拉氏變換為 F

12、 ( s)L f (t)11。錯誤5ss2第三章 習題一、填空1.描述系統(tǒng)在運動過程中各變量之間相互關系的數(shù)學表達式叫做系統(tǒng)的。數(shù)學模型2.在初條件為零時，與之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。輸出量的拉氏變換；輸入量的拉氏變換3.根據(jù)自動控制系統(tǒng)的特性方程式可以將其分為和非線性控制系統(tǒng)。線性控制系統(tǒng)4.數(shù)學模型是描述系統(tǒng)的數(shù)學表達式，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關系的數(shù)學表達式。瞬態(tài)特性5.如果系統(tǒng)的數(shù)學模型 , 方程是的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。 線性6環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是Y sK。慣性G sTs1X s7題圖 根據(jù)以上題圖填空， RCuctu r t 。 duc tdt8運動方程式 T dy

13、ty tKx t 描述的是一個。慣性環(huán)節(jié)dt二、選擇1.已知線性系統(tǒng)的輸入 x(t)，輸出 y(t) ，傳遞函數(shù) G(s) ，則正確的關系是。答： BA.y(t ) x(t) L 1 G ( s)B.Y(s) G (s) X (s)C. X (s) Y (s) G(s) D.Y(s) G (s) / X ( s)2.線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是。 ()A.輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比B.零初始條件下，輸出與輸入之比C.零初始條件下，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比D. 無法求出 答： C3.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為1，則該系統(tǒng)的時域原函數(shù) g(t) 是。 ()s( s1)A.1 e t B.1

14、 e tC.1 etD. 1 et答： B4.傳遞函數(shù) G sY se TS表示了一個。（）答：AX sA. 時滯環(huán)節(jié) B. 振蕩環(huán)節(jié) C. 微分環(huán)節(jié) D. 慣性環(huán)節(jié)解析：時滯環(huán)節(jié)的微分方程為y tx tT 其傳遞函數(shù) G sY se TSX s5. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為3；其單位階躍響應為（）15sttttA.1 e 5B.33e 5C.5 5e 5 D. 55e 5 答： B解析：一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為3，其階躍響應的傳遞函數(shù)為3，進行部分分式分解得：5s 1s(5s1)333t，因此其反變換為 3 3e 5 。s(5s 1)s s1/ 56設有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機械系統(tǒng)，如圖所示，以外力

15、 f(t) 為輸入量，位移 y(t) 為輸出量的運動微分方程式可以對圖中系統(tǒng)進行描述，那么這個微分方程的階次是： （ ）A. 1B.2 C. 3D.4答： B解析：彈簧振子是二階系統(tǒng)。7下圖所示的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G k s 為（）。A.G1G3；B.G1G 2；G1G2 G3 H2G1G21 G3H11 G3H1G3 H2C. G k sG1G2G3 H2；D.G1G2 G3G3 H21G3H11 G3H1G1G 2答： C解析：求出開環(huán)傳遞函數(shù)，觀察A ， B， D答案都不對，因為它們的分子上都不含H 2 ，8以下圖形 a 為輸入 x(t) 波形，圖 b 為輸出 y(t) 波形，所描述的是一

16、個（）abA. 積分環(huán)節(jié)B.微分環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.時滯環(huán)節(jié)答案：D解析：顯然輸出比輸入之后遲后了一些，這是一個時滯環(huán)節(jié)。三、判斷1數(shù)學模型是描述系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的數(shù)學表達式。錯誤2如果系統(tǒng)的數(shù)學模型方程是線性的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。正確3. 線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是指初始條件不為零時，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換的比。4傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性，與輸入有關。錯誤錯誤解析：傳遞函數(shù)的特點是與輸入無關，只與系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)、參數(shù)有關。5對于可實現(xiàn)的物理系統(tǒng)，傳遞函數(shù)分母中 s 的階次必大于分子中s 的階次。正確解析：根據(jù)傳遞函數(shù)的特點來判斷。6傳遞函數(shù)并不反映系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。正確解析：這是傳遞函

17、數(shù)的特點。7不同的物理系統(tǒng)，可以有相同的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)與初始條件無關。正確解析：這是傳遞函數(shù)的特點。8比例環(huán)節(jié)（放大環(huán)節(jié)）的輸出量與輸入量的關系為y tKx t ，K 是一個變量。錯誤解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的定義，比例環(huán)節(jié)（放大環(huán)節(jié)）輸出量與輸入量的關系為y tKx t式中K 環(huán)節(jié)的放大系數(shù)（常數(shù)） 。9比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為Y sK。G sX s正確解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的定義來判斷。10常見的電子放大器，齒輪減速器，杠桿等均屬于比例環(huán)節(jié)。正確解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的實際應用來判斷。11當輸入 x(t) 為單位階躍信號時，輸出 y(t) 如圖所示，那么這個系統(tǒng)一定是一個微分環(huán)節(jié)。錯誤解析：根據(jù)圖像可以

18、看出，輸出是輸入的積分，所以這個系統(tǒng)是一個積分環(huán)節(jié)。第四章習題答案一、填空1電源突然接通，負荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等等，均可視為 。答案：階躍作用解析：根據(jù)階躍信號的定義以及物理意義來填空。2函數(shù) (t) 可認為是在間斷點上單位階躍函數(shù)對時間的導數(shù)。答案：單位脈沖解析：這是單位脈沖函數(shù)的特點。3超調(diào)量是指在瞬態(tài)過程中，輸出量的值超過穩(wěn)態(tài)或輸入值的百分數(shù)。答案：最大解析：根據(jù)超調(diào)量的定義來填空。4過渡過程時間或調(diào)節(jié)時間ts 是指量與穩(wěn)態(tài)值之間的偏差達到允許范圍（一般取2%或5%）并維持在此允許范圍以內(nèi)所需的時間。答案：輸出解析：根據(jù)對調(diào)節(jié)時間基本概念的理解來填空。5 n 和這兩個參數(shù)是決定

19、二階系統(tǒng)瞬態(tài)特性的非常重要的參數(shù)，那么可把二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)寫成含有這兩個參數(shù)的標準式，即。2答案： G B sn22 n s2sn解析：二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的標準表達式是一個重要基本概念，要求記憶：2GB sn22 n s2sn二、單項選擇1. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為2，其時間常數(shù)為。 ()s0.25A. 0.25B. 4C. 2D. 1答： B解析：慣性環(huán)節(jié)的運動方程式為：T dy ty tKx tdt傳遞函數(shù)：Y sKG s，式中 T 環(huán)節(jié)的時間常數(shù)；X sTs 12. 若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.4 ，則系統(tǒng)的階躍響應為。()A. 等幅振蕩B. 衰減振蕩C. 振蕩頻率為n 的振蕩D. 發(fā)散振

20、蕩答： B解析： 在（ 01）的情況下，二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應的瞬態(tài)分量為一按指數(shù)哀減的簡諧振蕩時間函數(shù)，阻尼比越小，最大振幅越大。3.二階系統(tǒng)的超調(diào)量%。()A. 只與有關B.與無關C. 與n 和無關C.與n 和都有關答： A解析：依據(jù)超調(diào)量的定義：%y(tm )y()100%y()對于單位階躍響應，%1entmsin( d t m) 100%12因為sin( d t m)sin(n12)sin()12nsin12% e12所以100%可知，超調(diào)量只是阻尼比的函數(shù)，而與無阻尼自然頻率n 無關。4. 兩個二階系統(tǒng)的超調(diào)量% 相等，則此二系統(tǒng)具有相同的。()A.nB.C. KD.d答： B解析：因為

21、超調(diào)量%e 12100% ，超調(diào)量只是阻尼比的函數(shù)，所以兩個二階系統(tǒng)的超調(diào)量%相等，則此二系統(tǒng)具有相同的。5.對二階欠阻尼系統(tǒng)，若保持不變，而增大n ，則。()A. 影響超調(diào)量B.減小調(diào)節(jié)時間C. 增大調(diào)節(jié)時間D.不影響調(diào)節(jié)時間答： B解析：超調(diào)量只是阻尼比的函數(shù)，而與無阻尼自然頻率n 無關。調(diào)節(jié)時間的計算公式為：ts (5%)131 ln(12 )3,00.9n2nts (2%)141 ln(12 )4,00.9n2n可見，增大n ，則會減小調(diào)節(jié)時間。6.某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是()。A.Ks dC.KD.1Ts 1B.b)2( s a)s 1(s a)(ss答：

22、 C解析：單位斜坡函數(shù)輸入。X ( s)1s2系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為() lim sE(s)lim11Gk (s)lim sGk ( s)s 0s 0 s1s 0在速度信號輸入情況下，入量； 1 型系統(tǒng)有跟蹤誤差；0 型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為無窮大，也就是說，系統(tǒng)輸出量不能跟隨系統(tǒng)的輸2 型系統(tǒng)能準確的跟蹤輸入，穩(wěn)態(tài)誤差為零。因此答案C 正確。7.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為3，則該系統(tǒng)在單位脈沖函數(shù)輸入作用下輸出為（）。s(s3)A.3(1 e 3t ) B. 1 e 3tC. 1 e 3tD. 3(1 e 3 t )答： C解析：因為單位脈沖函數(shù)的拉氏變換結(jié)果是1，那么系統(tǒng)在單位脈沖函數(shù)輸入作用下輸出的拉氏變換為

23、3，那么將3進行部分分式分解得311，對其進行拉氏反變換可知答案C正確。s( s3)s(s3)s( s 3)ss38系統(tǒng)的時間響應由瞬態(tài)響應和A穩(wěn)態(tài)響應 B. 暫態(tài)響應兩部分組成。（C.沖激響應D.頻率響應）答： A解析：根據(jù)系統(tǒng)時間響應組成的基本定義來選擇，系統(tǒng)的時間響應是由瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應兩部分組成。9系統(tǒng)受到外加作用后，系統(tǒng)從初始狀態(tài)到最終穩(wěn)定狀態(tài)的響應過程稱A穩(wěn)態(tài)響應 B. 瞬態(tài)響應 C. 沖激響應 D. 頻率響應。（）答： B解析：根據(jù)瞬態(tài)響應的定義來選擇答案。10系統(tǒng)的瞬態(tài)響應反映系統(tǒng)的A準確性B.誤差C.。（穩(wěn)定性和響應的快速性）D.穩(wěn)定性和誤差答： C解析：根據(jù)瞬態(tài)響應的定義

24、不難理解，瞬態(tài)響應反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性及響應的快速性；穩(wěn)態(tài)響應反映系統(tǒng)的準確性或穩(wěn)態(tài)誤差，因此答案 C正確。三、判斷題1.系統(tǒng)受到外界擾動作用后，其輸出偏離平衡狀態(tài)，當擾動消失后，經(jīng)過足夠長的時間，若系統(tǒng)又恢復到原平衡狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。正確解析：根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義來判斷。2.系統(tǒng)的全部特征根都具有負實部，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。正確解析：系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是系統(tǒng)的全部特征根都具有負實部。3.輸出端定義誤差是指希望輸出與實際輸出之差。正確解析：這是誤差的定義。4輸入端定義誤差是指輸入與主反饋信號之差。正確解析：根據(jù)誤差的定義來判斷。5穩(wěn)態(tài)誤差的表達式是 esslim()lim( )te ts

25、0E s 。錯誤解析：穩(wěn)態(tài)誤差的表達式應該是esslim ()e ttlim sE(s)s06系統(tǒng)在外加作用的激勵下，其輸出隨時間變化的函數(shù)關系叫時間響應。正確解析：這是時間響應的定義。7系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應是指系統(tǒng)受到外加作用后，時間趨于無窮大時，系統(tǒng)的輸出。正確解析：這是時間響應中穩(wěn)態(tài)響應的定義。8電源突然接通，負荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等，均可視為沖激作用。因此沖激信號是評價系統(tǒng)瞬態(tài)性能時應用較多的一種典型信號。錯誤解析：電源突然接通，負荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等都是階躍信號作用，而不是沖激信號作用。9 x(t)1 t 2 是單位速度函數(shù)，其拉氏變換為 X (s)1，它表征的是速度均勻

26、變化的信號。2s3錯誤解析： x(t)1 t 2 是單位加速度函數(shù)，其拉氏變換為X ( s)13 ，它表征的是加速度變化的信號。2s10單位脈沖函數(shù)的幅值為無窮大，持續(xù)時間為零是數(shù)學上的假設，在系統(tǒng)分析中很有用處。 正確解析：根據(jù)單位脈沖函數(shù)定義式不難理解，它的幅值為無窮大，持續(xù)時間為零，脈沖信號在系統(tǒng)分析中有很重要的作用，我們常見的閃電信號就可以用脈沖信號來描述。第五章習題答案一、填空1. 型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為。 40dB/dec解析： 型系統(tǒng)的對數(shù)幅度頻率特性曲線的漸進斜率特點是低頻段40dB/dec，中間頻段 20dB/dec，高頻段 40dB/dec。2. A(y()

27、為系統(tǒng)的，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應幅值衰)G ( jx0減（或放大）的特性。( )G ( j ) 為系統(tǒng)的，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號相位遲后 (0) 或超前 (0) 的特性。幅頻特性，相頻特性解析：根據(jù)幅頻特性和相頻特性的定義來填空。3.頻率響應是響應。正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài)解析：根據(jù)頻率響應的定義來填空。4.對于一階系統(tǒng)，當由0時，矢量D(j )方向旋轉(zhuǎn)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則系統(tǒng)不2穩(wěn)定。逆時針解析：本題需要學習者掌握用頻率法判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的結(jié)論，即對于一階系統(tǒng)，當由0時，矢量 D(j ) 逆時針方向旋轉(zhuǎn)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。25. 當輸入信號的角頻率在某一范

28、圍內(nèi)改變時所得到的一系列頻率的響應稱為這個系統(tǒng)的 。頻率特性解析：根據(jù)系統(tǒng)頻率特性的定義來填空。6. 控制系統(tǒng)的時間響應，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個過程。瞬態(tài)過程是指系統(tǒng)從到接近最終狀態(tài)的響應過程；穩(wěn)態(tài)過程是指時間t 趨于時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。初始狀態(tài)無窮解析：控制系統(tǒng)時間響應包含了瞬態(tài)響應和穩(wěn)態(tài)響應兩個過程，其中瞬態(tài)響應過程是指系統(tǒng)從始狀態(tài)到接近最終狀態(tài)的響應過程，穩(wěn)態(tài)響應過程則是指時間t 趨于無窮時系統(tǒng)的響應。0 時刻初7. 若系統(tǒng)輸入為 Asin t ，其穩(wěn)態(tài)輸出相應為 B sin(t) ，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為。B e jA解析：根據(jù)頻率特性的基本定義來填空，A(y() 為系統(tǒng)的幅頻特性

29、，它描述系統(tǒng)對不同)G( jx0頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應幅值衰減（或放大）的特性。()G( j ) 為系統(tǒng)的相頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應，相位遲后(0) 或超前 (0) 的特性。幅頻特性和相頻特性可由一個表達式表示，即 G( j ) G( j ) e j ( ) ，稱為系統(tǒng)的頻率特性。二、選擇1.題圖中R C電路的幅頻特性為。()11A.B.1 T21(T)2C.1D.1) 21T1(T答： B解析： R C 電路的傳遞函數(shù)為1，式中 T=RC 時間常數(shù)。G(s)1Ts正弦輸入信號為 x(t) x0sint ，電路頻率特性以 j代替 s 可得：G ( j)1G ( j) e

30、j ( ) ，因此，幅頻特性為：1jTG( j)11。) 21jT1(T2. 已知系統(tǒng)頻率特性為5，則該系統(tǒng)頻率還可表示為（）j 31A. 5e j tg 1 3B.5e j tg 1C.5e j tg 1 3D.5e2121答： C解析：根據(jù)系統(tǒng)頻率特性的指數(shù)表示形式：G( j)G( j) e j ( )A()e j ( )j tg 1式中 A( )是復數(shù)頻率特性的模，稱幅頻特性；() 是復數(shù)頻率特性的相位移、稱相頻特性。兩種表示方法的關系為 A( )P 2 ( ) Q 2 ( ) ;( ) tg 1 Q () ，所以答案 C 正確。P ()3已知系統(tǒng)頻率特性為1，當輸入為 x(t ) si

31、n 2t 時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為（）15 jA.sin(2ttg 1 5)B.1sin(2ttg1 5)21C.sin(2ttg15 )D.251sin(2ttg1 5)21答： D解析：系統(tǒng)的頻率特性為 G ( j )1，其幅頻特性為：1jTG( j)11，1jT1(T) 2相頻特性為： ()G( j)tg1T，系統(tǒng)的頻率響應為y(t )x0sin(ttg1T) ，所以答案D 正確。1(T) 24理想微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為（）A.20 dB dec ，通過 =1 點的直線B.-20 dB dec ，通過 =1 點的直線C. -20 dB，通過 =0 點的直線D.20 dB，通過 =0 點的直線decdec答： A解析：理想微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 G ( s)s ，幅相頻率特性為jG( j ) je2，幅頻特性為A( )；相頻特性為()2，其對數(shù)幅頻特性為：L ( ) 20 log A()20 log顯然，理想微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為20 dB dec ，通過 =1 點的直線。5開環(huán)傳遞函數(shù) G K (s) 的對數(shù)幅頻特性與對數(shù)相頻特性如圖所示，當K 增大時：（）L()c()圖A.