《控制工程基礎(chǔ)》試卷3及詳細(xì)答案

1、19、關(guān)于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點錯誤的是()B、開環(huán)頻率特性，在中頻段對數(shù)幅頻特性斜率應(yīng)為 -20dB/dec；C、低頻段，系統(tǒng)的開環(huán)增益主要由系統(tǒng)動態(tài)性能要求決定；D、利用超前網(wǎng)絡(luò)進行串聯(lián)校正，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。二、選擇題(每題 2 分，共 20 分)1、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù)F(s)= 1 + G(s)H(s)，錯誤的說法是()A、F(s)的零點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點B、F(s)的極點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點C、F(s )的零點數(shù)與極點數(shù)相同D、F(s)的零點就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點2s +12、已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) =2I，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為(s +6s

2、+10010、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s-2，當(dāng)輸入信號是r(t) = 2,2P t2時,s (s+ 6s+ 100)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是()A、 0 B、xc、10 D、20、(10 分)建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并以傳遞函數(shù)形式表示。B、(s26s 100) (2 s 1) =06、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在-c =1處提供最大相位超前角的是()。、填空題(每題 1 分，共 15 分)1、對于自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面，即：_、和_，其中最基本的要求是_。2、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為G(s)，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)10s 1A、-S+ 110s 1

3、B、-0.1s 12s 1C、0.5s 10.1s 1D、-10s 17、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果()A、增加開環(huán)極點；B 、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋;為_。3、能表達控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式或表示方法，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 _、_等。4、判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用_、_等方法。5、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_；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_。C 增加開環(huán)零點；D 、引入串聯(lián)超前校正裝置。8、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點正確的是

4、()A、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的各項系數(shù)都為正數(shù);B、無論是開環(huán)極點或是閉環(huán)極點處于右半 S 平面，系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項系數(shù)為負(fù)數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定；D、當(dāng)系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于 1 時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。6、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則其開環(huán)幅頻特性為s(T1s 1)(T2s 1)_ ，相頻特性A、一個設(shè)計良好的系統(tǒng)，相角裕度應(yīng)為 45 度左右;7、最小相位系統(tǒng)是指_A、s26s 100 =0C、s26s 100 1 =0D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)3、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點越靠近 S 平面原點，貝 U ()A、準(zhǔn)確度越高B、準(zhǔn)確度越低C、響應(yīng)速度越

5、快D、響應(yīng)速度越慢4、已(0.1s 1)(s 5)，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為)。A、100 B、1000 C、20 D、不能確定5、若兩個系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的：A、閉環(huán)零點和極點B、開環(huán)零點C、閉環(huán)極點D、階躍響應(yīng)Fi(t)G52R(i E(f)1、 寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)“（s） = 9廻 表達式；（8分）R（s）2、 要使系統(tǒng)滿足條件： 二0.707=2,試確定相應(yīng)的參數(shù)K和一：；（6分）3、 求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)二oo, ts；（6分）六、（15 分）設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為2G（S）=-S（S+1）試求當(dāng)輸入信號 r（t）= . 2 sin（t-45 ）時，其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)

6、輸出五、（20 分）已知系統(tǒng)的方框圖如下圖所示。試求閉環(huán)傳遞函數(shù) C（s）/R（s）（提示：應(yīng)用信號流圖及梅森公式）四、 （20 分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:N(s+c(t)。3五、解：繪制信號流圖一填空：1、 穩(wěn)定性快速性 準(zhǔn)確性 穩(wěn)定性2、G（s）3、 微分方程傳遞函數(shù)（或結(jié)構(gòu)圖信號流圖）（任意兩個均可）4、 勞思判據(jù)根軌跡 奈奎斯特判據(jù)5、開環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)6、A（ ）二 _j _2 ；CO=-90tgJ（T1J-tgJ（T2）尬Jg ）2+1 血 $ + 1-7、S 右半平面不存在系統(tǒng)的開環(huán)極點及開環(huán)零點二選擇1、A 2、B3、D 4、C 5、C6、B7、A8、C10、D三、解：

7、my(t) ky(t) =Fi(t)k 二匕 k2kik2G(s)二Y(s)Fi(s)& +k2k1k2ms2k1k2注:別忘了標(biāo)注箭頭表示信號流向。2）應(yīng)用梅森公式求閉環(huán)傳遞函數(shù)：前向通道增益R =G1G2G3；12 -G4G3；回路增益L=-G2H2；L2=_G1G2G3H3H1；L3=-G5；L4 =- G3G4H3H1特征式:=1G2H2GG2G3H1H3G5G3G4H3H1G2G5H2；余因子式（對應(yīng)各個前項通道的）亠二1 G5； 、2=1 G5；-經(jīng)驗：一般余因子式不會直接等于1 不然太簡單了四、解:閉環(huán)傳遞函數(shù)1、”(s)2、 （ 4 分）C(s)s2R(s)12s s=2=42 2s2* s K2 -s 2 ns 六、K =4-=0.707C(s)_(GG G4)G3(1 G5)R(s)一1 G2H2GG2G3H1H3G G2G5H2C(s)=G(s)=s(s T)R(s) 1 G(s)2s (sT)s2s 2C(j )=2R()2- 2 3、( 4 分)匚。i =4.320。44ts一 - 2.83叫V2A(3)=2 2(2 - )0(3)=