《控制工程基礎》試卷3及詳細答案

1、桂林電子科技大學試卷法，叫系統(tǒng)的數學模型，在古典控制理論中系統(tǒng)數學模型2013 2014 學年第 二 學期課程名稱控制工程基礎(A卷.閉卷) 適用年級或專業(yè)) 、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。題號一二三四五六七八成績滿分152010202015100得分評卷人考試時間120分鐘 班級學號 姓名、填空題(每題1分，共15分)5、自動控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式， 當控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯系時，稱為;當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系時，稱為 6、設系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為s(T1s 1)(T2s 1)則其開環(huán)幅頻1、對于自動控制系統(tǒng)的

2、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、若某單位負反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數為G(s),則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為。特性為，相頻特性為7、最小相位系統(tǒng)是指、選擇題(每題2分，共20分)3、能表達控制系統(tǒng)各變量之間關系的數學表達式或表示方1、關于奈氏判據及其輔助函數F(s尸1 + G(s)H(s),錯誤的說法是()F(s)的零點就是開環(huán)傳遞函數的極點F(s)的極點就是開環(huán)傳遞函數的極點F(s)的零點數與極點數相同F(s)的零點就是閉環(huán)傳遞函數的極點 TOC o 1-5 h z . 一，一.、一 一一.2s 1 、2、已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為 G(s)=，則該s2 6s

3、 100系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為()。_2_2_A、s +6s+100=0B、 (s +6s+100)+(2s + 1) = 0C、s2 +6s+100+1 =0 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關3、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點越靠近 S平面原點，則()。A、準確度越高B、準確度越低C、響應速度越快D、響應速度越慢4、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為I：則該系統(tǒng)的開環(huán) (0.1s 1)(s 5)增益為()。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6、下列串聯校正裝置的傳遞函數中，能在切c = 1處提供最大相位超前角的是()。10s 110s 12s 10.1s 1A

4、、 B、 C、 D、 TOC o 1-5 h z s 10.1s 10.5s - 110s 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)外加單位負反饋；C、增加開環(huán)零點；D、引入串聯超前校正裝置。8、關于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點正確的是()。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都為正數；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；A、100B、 1000C、20D、不能確定止;C、如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項系數為負數，系統(tǒng)不穩(wěn)A、0 B、8C、10D、20D、當系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于 1時，系統(tǒng)不穩(wěn)

5、定。9、關于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點錯誤的是（）A、一個設計良好的系統(tǒng)，相角裕度應為 45度左右;B、開環(huán)頻率特性，在中頻段對數幅頻特性斜率應為 -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、利用超前網絡進行串聯校正，是利用超前網絡的相角超前特性。10 、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為G(s)=10(2s 1)s2(s2 6s 100)當輸入信號是r（t）=2+2t+t2時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是（）、（10分）建立圖示系統(tǒng)的數學模型，并以傳遞函數形式表示。y。四、（20分）系統(tǒng)結構圖如下圖所示: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C（s）/R（

6、s）（提示：應用信號流圖及梅森公式）R(s)1、寫出閉環(huán)傳遞函數 （S） =C0 表達式；（8分）R（s）2、要使系統(tǒng)滿足條件：七=0.707,n =2,試確定相應的參數 K和B ； （6 分）3、求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標仃, ts; （6分）六、(15分)設單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為2G (S)=S ( S + 1 )試求當輸入信號r(t)= 22 sin(t-45 )時，其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出c。填空:1、穩(wěn)定性 快速性 準確性 穩(wěn)定性2、G（s）3、微分方程傳遞函數（或結構圖信號流圖）（任意兩個均可）4、勞思判據根軌跡 奈奎斯特判據5、開環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)四、解:K= CS)=

7、: 2 I2 R(s) 1 , _KL _K s K s K s 2 ns12s s2、（4 分）K = 4=0.7076、A()=K (Ti )2 1 ,(?2 )2 13、（4 分）仃 0o = e一如十一=4.32%()-900 tgd ) tg(T2 )ts4= 2.83二選擇1、A 2、B3、D 4、C 5、C 6、B 7、A 8、C9、C10、D三、解：my(t) ky= Fi(t)k1，kzk 二k1 k2G(s)=2=_k_Fi (s)k1 k2 msk1k27、S右半平面不存在系統(tǒng)的開環(huán)極點及開環(huán)零點五、解：繪制信號流圖不然太簡單了C(s)閉環(huán)傳遞函數空二 (G1G2 G40

8、1G5)R(s) 1 G2H2 G1G2G3H1H3 G5 G2G5H2C(s) = G(s) = s(s+1)=2而-1 G(s)-1.2，2 s 2s (s 1)注:別忘了標注箭頭表示信號流向。2）應用梅森公式求閉環(huán)傳遞函數：前向通道增益R=GiG2G3； P2=G4 G3；回路增益Li=等2H 2； L2=-GiG2G3H3H1； L3 = -G5； L4=-G3G4H3H1特征式 =1 +G2H 2 +G1G2G3H1H3 +G5 +G3G4H 3H1 +G2G5H2;余因子式（對應各個前項通道的）Cj) 2R(j 1) 2- . 2 j .A( 3)=,=,(2-，2)2 .204( 3)= arctg22- ;r(t)= 2 2 sin(t-45 )= =1、，、1 1M w)= 一