《控制工程基礎(chǔ)》期末復(fù)習(xí)題及答案-81251553585744438

1、控制工程基礎(chǔ)期末復(fù)習(xí)題一、選擇題1、采用負(fù)反饋形式連接后，則()A、一定能使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定；B、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能一定會(huì)提高;C、一定能使干擾引起的誤差逐漸減小，最后完全消除；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。TOC o 1-5 h z2、下列哪種措施對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果()。A、增加開環(huán)極點(diǎn)；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋;C、增加開環(huán)零點(diǎn)；D、引入串聯(lián)超前校正裝置。3、系統(tǒng)特征方程為D(s)=s3+2s2+3s+6=0，則系統(tǒng)()A、穩(wěn)定；B、單位階躍響應(yīng)曲線為單調(diào)指數(shù)上升;C、臨界穩(wěn)定；D、右半平面閉環(huán)極點(diǎn)數(shù)Z=2。4、系統(tǒng)在r(t)=t2作用下的穩(wěn)態(tài)誤差e，說(shuō)明()ssA、型別

2、v0。，則下列說(shuō)法正確的是()。A、不穩(wěn)定；B、只有當(dāng)幅值裕度k1時(shí)才穩(wěn)定；gC、穩(wěn)定；D、不能判用相角裕度判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。9、若某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為-10sl，則該校正裝置屬于()。100s+1A、超前校正B、滯后校正C、滯后-超前校正D、不能判斷10、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在o二1處提供最大相位超前角的是:c10s+110s+12s+10.1s+1As+1B0.1s+1、0.5s+1、10s+111、關(guān)于傳遞函數(shù)，錯(cuò)誤的說(shuō)法是()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(dòng)對(duì)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)

3、傳遞函數(shù)的極點(diǎn)決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。12、下列哪種措施對(duì)改善系統(tǒng)的精度沒有效果()。A、增加積分環(huán)節(jié)B、提高系統(tǒng)的開環(huán)增益KC、增加微分環(huán)節(jié)D、引入擾動(dòng)補(bǔ)償13、高階系統(tǒng)的主導(dǎo)閉環(huán)極點(diǎn)越靠近虛軸，則系統(tǒng)的()。A、準(zhǔn)確度越高B、準(zhǔn)確度越低C、響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢14、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為50(2s+1)(s+5)則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為()。A、50B、25C、10D、515、若某系統(tǒng)的根軌跡有兩個(gè)起點(diǎn)位于原點(diǎn)，則說(shuō)明該系統(tǒng)()。A、含兩個(gè)理想微分環(huán)節(jié)B、含兩個(gè)積分環(huán)節(jié)C、位置誤差系數(shù)為0D、速度誤差系數(shù)為0TOC o 1-5 h z16、開環(huán)頻域性能指標(biāo)中的相角裕度丫對(duì)應(yīng)時(shí)域性能指標(biāo)(

4、)。A、超調(diào)b%B、穩(wěn)態(tài)誤差eC、調(diào)整時(shí)間tD、峰值時(shí)間tsssp17、已知某些系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)如下，屬于最小相位系統(tǒng)的是()A、K(2_s)B、_K(s+1)C、KD、K(l_s)s(s+1)s(s+5)s(s2s+1)s(2一s)18、若系統(tǒng)增加合適的開環(huán)零點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是()。A、可改善系統(tǒng)的快速性及平穩(wěn)性；B、會(huì)增加系統(tǒng)的信噪比;C、會(huì)使系統(tǒng)的根軌跡向s平面的左方彎曲或移動(dòng)；D、可增加系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。19、開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的低頻段決定了系統(tǒng)的()。A、穩(wěn)態(tài)精度B、穩(wěn)定裕度C、抗干擾性能D、快速性20、下列系統(tǒng)中屬于不穩(wěn)定的系統(tǒng)是()。A、閉環(huán)極點(diǎn)為si2=-1士j2的系統(tǒng)B、

5、閉環(huán)特征方程為s2+2s+1=0的系統(tǒng)C、階躍響應(yīng)為c(t)二20(1+e_o.41)的系統(tǒng)D、脈沖響應(yīng)為h(t)二8e(w的系統(tǒng)31、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，正確的說(shuō)法是：()A、一型系統(tǒng)在跟蹤斜坡輸入信號(hào)時(shí)無(wú)誤差；s2R(s)B、穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算的通用公式是e二limsssT1+G(s)H(s)C、增大系統(tǒng)開環(huán)增益K可以減小穩(wěn)態(tài)誤差；D、增加積分環(huán)節(jié)可以消除穩(wěn)態(tài)誤差，而且不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性32、適合應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是()。A、單輸入，單輸出的線性定常系統(tǒng)；B、單輸入，單輸出的線性時(shí)變系統(tǒng)；C、單輸入，單輸出的定常系統(tǒng)；D、非線性系統(tǒng)。33、若某負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為s(s+1)則該

6、系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為()。B、s(s+1)+5=0A、s(s+1)=0C、s(s+1)+1=0D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)34、非單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為G(S),反饋通道傳遞函數(shù)為H(S),當(dāng)輸入信號(hào)為R(S),則從輸入端定義的誤差E(S)為()A、E(S)=R(S)-G(S)B、E(S)=R(S)-G(S)-H(S)C、E(S)=R(S)-G(S)-H(S)D、E(S)=R(S)-G(S)H(S)35、已知下列負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，應(yīng)畫零度根軌跡的是()。A、K*(2-s)s(s+1)K*s(s一1)(s+5)K*s(s23s+1)K*(1-s)s(2一s)36、閉環(huán)系統(tǒng)的

7、動(dòng)態(tài)性能主要取決于開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的：A、低頻段B、開環(huán)增益C、高頻段D、中頻段10(2s+1)37、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，當(dāng)輸入信號(hào)是s2(s2+6s+100)r(t)=2+2t+12時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是()A、0；B、8；C、10；D、2038、關(guān)于系統(tǒng)零極點(diǎn)位置對(duì)系統(tǒng)性能的影響，下列觀點(diǎn)中正確的是()A、如果閉環(huán)極點(diǎn)全部位于S左半平面，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。穩(wěn)定性與閉環(huán)零點(diǎn)位置無(wú)關(guān)；B、如果閉環(huán)系統(tǒng)無(wú)零點(diǎn)，且閉環(huán)極點(diǎn)均為負(fù)實(shí)數(shù)極點(diǎn)，則時(shí)間響應(yīng)一定是衰減振蕩的；C、超調(diào)量?jī)H取決于閉環(huán)復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn)的衰減率，與其它零極點(diǎn)位置無(wú)關(guān)；D、如果系統(tǒng)有開環(huán)極點(diǎn)處于S右半平面，則系統(tǒng)

8、不穩(wěn)定。41、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù)F(s)二1+G(s)H(s),錯(cuò)誤的說(shuō)法是()A、F(s)的零點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)B、F(s)的極點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)C、F(s)的零點(diǎn)數(shù)與極點(diǎn)數(shù)相同D、F(s)的零點(diǎn)就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)2s+142、已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為s2+6s+100()。A、s2+6s+100=0B、(s2+6s+100)+(2s+1)=0C、s2+6s+100+1=0D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)43、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)越靠近S平面原點(diǎn)，則()。A、準(zhǔn)確度越高B、準(zhǔn)確度越低C、響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢10044、已知系統(tǒng)

9、的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為()。(0.1s+1)(s+5)A、100B、1000C、20D、不能確定45、若兩個(gè)系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的A、閉環(huán)零點(diǎn)和極點(diǎn)B、開環(huán)零點(diǎn)C、閉環(huán)極點(diǎn)D、階躍響應(yīng)46、F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)。A、10s+1s+110s+10.1s+12s+10.5s+10.1s+110s+147、關(guān)于PI控制器作用，下列觀點(diǎn)正確的有()A、可使系統(tǒng)開環(huán)傳函的型別提高，消除或減小穩(wěn)態(tài)誤差；B、積分部分主要是用來(lái)改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的；C、比例系數(shù)無(wú)論正負(fù)、大小如何變化，都不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性D、只要應(yīng)用PI控制規(guī)律，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

10、就為零。48、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點(diǎn)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(xiàng)系數(shù)都為正數(shù)B、無(wú)論是開環(huán)極點(diǎn)或是閉環(huán)極點(diǎn)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(xiàng)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(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。49、關(guān)于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是()A、一個(gè)設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)，相角裕度應(yīng)為45度左右；B、開環(huán)頻率特性，在中頻段對(duì)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(dòng)態(tài)性能要求決定；D、利用超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。_、10(2s+1)50、

11、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,當(dāng)輸入信號(hào)是s2(s2+6s+100)r(t)二2+2t+12時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是()A、0B、8C、10D、20二、(8分)試建立如圖3所示電路的動(dòng)態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。a.iR1to11UiR2:。圖3三、(共20分)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：圖41、寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)(s)=右表達(dá)式；(4分)2、要使系統(tǒng)滿足條件：g=0.707,w二2，試確定相應(yīng)的參數(shù)K和0;(4分)n3、求此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)b/,t；(4分)0s4、r(t)=2t時(shí)，求系統(tǒng)由r(t)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差e；(4分)ss5、確定G(s)，使干擾n(t)對(duì)系統(tǒng)輸出c(t)無(wú)影響。(

12、4分)n四、（共22分）某最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線L。）如圖5所示：jIL(CO)dBS3對(duì)數(shù)幅頤特性曲線1、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G0（s）；（8分）2、寫出該系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性、開環(huán)幅頻特性及開環(huán)相頻特性。（3分）3、求系統(tǒng)的相角裕度丫。（7分）4、若系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度不夠大，可以采用什么措施提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度（4分）五、（8分）寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C凹（結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)，梅遜公式均R（s）可）。G/s)六、（共20分）設(shè)系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)（s）=C（S）=1，試求:R（s）T2s2+2gTs+11、0.2；T二0.08s；g=0.8；T二0.08s時(shí)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量q%、調(diào)節(jié)時(shí)

13、間t及峰值時(shí)間t。（7分）sp2、g=0.4；T二0.04s和g=0.4；T二0.16s時(shí)單位階躍響應(yīng)的超調(diào)量q%、調(diào)節(jié)時(shí)間t和峰值時(shí)間t。（7分）sp3、根據(jù)計(jì)算結(jié)果，討論參數(shù)g、T對(duì)階躍響應(yīng)的影響。（6分）七、（共22分）已知反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H（s）=-，s（s+1）試：1、用奈奎斯特判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（10分）2、若給定輸入r（t）=2t+2時(shí)，要求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為，問(wèn)開環(huán)增益K應(yīng)取何值。（7分）3、求系統(tǒng)滿足上面要求的相角裕度丫。（5分）八、（16分）已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中G（s）=k（0；5丁1），輸入信號(hào)為s（s+1）（2s+1）單位斜坡函數(shù)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)

14、誤差（8分）。分析能否通過(guò)調(diào)節(jié)增益k，使穩(wěn)態(tài)誤差小于（8分）。k（1一ps）九、已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H（s）=麗而，腺,T均大于，試用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性。（16分）十、已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。（16分）R(s)KC(s)s(s1)11圖一、設(shè)控制系統(tǒng)如圖，要求校正后系統(tǒng)在輸入信號(hào)是單位斜坡時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差不大于相角裕度不小于40。，幅值裕度不小于10dB,試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)。（16分）十二、寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Cs）（結(jié)構(gòu)圖化簡(jiǎn)，梅遜公式均可）c十三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，求系統(tǒng)的超調(diào)量。%和調(diào)節(jié)時(shí)間t。(12s分)R(s)0C(s)s(