機(jī)械控制工程基礎(chǔ)習(xí)題集

《機(jī)械控制工程基礎(chǔ)》習(xí)題及解答目錄第1章緒論第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型第3章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析第4章控制系統(tǒng)的頻域分析第5章控制系統(tǒng)的性能分析第6章控制系統(tǒng)的綜合校正第7章模擬考試題型及分值分布第1章緒論一、選擇填空題TOC\o"1-5"\h\z開環(huán)控制系統(tǒng)在其控制器和被控對(duì)象間只有（正向作用）。 P2A.反饋?zhàn)饔?B.前饋?zhàn)饔肅.正向作用D.反向作用閉環(huán)控制系統(tǒng)的主反饋取自（被控對(duì)象輸出端）。 P3A.給定輸入端 B.干擾輸入端 C.控制器輸出端 D.系統(tǒng)輸出端閉環(huán)系統(tǒng)在其控制器和被控對(duì)象之間有（反向作用）。 P3A.反饋?zhàn)饔?B.前饋?zhàn)饔?C.正向作用 D.反向作用A.輸入量 B.輸出量 C.反饋量 D.干擾量自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)過程是以偏差消除（偏差的過程）。 P2-3A.偏差的過程B.輸入量的過程 C.干擾量的過程 D.穩(wěn)態(tài)量的過程一般情況下開環(huán)控制系統(tǒng)是（穩(wěn)定系統(tǒng)）。 P2A.不穩(wěn)定系統(tǒng) B.穩(wěn)定系統(tǒng) C.時(shí)域系統(tǒng) D.頻域系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)除具有開環(huán)控制系統(tǒng)所有的環(huán)節(jié)外，還必須有 （B）。p5A.給定環(huán)節(jié) B.比較環(huán)節(jié) C.放大環(huán)節(jié) D.執(zhí)行環(huán)節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)必須通過（ C）。p3A.輸入量前饋參與控制 B.干擾量前饋參與控制C.輸出量反饋到輸入端參與控制 D.輸出量局部反饋參與控制TOC\o"1-5"\h\z隨動(dòng)系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號(hào)能跟隨（ C的變化）。 P6A.反饋信號(hào) B.干擾信號(hào) C.輸入信號(hào) D.模擬信號(hào)若反饋信號(hào)與原系統(tǒng)輸入信號(hào)的方向相反則為（負(fù)反饋）。 P3A.局部反饋B.主反饋 C.正反饋 D.負(fù)反饋．輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒有影響的控制系統(tǒng)是（開環(huán)控制系統(tǒng)）。 P2A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.反饋控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中一般具有（ B）。p5A..給定元件 B.檢測(cè)元件C.放大元件 D.執(zhí)行元件控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的〔 B〕p8A.快速性 B.準(zhǔn)確性 C.穩(wěn)定性 D.動(dòng)態(tài)性輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用有直接影響的系統(tǒng)是（ B）p3A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.線性控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng)通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定后，被控量與期望值一致的控制系統(tǒng)為（無差系統(tǒng)）。 p6A.有差系統(tǒng) B.無差系統(tǒng) C.連續(xù)系統(tǒng) D.離散系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)過程是以偏差消除 （A ）。P5-6A.偏差的過程 B.輸入量的過程 C.干擾量的過程D.穩(wěn)態(tài)量的過程閉環(huán)控制系統(tǒng)除具有開環(huán)控制系統(tǒng)所有的環(huán)節(jié)外，還必須有 （B）。P4-5A.給定環(huán)節(jié) B.比較環(huán)節(jié) C.放大環(huán)節(jié) D.執(zhí)行環(huán)節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)必須通過 （C ）。P3-4A.輸入量前饋參與控制 B.干擾量前饋參與控制C.輸出量反饋到輸入端參與控制 D.輸出量局部反饋參與控制輸出信號(hào)對(duì)控制作用有影響的系統(tǒng)為 （B）。p3A.開環(huán)系統(tǒng) B.閉環(huán)系統(tǒng) C.局部反饋系統(tǒng) D.穩(wěn)定系統(tǒng)把系統(tǒng)擾動(dòng)作用后又重新平衡的偏差稱為系統(tǒng)的 （B）。p8A.靜態(tài)誤差 B.穩(wěn)態(tài)誤差 C.動(dòng)態(tài)誤差 D.累計(jì)誤差干擾作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的穩(wěn)定系統(tǒng)在干擾作用消失后 （B）。P7A.將發(fā)散離開原來的平衡狀態(tài) B.將衰減收斂回原來的平衡狀態(tài)C.將在原平衡狀態(tài)處等幅振蕩 D.將在偏離平衡狀態(tài)處永遠(yuǎn)振蕩無差系統(tǒng)是指 （B）。P6A.干擾誤差為零的系統(tǒng) B.穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng)C.動(dòng)態(tài)誤差為零的系統(tǒng) D.累計(jì)誤差為零的系統(tǒng)把系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)過渡到新的穩(wěn)態(tài)的偏差稱為系統(tǒng)的 （B）p8A.靜態(tài)誤差 B.穩(wěn)態(tài)誤差 C.動(dòng)態(tài)誤差 D.累計(jì)誤差以同等精度元件組成的開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)其精度比較為（ B）p2-4A.開環(huán)高B.閉環(huán)高 C.相差不多 D.一樣高隨動(dòng)系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號(hào)能跟隨（ C）p6A.反饋信號(hào)的變化 B.干擾信號(hào)的變化 C.輸入信號(hào)的變化 D.模擬信號(hào)的變化對(duì)于抗干擾能力強(qiáng)系統(tǒng)有（ B）p3-4A.開環(huán)系統(tǒng) B.閉環(huán)系統(tǒng) C.線性系統(tǒng) D.非線性系統(tǒng)對(duì)于一般控制系統(tǒng)來說（ A）p2A.開環(huán)不振蕩 B.閉環(huán)不振蕩 C.開環(huán)一定振蕩 D.閉環(huán)一定振蕩輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用沒有影響的控制系統(tǒng)是（ A）p2A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.反饋控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng)二、填空題TOC\o"1-5"\h\z任何閉環(huán)系統(tǒng)都存在信息的傳遞與反饋，并可利用（反饋進(jìn)行控制）。 P3對(duì)控制系統(tǒng)性能的基本性能要求是（穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速）。 P7控制系統(tǒng)校正元件的作用是（改善系統(tǒng)性能）。 P5開環(huán)控制系統(tǒng)比閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度（ 差或低）。 P2-3恒值控制系統(tǒng)的輸出量以一定的精度保持（希望值）。 P6通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定后，被控量與期望值一致的控制系統(tǒng)為（無差系統(tǒng)） p6干擾作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的穩(wěn)定系統(tǒng)在干擾作用消失后將（重新恢復(fù)到）原來的平衡狀態(tài)。無差系統(tǒng)是指（穩(wěn)態(tài)誤差）為零的系統(tǒng)。 P6負(fù)反饋系統(tǒng)通過修正偏差量使系統(tǒng)趨向于（給定值）。 P3（6.16）三、名詞解釋題自動(dòng)控制：沒有人直接參與的情況下，使生產(chǎn)過程或被控對(duì)象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化的控制調(diào)節(jié)過程。 P1開環(huán)控制系統(tǒng)：在控制器和被控對(duì)象間只有正向控制作用的系統(tǒng)。 P2閉環(huán)控制系統(tǒng)：輸出端和輸入端之間有反饋回路，輸出量對(duì)系統(tǒng)直接參與控制作用的系統(tǒng)。 P3穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指擾動(dòng)消失后，控制系統(tǒng)由初始偏差回復(fù)到原平衡狀態(tài)的性能。 P7快速性：是指在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。 P7準(zhǔn)確性：是指系統(tǒng)響應(yīng)的動(dòng)態(tài)過程結(jié)束后，被控量與希望值之間的誤差值，誤差值越小準(zhǔn)確性越高。 P8四、簡(jiǎn)答題簡(jiǎn)述開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：）輸出端和輸入端之間無反饋回路； 2）無自糾正偏差的能力，控制精度低； 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低； 4）一般是穩(wěn)定的，工作可靠。 P2簡(jiǎn)答閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：）輸出端和輸入端之間有反饋回路； 2）有自糾正偏差的能力，控制精度高； 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 P3簡(jiǎn)述閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制原理：檢測(cè)輸出量的實(shí)際值； 2）將實(shí)際值與給定值（輸入量）進(jìn)行比較得出偏差值； 3）用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差。 P3-4簡(jiǎn)述對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求：）穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指擾動(dòng)消失后，控制系統(tǒng)由初始偏差回復(fù)到原平衡狀態(tài)的性能； 2）準(zhǔn)確性：被控量與希望值之間的穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差值越小準(zhǔn)確性越高； 3）快速性：消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。 P7-85.簡(jiǎn)答反饋控制系統(tǒng)的組成：答：反饋控制系統(tǒng)主要包括給定元件、反饋元件、比較元件、放大元件、執(zhí)行元件及校正元件等。 P4第2章控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型一、選擇填空題.線性定常系統(tǒng)對(duì)某輸入信號(hào)導(dǎo)數(shù)（積分）的時(shí)域響應(yīng)等于（ B）。P10A.該輸入信號(hào)時(shí)域響應(yīng)的積分（導(dǎo)數(shù)） B.該輸入信號(hào)時(shí)域響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分）C.該輸入信號(hào)頻率響應(yīng)的積分（導(dǎo)數(shù)） D.該輸入信號(hào)頻率響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分）.若系統(tǒng)中的齒輪或絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)存在間隙，則該系統(tǒng)的換向工作狀態(tài)為（ A）。P11A.本質(zhì)非線性狀態(tài) B.非本質(zhì)非線性狀態(tài) C.本質(zhì)線性狀態(tài) D.非本質(zhì)線性狀態(tài).描述系統(tǒng)零輸入狀態(tài)的齊次微分方程的根是系統(tǒng)的（ A）。P12、17A.閉環(huán)極點(diǎn) B.開環(huán)極點(diǎn) C.開環(huán)零點(diǎn) D.閉環(huán)零點(diǎn).線性定常系統(tǒng)輸入信號(hào)導(dǎo)數(shù)的時(shí)間響應(yīng)等于該輸入信號(hào)時(shí)間響應(yīng)的（ D）A.傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導(dǎo)數(shù).微分方程的通解是描述系統(tǒng)固有特性的（B）。 P12、15A.強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)解 B.自由運(yùn)動(dòng)解 C.全響應(yīng) D.穩(wěn)態(tài)響應(yīng).傳遞函數(shù)G（s）的零點(diǎn)是（A）。P17A.G（s）=0的解B.G（s）=物解C.G（s）>0的不等式解D.G（s）<0的不等式解.線性定常系統(tǒng)輸入信號(hào)積分的時(shí)間響應(yīng)等于該輸入信號(hào)時(shí)間響應(yīng)的 （C）A.傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導(dǎo)數(shù).傳遞函數(shù)的分母反日^系統(tǒng)本身（ C）。P17A.振蕩特性 B.阻尼特性 C.與外界無關(guān)的固有特性 D.與外界之間的關(guān)系.系統(tǒng)的特征方程是（ C）。P28A.1+（閉環(huán)傳遞函數(shù)） =0 B.1+（反饋傳遞函數(shù)） =0C.1+（開環(huán)傳遞函數(shù)）=0 D.1+（前向傳遞函數(shù)）=0.實(shí)際的物理系統(tǒng)G（s）的零點(diǎn)映射到G（s）復(fù)平面上為（A）。p17A.坐標(biāo)原點(diǎn) B.極點(diǎn)C.零點(diǎn) D.無窮遠(yuǎn)點(diǎn).同一個(gè)控制系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程和開環(huán)傳遞函數(shù)（A）。P29A.是唯一的，且與輸入或輸出無關(guān) B.是相同的，且與輸入或輸出無關(guān)C.是唯一的，且與輸入和輸出有關(guān) D.是相同的，且與輸入和輸出有關(guān)TOC\o"1-5"\h\z.求線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)條件是（C）。 p16A.穩(wěn)定條件 B.穩(wěn)態(tài)條件 C.零初始條件 D.瞬態(tài)條件.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為 G（s）,則單位反饋的閉環(huán)傳遞函數(shù)為（A）P27-28G（s） G（s）H（s） G（s） H（s）A. B. C. D. G（s）1G（s）H（s） 1G（s）H（s）1G（s）H（s）.微分環(huán)節(jié)使系統(tǒng)（A） p20A.輸出提前B.輸出滯后 C.輸出大于輸入 D.輸出小于輸入.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳遞函數(shù)是（C） p27A.輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比B.輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比C.輸出信號(hào)的拉氏變換與誤差信號(hào)的拉氏變換之比D.誤差信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（A） p17A.數(shù)學(xué)模型 B.被控對(duì)象 C.被控參量 D.結(jié)構(gòu)參數(shù).單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G（s）,則其閉環(huán)系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)與（C） p27-28A.反饋傳遞函數(shù)相同 B.閉環(huán)傳遞函數(shù)相同C.開環(huán)傳遞函數(shù)相同 D.誤差傳遞函數(shù)相同TOC\o"1-5"\h\z.可以用疊加原理的系統(tǒng)是（D） p10A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.離散控制系統(tǒng) D.線性控制系統(tǒng).對(duì)于一個(gè)確定的系統(tǒng)，它的輸入輸出傳遞函數(shù)是（A） p17A.唯一的 B.不唯一的C.決定于輸入信號(hào)的形式 D.決定于具體的分析方法.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將使系統(tǒng)（A） p21A.增大干擾誤差 B.減小干擾誤差 C.增大階躍輸入誤差 D.減小階躍輸入誤差.控制框圖的等效變換原則是變換前后的（ B）p30（1.2）A.輸入量和反饋量保持不變 B.輸入量和輸出量保持不變C.輸入量和干擾量保持不變 D.輸出量和反饋量保持不變TOC\o"1-5"\h\z.線性控制系統(tǒng)（B） p10A.一定是穩(wěn)定系統(tǒng) B.是滿足疊加原理的系統(tǒng)C.是穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng) D.是不滿足疊加原理的系統(tǒng).同一系統(tǒng)由于研究目的的不同，可有不同的（B） p17A.穩(wěn)定性 B.傳遞函數(shù) C.諧波函數(shù) D.脈沖函數(shù).非線性系統(tǒng)的最主要特性是（B） p11-12A.能應(yīng)用疊加原理 B.不能應(yīng)用疊加原理 C.能線性化 D.不能線性化.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于（B） p19A.反饋量的微分 B.輸入量的微分 C.反饋量D.輸入量.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（A） p17A.傳遞函數(shù)B.反函數(shù) C.正弦函數(shù) D.余弦函數(shù).比例環(huán)節(jié)能立即地響應(yīng)（B） p18A.輸出量的變化 B.輸入量的變化 C.誤差量的變化 D.反饋量的變化.滿足疊加原理的系統(tǒng)是（C） p10A.定常系統(tǒng) B.非定常系統(tǒng) C.線性系統(tǒng)D.非線性系統(tǒng).彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的（B） p13A.相對(duì)位移成正比 B.相對(duì)速度成正比C.相對(duì)加速度成正比 D.相對(duì)作用力成正比.傳遞函數(shù)的量綱是（B） p16-17A.取決于輸入與反饋信號(hào)的量綱 B.取決于輸出與輸入信號(hào)的量綱C.取決于干擾與給定輸入彳t號(hào)的量綱 D.取決于系統(tǒng)的零點(diǎn)和極點(diǎn)配置TOC\o"1-5"\h\z.理想微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（C） p19A.—— B.- C.s D.1+TsTs s.一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（D） p23A.—— B.1 C.s D.1+TsTs s.實(shí)際系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母階次（C） p17A.小于分子階次 B.等于分子階次C.大于等于分子階次 D.大于或小于分子階次.若積分環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)為 T,則輸出量隨時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷地增加，增長(zhǎng)斜率為（B） p212A.T B.1/T C.1+1/T D.1/T2.傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)（A） p16-17A.自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān) B.輸入信號(hào)有關(guān) C.輸出信號(hào)有關(guān) D.干擾信號(hào)有關(guān).閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是（C）p27A.輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比B.輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比C.反饋信號(hào)的拉氏變換與誤差信號(hào)的拉氏變換之比D.誤差信號(hào)的拉氏變換與反饋信號(hào)的拉氏變換之比.實(shí)際物理系統(tǒng)微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特性的（ A）p12A.結(jié)構(gòu)參數(shù)組成B.輸入?yún)?shù)組成 C.干擾參數(shù)組成 D.輸出參數(shù)組成.實(shí)際物理系統(tǒng)的微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項(xiàng)的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特性（ A）p12A.特征參數(shù)組成 B.輸入?yún)?shù)組成 C.干擾參數(shù)組成D.輸出參數(shù)組成.傳遞函數(shù)代表了系統(tǒng)的固有特T只與系統(tǒng)本身的（D）p16-17A.實(shí)際輸入量B.實(shí)際輸出量 C.期望輸出量 D.內(nèi)部結(jié)構(gòu)，參數(shù).慣性環(huán)節(jié)不能立即復(fù)現(xiàn)（ B）p22-23A.反饋信號(hào) B.輸入信號(hào) C.輸出信號(hào)D.偏差信號(hào).衡量慣性環(huán)節(jié)慣性大小的參數(shù)是（C）p22A.固有頻率 B.阻尼比C.時(shí)間常數(shù)D.增益系數(shù).微分環(huán)節(jié)可改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性并能（C）p19-21A.增加其固有頻率 B.減小其固有頻率 C.增加其阻尼 D.減小其阻尼.慣性環(huán)節(jié)含有貯能元件數(shù)為（B）p22A.2 B.1 C.0 D.不確定.積分器的作用是直到輸入信號(hào)消失為止，其輸出量將（A）p21A.直線上升 B.垂直上升 C.指數(shù)線上升 D.保持水平線不變.系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系為X。+X。+X。=COSXi,則該系統(tǒng)為（B）p11-12A.線性系統(tǒng) B.非線性系統(tǒng) C.線性時(shí)變系統(tǒng) D.線性定常系統(tǒng).開環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（ A）p16A.輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比B.輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比C.反饋信號(hào)的拉氏變換與誤差信號(hào)的拉氏變換之比D.誤差信號(hào)的拉氏變換與反饋信號(hào)的拉氏變換之比.積分調(diào)節(jié)器的輸出量取決于（ B）p21A.干擾量對(duì)時(shí)間的積累過程 B.輸入量對(duì)時(shí)間的積累過程C.反饋量對(duì)時(shí)間的積累過程 D.誤差量對(duì)時(shí)間的積累過程.積分環(huán)節(jié)的積分時(shí)間常數(shù)為 T,其脈沖響應(yīng)為（B）p21A.1 B.1/T C.T D.1+1/T.實(shí)際的物理系統(tǒng)G（s）的極點(diǎn)映射到G（s）復(fù)平面上為（D）。p17A.坐標(biāo)原點(diǎn) B.極點(diǎn) C.零點(diǎn) D.無窮遠(yuǎn)點(diǎn)二、填空題TOC\o"1-5"\h\z.系統(tǒng)的齊次微分方程描述系統(tǒng)在零輸入下的（自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或模態(tài)）。 P12.本質(zhì)非線性系統(tǒng)在工作點(diǎn)附近存在 （不連續(xù)直線、跳躍、折線以及非單值關(guān)系） 等嚴(yán)重非線性性質(zhì)情況。 P12.若輸入已經(jīng)給定，則系統(tǒng)的輸出完全取決于（傳遞函數(shù)）。 P17.實(shí)際系統(tǒng)具有慣性且系統(tǒng)能源有限，系統(tǒng)輸出不會(huì)超前于輸入，故傳遞函數(shù)分母 s的階數(shù)n必須（大于等于）分母s的階數(shù)m。p17.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和（閉環(huán)特征方程）是唯一的。 P29.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)特征多項(xiàng)式和開環(huán)特征多項(xiàng)式具有（相同）的階次。 P29.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的（零點(diǎn)），單不存在（公共極點(diǎn)）。 P29.積分環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是它的輸出量為輸入量對(duì)（時(shí)間）的積累。 P21.滿足疊加原理的系統(tǒng)是（線性）系統(tǒng)。P10.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（數(shù)學(xué)模型）。 P17.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳遞函數(shù)是輸出信號(hào)的拉氏變換與（偏差信號(hào)）的拉氏變換之比。 P27.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于（輸入量）的微分。P19.求線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)條件是（零初始條件）。 P16.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將增大系統(tǒng)（干擾誤差）。 P21.控制框圖的等效變換原則是變換前后的（輸入量和輸出量）保持不變。 P30.積分環(huán)節(jié)的特點(diǎn)是它的輸出量為輸入量對(duì)（時(shí)間）的積累。 P21.實(shí)際系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母階次（大于等于）分子階次。.實(shí)際的物理系統(tǒng)G（s）的極點(diǎn)映射到G（s）復(fù)平面上為（無窮遠(yuǎn)點(diǎn)）。 P17.理想微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（ Ts）。P19.比例環(huán)節(jié)能立即地響應(yīng)（輸入量）的變化。 P18.積分環(huán)節(jié)輸出量隨時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷地增加，增長(zhǎng)斜率為（時(shí)間常數(shù)的倒數(shù)）。 P21三、名詞解釋題.本質(zhì)非線性系統(tǒng)：系統(tǒng)在工作點(diǎn)附近存在不連續(xù)直線、跳躍、折線以及非單值關(guān)系等嚴(yán)重非線性性質(zhì)的系統(tǒng)。P12.系統(tǒng)微分方程的通解：系統(tǒng)由于初始條件引起的瞬態(tài)響應(yīng)過程。 P12、15TOC\o"1-5"\h\z.開環(huán)傳遞函數(shù)：指閉環(huán)系統(tǒng)中前向通道傳遞函數(shù)與反饋傳遞函數(shù)之積。 P27.傳遞函數(shù)：線性定常系統(tǒng)在零初始條件下，輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。 P16.系統(tǒng)微分方程的特解：系統(tǒng)由輸入引起的強(qiáng)迫響應(yīng)。 P12、15.比例環(huán)節(jié)：輸出量能立即成比例地復(fù)現(xiàn)輸入量的環(huán)節(jié)。 P18.微分環(huán)節(jié)：輸出量與輸入量的微分成比例的環(huán)節(jié)。 P19.積分環(huán)節(jié)：輸出量正比于輸入量的積分的環(huán)節(jié)。 P21.延時(shí)環(huán)節(jié)：輸出量滯后輸入量但不失真的環(huán)節(jié)。 P25.慣性環(huán)節(jié)：輸出量Xo和輸入量Xi的動(dòng)力學(xué)關(guān)系為一階微分方程 TXo+Xo=KXi形式的環(huán)節(jié)。P22.振動(dòng)環(huán)節(jié)：輸出量Xo和輸入量Xi的動(dòng)力學(xué)關(guān)系為二階微分方程 T2Xo+2斤Xo+X0=KXi形式的環(huán)節(jié)。P23四、簡(jiǎn)答題.簡(jiǎn)答線性定常系統(tǒng)的 2個(gè)重要特性。P10

答：1）滿足疊加原理；2）線性定常系統(tǒng)對(duì)某輸入信號(hào)導(dǎo)數(shù)（積分）的時(shí)域響應(yīng)等于該輸入信號(hào)時(shí)域響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分）。.簡(jiǎn)答常見的幾種非線性特性。 P10、11答：1）傳動(dòng)間隙非線性；2）死區(qū)非線性；3）摩擦力非線性；4）飽和非線性；5）平方律非線性。.若輸入為電流、輸出為電壓，分別寫出如圖所示電阻、電容及電感的復(fù)數(shù)阻抗（傳遞函數(shù)）。答：1）電阻 2）電容 3）電感.若力為輸入、位移為輸出時(shí)，寫出如圖所示機(jī)械系統(tǒng)的彈簧、粘性阻尼以及質(zhì)量的傳遞函數(shù)。答：1)彈簧：Fk=:kxi=?Fk(s)=kX(s)=2)粘性阻尼：Fc=cX=Fc(s)=csX(s)=X(s)1 =一;Fk(s)kX(s)1- 5Fc(s)csX(s)1~~2Fm(s) ms5.已知控制系統(tǒng)如圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定題p30-31X(s)1 =一;Fk(s)kX(s)1- 5Fc(s)csX(s)1~~2Fm(s) ms5.已知控制系統(tǒng)如圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定題p30-31（a）圖答：根據(jù)系統(tǒng)框圖等效原則，由圖 a）得6.已知控制系統(tǒng)如圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定圖圖答：根據(jù)系統(tǒng)框圖等效原則，由圖 a）及圖b）得31圖b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容 A.B（b）A、Bp30-317.簡(jiǎn)述同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)與開環(huán)傳遞函數(shù)之間的特性關(guān)系。 P29答：1）閉環(huán)特征方程為開環(huán)傳遞函數(shù)有理分式的分母多項(xiàng)式與分子多項(xiàng)式之和;2）閉環(huán)特征多項(xiàng)式和開環(huán)特征多項(xiàng)式具有相同的階次；3）閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點(diǎn)，但不存在公共極點(diǎn)。8.說明同一閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點(diǎn)。答：設(shè)系統(tǒng)的前向彳專遞函數(shù)為： G（s）=Bs）,反饋傳遞函數(shù)為:A（s）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： GK（s）=G（s）H（s）=B（S）H（S）A⑸P27-29H(s),則系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： i（s）=B(s)A(s)B(s)H⑸B（s）=0,B（s）=0,方程的根即為傳遞函數(shù)的零點(diǎn),分別令開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)的分子為零可得同一方程:故閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點(diǎn)。.簡(jiǎn)答典型環(huán)節(jié)的基本類型。 P18-25答：典型環(huán)節(jié)包括的基本類型有：比例環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)等。.寫出線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的三種數(shù)學(xué)表達(dá)模型。 P16-171）傳遞函數(shù)的基本模型：2）傳遞函數(shù)的零極點(diǎn)增益模型式中，K 控制系統(tǒng)的增益；—乙（i=1,2,、m）——控制系統(tǒng)的零點(diǎn)； 一Pj（j=1,2，-；n）——控制系統(tǒng)的極點(diǎn)。3）傳遞函數(shù)的時(shí)間常數(shù)模型式中，K——控制系統(tǒng)的增益；Ti,Tj,Tp,Tq——為控制系統(tǒng)的各種時(shí)間常數(shù)。pq11.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的基本聯(lián)接方式。 P26-281）環(huán)節(jié)的串聯(lián)聯(lián)接方式由n個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳遞函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之積，即2）環(huán)節(jié)的并聯(lián)聯(lián)接方式由n個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳遞函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和，即3）環(huán)節(jié)的反饋聯(lián)接若系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為 G（s）；反饋通道的傳遞函數(shù)為 H（s）,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為.寫出比例、微分、積分、慣性、振蕩以及延時(shí)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。 P18-251答：比例環(huán)衛(wèi)G(s)=K、微分環(huán)下G(s)=Ts、振湯環(huán)干G(s) 、積分環(huán)下T2s22Ts+1G⑸=—、慣性環(huán)干G(s)= 、延時(shí)環(huán)下G(s)=e,Ts Ts+1.簡(jiǎn)述傳遞函數(shù)的特點(diǎn)。 P171)是以系統(tǒng)參數(shù)表示線性定常系統(tǒng)輸出量與輸入量之間關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式；2)若系統(tǒng)的輸入給定，則系統(tǒng)的輸出完全取決于傳遞函數(shù)；3)實(shí)際的物理系統(tǒng)其傳遞函數(shù)的分母階次一定大于或等于分子的階次；4)傳遞函數(shù)的量綱取決于系統(tǒng)的輸入與輸出；5)傳遞函數(shù)不能描述系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。.簡(jiǎn)述微分環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的控制作用。 P19-21(5.32)答：1)使輸出提前，改善系統(tǒng)的快速性； 2)增加系統(tǒng)阻尼，減小系統(tǒng)超調(diào)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 3)強(qiáng)化系統(tǒng)噪聲干擾作用，提高噪聲靈敏度，增大因干擾引起的誤差。.簡(jiǎn)述基于分支點(diǎn)和求和點(diǎn)移動(dòng)的傳遞函數(shù)方框圖模型的等效變換原理。答：1)分支點(diǎn)移動(dòng)：分支點(diǎn)逆 (信號(hào))流移動(dòng)，則在各分支支路上乘以所跨過的傳遞函數(shù)；分支點(diǎn)順流移動(dòng)，則在各分支支路上除以所跨過的傳遞函數(shù)。2)求和點(diǎn)移動(dòng)：求和點(diǎn)逆流移動(dòng)，則在各輸入支路上除以所跨過的傳遞函數(shù)；求和點(diǎn)順流移動(dòng)，則在各輸入支路上乘以所跨過的傳遞函數(shù)。3)分支點(diǎn)和求和點(diǎn)不能互跨移動(dòng)。五、計(jì)算應(yīng)用題. P12-18解：對(duì)m進(jìn)行受力分析由牛頓第二定律得整理得系統(tǒng)的微分方程為： mX(t),(k1,k2)x(t)=F(t)傳遞函數(shù)為.已知圖中，k1、k2為彈簧剛度，c為阻尼器阻尼系數(shù)，為為輸入量，X。為輸出量，求圖中所示彈簧阻尼系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。 P16-18進(jìn)行受力分析，可寫出如下微分可得：.圖所示為電感L、電阻R與電容C的串、并聯(lián)電路， Ui為輸入電壓，u。為輸出電壓。求此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16-18RLC電路解：根據(jù)克希荷夫定律，有：拉氏變換后，將后兩式代入第一式，整理得:故傳遞函數(shù)為：式中，3二口,工=2口。.LC2R.C.系統(tǒng)如圖所示， k為彈簧剛度，c為阻尼器阻尼系數(shù)， Xi為系統(tǒng)的輸入信號(hào)， X。為系統(tǒng)的輸出信號(hào)，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 P16-18,p23-24圖解：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定理得：故系統(tǒng)的微分方程為： mXo■cXokxo=kXj對(duì)方程兩邊取拉氏變換得由傳遞函數(shù)定義得.無源R-C-L網(wǎng)絡(luò)如題38圖所示，其中Ui為輸入電壓，U。為輸出電壓，i為電流，R為電阻，C為電容，L為電感，求其傳遞函數(shù)。 P16-18,p23-24題38圖網(wǎng)絡(luò)的方程為進(jìn)行拉氏變換后得消去中間變量I(s)得傳遞函數(shù)為6. . P12-187.已知圖中，7.已知圖中，ki、k2為彈簧剛度，c為阻尼器阻尼系數(shù),傳遞函數(shù)。P16-18解：設(shè)中間變量為x,則對(duì)上述二式取拉氏變換得：為為輸入量，X。為輸出量，求圖中所示彈簧阻尼系統(tǒng)的消去中間變量X(S)得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：8.電路系統(tǒng)如圖所示，建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。 P16-18(c) (d)(e) ⑴解：(1)(a)由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ淼?1)i3=i1i21Ui=用2 i3dtC21 ~ .i11 ~ .i1dt=R1i2-R2i1C1(2).r1 ..UoE1R2-13dtC2將(1)式代入(2)式并在零初始條件下取拉氏變換得:1Ui⑸W⑸募[I1⑸I2⑸](3)——I1(s)=Rl2(s)-&l1(s)(3)C1S1Uo(s)=I1(S)R2——[I1(s)I2(s)]C2S由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到:(4)1Ui(s)-Uo(s)=——I1(s)C1S(4)(3)式的第2式得I2(S)=(1 R2C1S)RC1s"S),將其代入(3)式的第3式得:I1(S)=RC1C2S2RR2GC2s2(RGR2C1)s1Uo(s)(5)(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：Uo(s) R1R2C1C2s2(R1GR2C1)s1Ui(s)-RR2C1C2S2(R1C1R2C1R1C2)s1R=R2=R、CI=C2=C時(shí)，(6)(b)由圖根據(jù)克希霍夫電流和電壓定理i3=i1i2(1)— 1Ui=R2i3 112dtC1\o"CurrentDocument"1 ― 1\o"CurrentDocument"—12dt =Ri1 K i〔dtC1 C21Uo -R —同C2(2)將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得:1Ui(s)=R2(Ii(s)I2(s))kl2(s)C1s1 1,,、—"s)=R"s)="s)(3)由上式的第1Uo（s）=（l1（s）+l2（s））R2+—I1（s）C2s1式減去第3式，并將第2式代入其中得到：Ui（s）-Uo（s）=R"s）(4)由（3）式的第2式得I2（s）=（C1+RQGs）I1（s）將其代入（3）式的第3式得:C2C2sRR2cle2s2(R2clR2c2)s1Uo(s)(5)將(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：Uo(s) RR2cle2s2(R2c2R2c1)s1Ui(s)-RR2cle2s2(R2c2R2clR1c2)s1(6)當(dāng)R1=R2=R、CkCztC時(shí)，則（c）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ淼胕3-i1i2(1)di2 1Ui=L i3dtdtC21,—i〔dt=LC1di2 di1一工一dt dt(2)UoL2業(yè)

dtC2i3dt將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得:1Ui(s)=L1sl2(s) [I1(s)l(s)](3)C2s(3)11(s)=L1sI2(s)-L2sI〔(s)Gs,1 ,Uo(s)=L2sL(s)+-["s)+l2(s)]C2s由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到：1

Ui(s)-U1

Ui(s)-Uo(s)=——I1(s)

Gs1CL2s2 由(3)式的第2式得I2(s)= 2—I1(s),將其代入(3)式的第3式得：CLs"s)二 4L1cle2s 2—Uo(s)(C2L2C1Ls (GL2CDs 1)將(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：Uo(s)_ C2L2clL1s4(C1L2CDs21Ui(s)-C2L2C1L1s4(C1L2 L1C2C1L1)s21當(dāng)Li=L?=L、Ci=C2=C時(shí)，(d)由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ鞮ii3=iLii3=iii2Ui=?R2i3 L些dt坐二電」25(1)dtUo淋 L2dtdidt(2)將(1)式代入(2)式并在零初始條件下取拉氏變換得：(3)Ui(s)=R2(Ii(s)Ks))Lisl2(s)? Lisl2(s)=RJi(s)+L2sIi(s)(3)Uo(s)=(Ii(s)+l2(s))R2+L2sIi(s)由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到：(4)Ui(s)-Uo(s)=RIi(s)(4)(3)式的第2式得I2(s)=R1 L2sLisIi(S),將其代入(3)式的第3式得:Ii⑸L(3)式的第2式得I2(s)=R1 L2sLisIi(S),將其代入(3)式的第3式得:Ii⑸LisUo(s)2L2L1s (R2L2R2L1)sR2R1(5)(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:Uo(s)L1L2s2R2(L1L2)sRR2Ui(s)Ri=R2=R、Li=L2=L時(shí)，2L1L2s+(R2L1+R2L2+RL1)s+RR2(6)(e)由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ韎3-iii2(1)di小R2idi3…而2L，將(i)式代入(2)式并在零初始條件下取拉氏變換得：Ui(s)=-)L2s(Ii(s)[⑶)

RiI2(s)=L1sli(s)R2Ii(s)Uo(s)="s)R2L2s(li(s)l2(s))由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到：Ui(s)-U°(s)=L1sIi(s)LsRo由(3)式的第2式得L(s)=' 2li(s),將其代入(3)式的第3式得:RIi(s)RUo(s)2L2L1s(R2L2RL2)sR2Ri將(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:(6)(6)Uo（s）U（S當(dāng)R1二&二R、L1=L2Uo（s）U（S當(dāng)R1二&二R、L1=L2=L時(shí)，貝I（f）由圖根據(jù)克希霍夫電流和電壓定理得L1L2s2+L2(R+R2)s+RR；~；2TZT7 ~~：L1L2s+(R2L2+R1L1+RL2)s+RR2i3=i1i2(1)ui=L2di31i2dtdtC11.，,

12dt=LC1d1+出pi1dtC2(2)uo-L2dt1Ki1dtC2將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得:1Ui⑸八2s[I1⑸I2⑸] CSI2⑸1(3)I2(s)=LiSIi(S) Ii(s)(3)C2sUo(s)Uo(s)工打⑸I2(s)]C2s"s)(4)由（3）式的第2式得I2（s）=2Ci-C1C2L〔sC2I1（S）,將其代入（3）式的第(4)由（3）式的第2式得I2（s）=2Ci-C1C2L〔sC2I1（S）,將其代入（3）式的第3式得:C2s

Ii(S)) 4——2 2Uo(s)C2L2clL1s4(C2L2C1L2)s21將(5)式代入(4)式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：_ _ 4一 _ 2Uo(s)_ C2L2CiLiS (C2L2CiL2)S1..,、― ~~~~4 ~ 、2：Ui(s) C2L2GLs (C2L2C1L2C2L1)s1(5)(6)當(dāng)L|=L2=L、C1=C2=C時(shí)，則第3章控制系統(tǒng)的時(shí)域分析一、選擇填空題1.高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)分量取決于（A.系統(tǒng)實(shí)數(shù)極點(diǎn).二階系統(tǒng)的固有頻率為B.系統(tǒng)虛數(shù)極點(diǎn)8n,阻尼比為UD）oP60-61C.復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部D.控制輸入信號(hào),其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（C）。P54-55A.B.D.-1n.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為T,其單位階躍響應(yīng)為（A）p45a.1-eTB.t-T+Te-TD.T+Te'T由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到：Ui（s）-Uo（s）=Lsl1（s）4.系統(tǒng)的自由（固有）運(yùn)動(dòng)屬性（A）p61A.取決于系統(tǒng)的極點(diǎn) B.取決于系統(tǒng)的零點(diǎn)C.取決于外部輸入信號(hào) D.取決于外部干擾信號(hào)5.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的一階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（A)oA.系統(tǒng)實(shí)數(shù)極點(diǎn)6.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為B.系統(tǒng)虛數(shù)極點(diǎn)C.復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部P60-61D.控制輸入信號(hào)T,其脈沖響應(yīng)為（C）。p46a.1-e-T B.t-TTe-Tc.—e-Td.TTe-TT.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的二階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（ C）。P60-61A.系統(tǒng)實(shí)數(shù)極點(diǎn) B.系統(tǒng)虛數(shù)極點(diǎn) C.復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部 D.控制輸入信號(hào).一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T,其單位斜坡響應(yīng)為（B）p46-47a.1-eJT b.t—T+Te」T C.—e^Td.T+Te-TT.過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（ C）p52-53A.零 B.常數(shù) C.單調(diào)上升曲線 D.等幅衰減曲線.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的各瞬態(tài)分量和為系統(tǒng)的（ D）。P60-61A.單位階躍響應(yīng) B.單位斜坡響應(yīng) C.單位正弦響應(yīng)D.自由運(yùn)動(dòng)響應(yīng).一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T,其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（A）p45-461A.0 b.TC. d.TTeTT.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（ B）P40-41A.1/s B.1 C.1..S2 D.1+1/S.高（n）階系統(tǒng)的各極點(diǎn)為互不相等的實(shí)數(shù)極點(diǎn) —Pj（j=1,2,111,n）時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式為 （C）P61“ 書t Pjt Pjt Pjt.3jt m_13jta.esinjt B.ecosjtC.e D.e,te,,te.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T,其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（B）P471 不不—tTa.0 b.Tc.— d.TTeT.當(dāng)輸入量發(fā)生突變時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的輸出量不能突變，只能按（ B）p22、p45-46A.正弦曲線變化 B.指數(shù)曲線變化 C.斜坡曲線變化 D.加速度曲線變化.線性定常二階系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間的關(guān)系是（ A）p49-55A.振蕩衰減關(guān)系 B.比例線性關(guān)系 C.指數(shù)上升關(guān)系 D.等幅振蕩關(guān)系.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在 t=0處的斜率越大，系統(tǒng)的（ A）p45A.響應(yīng)速度越快 B.響應(yīng)速度越慢 C.響應(yīng)速度不變 D.響應(yīng)速度趨于零.控制系統(tǒng)的時(shí)域穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是時(shí)間（ D）p42-43A.等于零的初值 B.趨于零的終值 C.變化的過程值 D.趨于無窮大時(shí)的終值.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（ B）p49-52A.零B.常數(shù) C.單調(diào)上升曲線 D.等幅衰減曲線.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)振幅的衰減速度取決于（ A）p49-54TOC\o"1-5"\h\zA.'nB.- C.'g D.c.單位加速度信號(hào)的拉氏變換為（ D）p40A.1 B.1 C.工 D.A2 3s s s.三個(gè)一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)關(guān)系為 T2<T1<T3,則（A）p44-46A.T2系統(tǒng)響應(yīng)快于T3系統(tǒng) B.T1系統(tǒng)響應(yīng)快于T2系統(tǒng)C.T2系統(tǒng)響應(yīng)慢于T1系統(tǒng) D.三個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)速度相等.閉環(huán)控制系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)是（ C）p44A.相位裕量 B.輸入信號(hào)頻率 C.最大超調(diào)量 D.系統(tǒng)帶寬.輸入階躍信號(hào)穩(wěn)定的系統(tǒng)在輸入脈沖信號(hào)時(shí)（C）p59-62A.將變成不穩(wěn)定系統(tǒng) B.其穩(wěn)定性變好 C.其穩(wěn)定性不變D.其穩(wěn)定性變差.二階欠阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（ C）p49-52A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線.單位斜坡信號(hào)的^^氏變換為（C）p40TOC\o"1-5"\h\z1 1 1A.1 B.— C.- D.-s s s27.若二階系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率分別為 E和缶n,則其共知復(fù)數(shù)極點(diǎn)的實(shí)部為（ B）p49-50

A.''nC.— 'dD.■'d.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù) T越小，系統(tǒng)跟蹤斜坡信號(hào)的（A.穩(wěn)定性越好 B.穩(wěn)定性越差 C.穩(wěn)態(tài)性越好.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線A）p52C.弱減振蕩曲線C）p47D.穩(wěn)態(tài)性越差D.指數(shù)上升曲線A.''nC.— 'dD.■'d.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù) T越小，系統(tǒng)跟蹤斜坡信號(hào)的（A.穩(wěn)定性越好 B.穩(wěn)定性越差 C.穩(wěn)態(tài)性越好.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線A）p52C.弱減振蕩曲線C）p47D.穩(wěn)態(tài)性越差D.指數(shù)上升曲線.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量（ A）p56A.只與阻尼比有關(guān)C.與阻尼比和固有頻率都有關(guān)B.只與固有頻率有關(guān)D.與阻尼比和固有頻率都無關(guān).過阻尼的二階系統(tǒng)與臨界阻尼的二階系統(tǒng)比較，其響應(yīng)速度（A）p49-55A.過阻尼的小于臨界阻尼的 B.過阻尼的大于臨界阻尼的C.過阻尼的等于臨界阻尼的 D.過阻尼的反比于臨界阻尼的.二階過阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（D）p52-53A.單調(diào)弱減曲線 B.等幅振蕩曲線 C.弱減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線.一階系統(tǒng)在時(shí)間為T時(shí)刻的單位階躍響應(yīng)為（D）p45-46A.1 B.0.98 C.0.95 D.0.632.當(dāng)二階系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面 S的負(fù)實(shí)軸上時(shí)，其系統(tǒng)（C）p50A.阻尼比為0B.阻尼比大于0 C.阻尼比大于或等于 1D.阻尼比小于0.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)的衰減振蕩角頻率為（B）p49-54A.無阻尼固有頻率 B.有阻尼固有頻率 C.幅值穿越頻率 D.相位穿越頻率.反映系統(tǒng)動(dòng)態(tài)精度的指標(biāo)是（ A）p44、p56A.超調(diào)量 B.調(diào)整時(shí)間 C.上升時(shí)間 D.振蕩次數(shù).典型二階系統(tǒng)在欠阻尼時(shí)的階躍響應(yīng)為（B）p50A.等幅振蕩曲線B.衰減振蕩曲線C.發(fā)散振幅曲線 D.單調(diào)上升曲線.當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面 S的虛軸上時(shí)，其系統(tǒng)（A）p50A.阻尼比為0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于0.當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面 S的n或m象限內(nèi)時(shí)，其系統(tǒng)（C）p50A.阻尼比等于0B.阻尼比等于1C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0.欠阻尼二階系統(tǒng)是（A）p50A.穩(wěn)定系統(tǒng) B.不穩(wěn)定系統(tǒng) C.非最小相位系統(tǒng) D.n型系統(tǒng).二階無阻尼系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)為（ B）p49-54A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線.工程中的二階系統(tǒng)總是（C）p49-54A.開環(huán)系統(tǒng)B.閉環(huán)系統(tǒng) C.穩(wěn)定系統(tǒng) D.非線性系統(tǒng).一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)為 T,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為 ±0.02時(shí)，其調(diào)整時(shí)間為（D）A.T B.2T C.3T D.4Tp46.線性定常系統(tǒng)輸出響應(yīng)的等幅振蕩頻率為 COn,則系統(tǒng)存在的極點(diǎn)有（D）p50（1.11）-1 B.1二j,nC.-1二jn D.二jn.欠阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（B）p50-52A.零 B.常數(shù) C.等幅振蕩曲線 D.等幅衰減曲線.單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換是（A）p40A.1/s B.1 C.1.S2 D.1+1/S.輸出量拉氏變換為 Xo（S）=s(s5)(s8),用終值定理求得其的穩(wěn)態(tài)值為（C）p43A.004 C.0.1D.048.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為T,其單位階躍響應(yīng)曲線開始時(shí)刻的斜率為（C)p45A.T B.、T50.高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)離（A.實(shí)軸的距離大于其他極點(diǎn)的C.虛軸的距離大于其他極點(diǎn)的二、填空題T ..TD）p62（4.5）1/5 B.實(shí)軸的距離小于其他極點(diǎn)的1/5 D.虛軸的距離小于其他極點(diǎn)的1/51/5.高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量取決于系統(tǒng)（控制輸入信號(hào)）。 1/51/51-1.高階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量為（零）。 P61（2.18）

.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（ 常數(shù)）。P50-52.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的一階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（實(shí)數(shù)極點(diǎn)）。 P60-61.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小，系統(tǒng)跟蹤（ 斜坡信號(hào) ）的穩(wěn)態(tài)誤差也越小。P47.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的二階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部）。 P60-615-1高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的瞬態(tài)分量取決于系統(tǒng)的（極點(diǎn)）。 P61（1.18）.彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對(duì)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的（相對(duì)速度）成正比。 P22.高階系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的各瞬態(tài)分量和為系統(tǒng)的（自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)）。 P60-61P46 1JiP46.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T,其脈沖響應(yīng)為（ -eT）.高階系統(tǒng)的極點(diǎn)出現(xiàn)相等的m重實(shí)數(shù)極點(diǎn)—pi（i=1,2』|[,m）時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式為（eftedillLtm'"’）。P61常數(shù)）。P50-53常數(shù)）。P50-53越快。P45-46P50-51.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在 t=0越快。P45-46P50-51.當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面S的負(fù)實(shí)軸上時(shí)，其系統(tǒng)阻尼比（大于或等于.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（1 )。P40.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（單調(diào)上升）曲線。.當(dāng)輸入量發(fā)生突變時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的輸出量按（指數(shù)曲線）單調(diào)上升變化。.二階欠阻尼系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)為（ 衰減振蕩）曲線。P49-55.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)以（有阻尼固有頻率）為角頻率衰減振蕩。P22、P45-46.一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)為T,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為.當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面S的虛軸上時(shí)，系統(tǒng)阻尼比為（±0.05時(shí)，))。P50P52其調(diào)整時(shí)間為（3T)p46.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量只與（阻尼比）有關(guān)。.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（P56。P40.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)隨阻尼比減小振蕩幅度（增大）P50-55.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線開始時(shí)刻的斜率為（P45-46.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（1 )。P40.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（單調(diào)上升）曲線。.當(dāng)輸入量發(fā)生突變時(shí)，慣性環(huán)節(jié)的輸出量按（指數(shù)曲線）單調(diào)上升變化。.二階欠阻尼系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)為（ 衰減振蕩）曲線。P49-55.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)以（有阻尼固有頻率）為角頻率衰減振蕩。P22、P45-46.一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)為T,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為.當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面S的虛軸上時(shí)，系統(tǒng)阻尼比為（±0.05時(shí)，))。P50P52其調(diào)整時(shí)間為（3T)p46.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量只與（阻尼比）有關(guān)。.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（P56。P40.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)隨阻尼比減小振蕩幅度（增大）P50-55.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線開始時(shí)刻的斜率為（P45-46.一階系統(tǒng)在時(shí)間為T時(shí)刻的單位階躍響應(yīng)為穩(wěn)態(tài)值的（63.2%).當(dāng)系統(tǒng)極點(diǎn)落在復(fù)平面S的二或三象限內(nèi)時(shí)，其系統(tǒng)阻尼比（大于0而小于1）。P50.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號(hào)隨（阻尼比.工程中的二階系統(tǒng)總是（穩(wěn)定）系統(tǒng)。）減小而振蕩幅度增大。P49-55.一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)為 T,在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為 ±0.02時(shí)，其調(diào)整時(shí)間為（.積分環(huán)節(jié)的積分時(shí)間常數(shù)為 T,其脈沖響應(yīng)為（1/T）。p42-434T.一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量為（ t+T）p46（6.18）三、名詞解釋題.時(shí)間響應(yīng)：系統(tǒng)在輸入信號(hào)作用下，輸出量隨時(shí)間的變化情況。P42-43.瞬態(tài)響應(yīng)：指系統(tǒng)在某一輸入信號(hào)的作用下，系統(tǒng)輸出量從初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程。.主導(dǎo)極點(diǎn)：在高階系統(tǒng)中離虛軸最近的極點(diǎn)，其距離小于其余極點(diǎn)的1/5倍且附近無零點(diǎn)的極點(diǎn)。P43P62.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：指tf?0寸系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，表征系統(tǒng)輸出量最終復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。P43.瞬態(tài)分量：在瞬態(tài)響應(yīng)中取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)極點(diǎn)實(shí)部的部分，表示線性系統(tǒng)在沒有控制作用下由初始條件引起的運(yùn)動(dòng)（即初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移項(xiàng)）。P42-43TOC\o"1-5"\h\z.穩(wěn)態(tài)分量：在瞬態(tài)響應(yīng)中取決于控制輸入信號(hào)部分，即控制作用下的受控項(xiàng)。 P42.一階系統(tǒng)：由一階微分方程描述其動(dòng)力學(xué)特性的系統(tǒng)。 P44.二階系統(tǒng)：由二階微分方程描述其動(dòng)力學(xué)特性的系統(tǒng)。 P49.高階系統(tǒng)：由若干零階、一階和二階環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)等組合形成的三階以及三階以上的系統(tǒng)。 P59-612.系統(tǒng)的全響應(yīng)：線性系統(tǒng)在控制輸入信號(hào)作用下的強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)。 P43四、簡(jiǎn)答題.簡(jiǎn)答一階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的特性。 P45答：1）系統(tǒng)的唯一極點(diǎn)-1位于s復(fù)平面左側(cè)，系統(tǒng)單調(diào)上升無振蕩地收斂于穩(wěn)態(tài)值，是穩(wěn)定系統(tǒng)； 2）時(shí)間T常數(shù)T越小系統(tǒng)慣性越小，響應(yīng)速度越快； 3）調(diào)整時(shí)間ts=4T（誤差范圍△=七%）,響應(yīng)值xo（4T）=0.98,可調(diào)整時(shí)間ts=3T（誤差范圍△=±5%）時(shí)，響應(yīng)值xo（3T）=0.95。.簡(jiǎn)述高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)組成及其影響因素。 P60-61答：1）穩(wěn)態(tài)分量，即取決于系統(tǒng)的控制輸入信號(hào)的受控項(xiàng)； 2）一階環(huán)節(jié)（指數(shù)曲線）的瞬態(tài)分量和，取決于系統(tǒng)的實(shí)數(shù)極點(diǎn)；3）二階環(huán)節(jié)（振蕩曲線）的瞬態(tài)分量和，取決于共知復(fù)數(shù)極點(diǎn)的實(shí)部。.簡(jiǎn)述高階系統(tǒng)極點(diǎn)對(duì)時(shí)間響應(yīng)的影響。 P61-p62答：1）若所有極點(diǎn)均位于 s復(fù)平面左半平面，即實(shí)數(shù)極點(diǎn)小于零、復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部小于零，則系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)將隨時(shí)間的增長(zhǎng)收斂于穩(wěn)態(tài)值，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)；2）若系統(tǒng)有極點(diǎn)位于 s復(fù)平面的右半平面，即實(shí)數(shù)極點(diǎn)大于零、復(fù)數(shù)極點(diǎn)實(shí)部大于零，則系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)將隨時(shí)間的增長(zhǎng)而發(fā)散，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)；3）若系統(tǒng)有虛極點(diǎn)存在，其余極點(diǎn)均位于 s復(fù)平面左半平面，則系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)將隨時(shí)間的變化而等幅振蕩，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。.簡(jiǎn)述極點(diǎn)對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。 P62答：1）極點(diǎn)在s復(fù)平面上距離虛軸越近，系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模態(tài)幅值衰減越快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)的過渡過程時(shí)間越短；2）極點(diǎn)距離實(shí)軸越遠(yuǎn)，系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模態(tài)振蕩頻率越高； 3）極點(diǎn)距離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，則對(duì)應(yīng)項(xiàng)模態(tài)幅值越小，對(duì)系統(tǒng)的過渡過程影響越小。.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的極點(diǎn)在S平面上不同位置時(shí)，其動(dòng)態(tài)性能的變化情況。 P62答：1）控制系統(tǒng)極點(diǎn)處于S平面右半部分時(shí)，對(duì)應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)發(fā)散或振蕩發(fā)散；2）控制系統(tǒng)極點(diǎn)處于S平面左半部分時(shí)，對(duì)應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)衰減或振蕩衰減；3）控制系統(tǒng)極點(diǎn)處于S平面虛軸上時(shí)，對(duì)應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)不變或等幅振蕩。.簡(jiǎn)述二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能隨系統(tǒng)阻尼比的變化情況。 P49-511）當(dāng)￡<0時(shí)，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)均處于不穩(wěn)定的發(fā)散狀態(tài)。）當(dāng)0M巴時(shí)，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)總是穩(wěn)定收斂的。）當(dāng)￡=0時(shí)，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)變?yōu)榈确袷幍呐R界穩(wěn)定系統(tǒng)。.簡(jiǎn)述高階系統(tǒng)自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)的組成形式。 P61答：1）極點(diǎn)為互不相等的實(shí)數(shù)極點(diǎn) —Pj（j=1,2JM，n）時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式為： ef:2）極點(diǎn)中有共腕復(fù)數(shù)極點(diǎn)5土陶時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式將出現(xiàn)：e^si啊t或e^cosat；3）極點(diǎn)中出現(xiàn)相等的m重實(shí)數(shù)極點(diǎn)—pi（i=1,2,|||,m）時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式將出現(xiàn)：3?廿，］|11%時(shí);4）極點(diǎn)中出現(xiàn)m重復(fù)數(shù)極點(diǎn)。i±j獨(dú)時(shí)，則系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式將出現(xiàn)：easin缶it,te°sin?it,|||,tm^easin切it或e°tcos?it,te°tcos?it,|||,tmJ1eatcos?it5）極點(diǎn)既有互異的實(shí)數(shù)極點(diǎn)、共腕復(fù)數(shù)極點(diǎn)、又有重實(shí)數(shù)極點(diǎn)、重復(fù)數(shù)極點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的自由運(yùn)動(dòng)模態(tài)形式是上述幾種形式的線性組合。簡(jiǎn)述線性定常控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分必要條件。 P61-62答：1）當(dāng)系統(tǒng)特征方程的所有根（系統(tǒng)極點(diǎn)）具有負(fù)實(shí)部，或特征根全部在 S平面的左半平面時(shí)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的；2）當(dāng)系統(tǒng)特征方程的根（系統(tǒng)極點(diǎn)）有一個(gè)在 S平面的右半平面（即實(shí)部為正），則系統(tǒng)不穩(wěn)定；3）當(dāng)系統(tǒng)特征方程的根有在 S平面虛軸上時(shí)，則系統(tǒng)為臨界穩(wěn)定狀態(tài)。簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 P43-44答：1）延遲時(shí)間；2）上升時(shí)間；3）峰值時(shí)間；4）調(diào)節(jié)時(shí)間；5）超調(diào)量；6）振蕩次數(shù)。.簡(jiǎn)述三種典型輸入信號(hào)的數(shù)學(xué)描述。P39-421）單位階躍信號(hào)2）單位斜坡信號(hào)3）單位加速度信號(hào)4）單位脈沖信號(hào)5）單位正弦信號(hào)11.簡(jiǎn)述二階系統(tǒng)特征根隨阻尼比變化情況。P50-511）當(dāng)巴=0時(shí)，系統(tǒng)的特征根為一對(duì)純虛根；2）當(dāng)0M巴<1時(shí)，系統(tǒng)的特征根為一對(duì)具有負(fù)實(shí)部的共知復(fù)數(shù)根；3）當(dāng)、=1,時(shí)系統(tǒng)的特征根為一對(duì)相等的負(fù)實(shí)數(shù)根；4）當(dāng)1>1,時(shí)系統(tǒng)的特征根為一對(duì)不相等的負(fù)實(shí)數(shù)根。五、計(jì)算應(yīng)用題.典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示， 1）計(jì)算系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比； 2）確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。P49-57解:1）由圖可知，系統(tǒng)的超調(diào)量及峰值時(shí)間分別為故由解得系統(tǒng)的阻尼比為由系統(tǒng)的峰值時(shí)間計(jì)算公式解得系統(tǒng)的固有頻率為2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)形式為由圖可知，K=2,將系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比數(shù)據(jù)代人上式得該二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為.典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖所示，當(dāng)控制誤差在 △=士.02范圍內(nèi)時(shí)，調(diào)整時(shí)間ts<0.5s試求：1）系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比； 2）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。圖解：1）由圖可知，系統(tǒng)的超調(diào)量為故由解得系統(tǒng)的阻尼比為由系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間計(jì)算公式解得系統(tǒng)的固有頻率為2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)形式為將系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比數(shù)據(jù)代人上式得該二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為.典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如題圖所示， 1）計(jì)算系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比； 2）確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。P49-57圖解：由圖可知，系統(tǒng)的超調(diào)量及上升時(shí)間分別為故由解得系統(tǒng)的阻尼比為由系統(tǒng)的上升時(shí)間計(jì)算公式解得系統(tǒng)的固有頻率為： n：2.71141/s2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為.一階系統(tǒng)控制原理如圖所示，求：（ 1）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和時(shí)間常數(shù)；（ 2）系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)；（3）在單位階躍響應(yīng)的調(diào)整時(shí)間。 P44-48（a） （b）解：（a）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為由此可知，系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T=0.1,放大系數(shù)為K=10。由傳遞函數(shù)得：由留數(shù)定理求得系數(shù)為：a=10；b=-10對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行拉氏反變換得系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為調(diào)整時(shí)間為：T=0.3（，:0.05）T=0.4（，:0.02）（b）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"25由此可知，系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為 T=~,放大系數(shù)為K=25。\o"CurrentDocument"3 3由傳遞函數(shù)得：由留數(shù)定理求得系數(shù)為：25 , 25a=一；b="一3 3對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行拉氏反變換得系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為 . 4 .倜整時(shí)間為：T=1（「；=：:0.05）T=-（八=:0.02）.一階系統(tǒng)微分方程為 2Xo+x0=4Xi+Xi,求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。 P44-48解：對(duì)微分方程兩邊取拉氏變換得：所以系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：.分析圖所示阻容電路的傳遞函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。 Ui為輸入電壓，Uo為輸出電壓，i為電流，R為電阻，C為電容。P44-48圖RC電路

解：1）求傳遞函數(shù) 該電路的動(dòng)力學(xué)方程為：由上可知，故取拉氏變換得傳遞函數(shù)為式中，T=RC為慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)。2）求單位階躍響應(yīng) 該系統(tǒng)為一階系統(tǒng)，故其單位階躍響應(yīng)為.分析圖所示RC微分電路的傳遞函數(shù)和單位斜坡響應(yīng)。 Ui為輸入電壓，uo為輸出電壓，i為電流，R為電阻，C為電容。P44-48圖RC電路解：1）求傳遞函數(shù) 該電路的動(dòng)力學(xué)方程為：由上消除中間變量i得故取拉氏變換得傳遞函數(shù)為式中，T=RC為時(shí)間常數(shù)。2）求單位斜坡響應(yīng) 由傳遞函數(shù)得對(duì)于斜坡輸入所以.液壓阻尼器原理如圖所示。其中，彈簧與活塞剛性聯(lián)接，忽略運(yùn)動(dòng)件的慣性力，且設(shè) Xi為輸入位移，X。為輸出位移，k彈簧剛度，C為粘性阻尼系數(shù)，求輸出與輸入之間的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)。 P44-48解：1）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 活塞的力平衡方程式為經(jīng)拉氏變換后有解得傳遞函數(shù)為2）求單位階躍響應(yīng) 由傳遞函數(shù)得對(duì)于斜坡輸入所以.已知某機(jī)器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如題 37圖所示。試確定其中參數(shù) Ki,K2的值，使系統(tǒng)階躍響應(yīng)的峰值時(shí)間tp=4.0s,超調(diào)量b%=5%P49-57解：依題意系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:「2二％=e-=5%=0.05=0.69=0.40n=10.851「2二％=e-=5%=0.05=0.69=0.40n=10.851+K1K2=20n=2父0.69M10.85=14.97

K1=式=10.852=117.7K1=117.7K2=0.11910.已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖所示： 1）求系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)； 2）當(dāng)Kf=0、Ka=10時(shí)，試確定系統(tǒng)的阻尼比-、固有頻率8n。P49-57解：1）系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為2）當(dāng)Kf=0、Ka=10時(shí)，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為這是典型的二階系統(tǒng)故有0：=10及28n}=2解得3.16231/s、屋0.316211.圖P49-57解：系統(tǒng)為單位反饋系統(tǒng)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為:K式中，系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為： G(s)=s(s1)"AKs1 s(s1)K-211.圖P49-57解：系統(tǒng)為單位反饋系統(tǒng)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為:K式中，系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為： G(s)=s(s1)"AKs1 s(s1)K-2s(1AK)s所以，i(s)=2s2(1AK)sK由此可知，系統(tǒng)為二階系統(tǒng)。其中,(1)由系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)得即，Mp=e(a口)=<100%=20%和tp=一尸==1s「n.'1-2解得系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率分別為將固有頻率和阻尼比參數(shù)代入( 1)將固有頻率和阻尼比參數(shù)代入( 1)000.4559498,6nz3.531/s式得：12.某一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 G(s)=a12.某一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 G(s)=時(shí)間ts為多少？P49-57解：(1)求單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值。1)利用拉普拉斯變換的終值定理2)把傳遞函數(shù)化為一階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式從傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式可以看出該系統(tǒng)實(shí)質(zhì)是一個(gè)比例環(huán)節(jié)和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)慣性環(huán)節(jié)的串聯(lián)。所以系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)值為：xo(二)=(2)過渡過程的調(diào)整時(shí)間該系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為T該系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)為Ta14E a1，所以：ts=a13a1第4章控制系統(tǒng)的頻域分析一、選擇填空題1.一階微分環(huán)節(jié)G(S)=Ts+1的幅頻特性(D)p75L(?)<1L(?)>1C.L(?)<1L(?)>1C.A(?)<1d.A(?)>12.零型系統(tǒng)G(s)=5(3s1)(s1)(2s1)在0T0時(shí)，其頻率特性為(C)p79A.A(0)=0、 (0)=90； B.A(0)=5、 (0)=90；C.A(0)=5(0)=0c D.A(0)=5、(0)=-90'1 . ..慣性環(huán)衛(wèi)G(s)= 的幅頻特性(C)p73Ts1A.L(0)<1B.L(?)>1 C.A@)<1D.A(0)>1.零型系統(tǒng)G(s)= 5(3s+D在6T十一時(shí)，其頻率特性為(D)p80(s1)(2s1)A.A(二)=0、(二)=90； B.A(二)=5、(二)=90；C.A(二)=5 (+二)=0' D.A(二)=0、(二)=-90"1B)p72-73.積分環(huán)衛(wèi)G(s)=一的頻率特性是(sB)p72-73A.A(-)=A.A(-)=1、(?.)=90’coC.A(6)=6、%6)=90，c 1 .B.A(eo)=—、？M=-90coD.A9)=0、4s)=-90.零型系統(tǒng)G(s)=53^_D在6T+如I時(shí)，其頻率特性為(A)p805s1A.A(二)=& (二)=0；B.A(二)二3、(二)=90'C.A(二)二5(二)=0, D.A(二)二5(二)=90’.微分環(huán)節(jié)G(s)=s的頻率特性是(C)p72-73A.Lg)=—20lg缶、邛(6)=90, B.L(6)=—20lg8、出切)=-90C.L(0)=20lg0、？8)=90， D.L(o)=20lg8、o)=-90C.I型系統(tǒng)G(s)-5(3s+1)在切T0時(shí)，其頻率特性曲線的低頻漸近線(D)p80s(2s1)A.與復(fù)平面的正實(shí)軸平行A.與復(fù)平面的正實(shí)軸平行B.與復(fù)平面的負(fù)實(shí)軸平行C.與復(fù)平面的正虛軸平行C.與復(fù)平面的正虛軸平行D.與復(fù)平面的負(fù)虛軸平行2.振蕩環(huán)節(jié)G(s)=F 里 2在固有頻率(轉(zhuǎn)折頻率)處的幅頻特性為(B)p76s2-2--ns'--2_ 1A.A()=——B.A()=——C.A()=2nD.A()二2'n 2.m型系統(tǒng)G(s)二鱉」在0T0時(shí)，其頻率特性曲線的低頻漸近線(C)p80s3(2s1)A.與復(fù)平面的正實(shí)軸平行 B.與復(fù)平面的負(fù)實(shí)軸平行C.與復(fù)平面的正虛軸平行 D.與復(fù)平面的負(fù)虛軸平行Ts..延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=e的頻率特性是(A)p78A.U9)=cosoT、V(o)=—sin8T B.U(8)=cos缶T、V(^)=sin8TC.U(0)=—cos^T、V(0)=sin0T D.U(0)=—cos^T、V(0)=—sincoT.系統(tǒng)G(s)=5(3s+1)在0T十如時(shí)，頻率特性曲線終點(diǎn)的切線是( C)p80s3(2s1)A.正實(shí)軸 B.負(fù)實(shí)軸 C.正虛軸 D.負(fù)虛軸.n型系統(tǒng)在8=0的頻率特性曲線是以A(0)="為半徑隨6=0—T0+(B)p80-81A.逆時(shí)針繞坐標(biāo)原點(diǎn)180,的圓弧軌跡線 B.逆時(shí)針繞坐標(biāo)原點(diǎn)360的圓弧軌跡線C.順時(shí)針繞坐標(biāo)原點(diǎn)180,的圓弧軌跡線 D.順時(shí)針繞坐標(biāo)原點(diǎn)360,的圓弧軌跡線.為最小相位系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是( B)p83-853s13s1A.G(s)=C.G(s)=3s12s e_s(2s1)3s-1B.G(s)s(2s1)D.G(s)15.對(duì)數(shù)幅頻特性圖的起始段漸近線斜率為 -20dB/dec,則系統(tǒng)為(A.零型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.n型系統(tǒng)?、 216.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=——A.c-TTs1B.17.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=s(2s1)3s1s(2s-1)B)p87D.非最小相位系統(tǒng),其幅值穿越頻率為(B)p70C.ccD.%s(Ts1),其相頻穿越頻率為(C)p70A.gA.g19.在具有相同幅頻特性的系統(tǒng)中，當(dāng)頻率A.穩(wěn)定系統(tǒng) B.不穩(wěn)定系統(tǒng).線性系統(tǒng)的輸入信號(hào)為A.等于輸入信號(hào)相位C.大于輸入信號(hào)相位Ts.延遲環(huán)節(jié)G(s)=eA.()=一tan'TC.g-;D.g--二18.在系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性圖中，在某慣性環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)折頻率之后，其漸近線的斜率將( C)p87-88A.下降10dB/dec B.增加10dB/decC.下降20dB/dec D.增加20dB/decP83。=0T比時(shí)，其中相角變化范圍為最小的是(P83C.最小相位系統(tǒng) D.非最小相位系統(tǒng).線性控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)輸入( D)p67A.階躍信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) B.脈沖信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)C.斜坡信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng) D.正弦信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng).頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的( D)p67A.脈沖響應(yīng) B.階躍響應(yīng) C.瞬態(tài)響應(yīng) D.穩(wěn)態(tài)響應(yīng).積分環(huán)節(jié)的輸出比輸入滯后( B)p71-72A.-900 B.900 C.-1800 D.1800.若慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)為 T,則其相位(A)p731 _1A.滯后tan(切丁) B.滯后—tan缶C.超前tan@T)D.超前一tan切24.線性系統(tǒng)的輸入信號(hào)為 Xi(t)=sin0t,則其輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的頻率為( A)p67-68A.■ B.n C.j■ D.jn.微分環(huán)節(jié)的輸出比輸入超前( B)p72A.-900B.900C.-1800 D.1800Ts..延遲環(huán)節(jié)G(s)=e 的幅頻特性為(A)p78A(8)=1B.A(CC)=0C.A(0)<1D.A?)>1xi(t)=Asin飆，則其穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)相位(B)p67-68B.為輸入信號(hào)頻率C的函數(shù)D.小于輸入信號(hào)相位的相頻特性為(D)p78()=tan,TC.;:()=TD.(,)=-T29.線性系統(tǒng)的輸出信號(hào)完全能復(fù)現(xiàn)輸入信號(hào)時(shí)，其幅頻特性(A)p67-68A.A(?)>1 B.A(?)<1 C.0<A(8)<1 D.A(?)<O.系統(tǒng)的幅值穿越頻率是開環(huán)極坐標(biāo)曲線與( B)p70A.負(fù)實(shí)軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上—180°相位線相交處頻率.系統(tǒng)的幅值穿越頻率是對(duì)數(shù)頻率特性曲線與( C)p70A.負(fù)實(shí)軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上—180°相位線相交處頻率.最小相位系統(tǒng)傳遞函數(shù)的(D)p83-85A.零點(diǎn)和極點(diǎn)均在復(fù)平面的右側(cè) B.零點(diǎn)在復(fù)平面的右側(cè)而極點(diǎn)在左側(cè)C.零點(diǎn)在復(fù)平面的左側(cè)而極點(diǎn)在右側(cè) D.零點(diǎn)和極點(diǎn)均在復(fù)平面的左側(cè).比例環(huán)節(jié)的輸出能不滯后地立即響應(yīng)輸入信號(hào)，其相頻特性為(A)p71A.(,)=0° B.：(.)=-1800 C.：(.)=-90° D.-(-.)=900.系統(tǒng)的相位穿越頻率是開環(huán)極坐標(biāo)曲線與( A)p70A.負(fù)實(shí)軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上-180相位線相交處頻率.系統(tǒng)的相位穿越頻率是對(duì)數(shù)頻率特性曲線與( D)p70A.負(fù)實(shí)軸相交處頻率 B.單位圓相交處頻率C.Bode圖上零分貝線相交處頻率 D.Bode圖上—180°相位線相交處頻率.比例微分環(huán)節(jié)(時(shí)間常數(shù)為 T)使系統(tǒng)的相位(C)p75'…一 1 _ 1 1 _ 1A.滯后tantT b.滯后tanoC.超刖tan0TD.超刖tan?1.積分環(huán)節(jié)G(S)=——的幅值穿越頻率為(A)p70-72TsTOC\o"1-5"\h\z一1 _ 1 一 1 _ _1A.— B.- - C.20lg — D. -20lg—T T T T38.微分環(huán)節(jié)G(s)=Ts的幅值穿越頻率為(A)p70、p72-73.1 _ 1 _ ,1 一，1A.— B. -- C.20lg— D. -20lg—T T T T1，-—.串聯(lián)積分環(huán)節(jié)G(S)=—2■的幅值穿越頻率為(C)p70-72Ts2A.1B.-1C.1= D.—1=T T ,T 、T.一階系統(tǒng)是(A)p83-84A.最小相位系統(tǒng) B.非最小相位系統(tǒng) C.n型系統(tǒng) D.不穩(wěn)定系統(tǒng)1 ，一，……….慣性環(huán)節(jié)G(s)= 的轉(zhuǎn)折頻率越大其(B)p45-46、p73-74Ts1A.輸出響應(yīng)越慢 B.輸出響應(yīng)越快C.輸出響應(yīng)精度越高 D.輸出響應(yīng)精度越低.慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的輸出(D)p73A.幅值增大 B.幅值減小 C.相位超前 D.相位滯后.慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)的輸出隨輸入信號(hào)頻率增加而其(B)p73-74A.幅值增大 B.幅值減小 C.相位超前 D.相位滯后.串聯(lián)環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)頻率特性為各環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)頻率特性的(A)p87A.疊加 B.相乘 C.相除 D.相減.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)均在復(fù)平面的左側(cè)的系統(tǒng)為( B)p83A.非最小相位系統(tǒng) B.最小相位系統(tǒng) C.無差系統(tǒng) D.有差系統(tǒng).n型系統(tǒng)是定義于包含有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)的( A)p79A.開環(huán)傳遞函數(shù)的系統(tǒng) B.閉環(huán)傳遞函數(shù)的系統(tǒng)C.偏差傳遞函數(shù)的系統(tǒng) D.擾動(dòng)傳遞函數(shù)的系統(tǒng).對(duì)于零型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線在復(fù)平面上( B)p79A.始于虛軸上某點(diǎn)，終于坐標(biāo)原點(diǎn) B.始于實(shí)軸上某點(diǎn)，終于實(shí)軸上另一點(diǎn)C.始于坐標(biāo)原點(diǎn)，終于虛軸上某點(diǎn) D.始于虛軸上某點(diǎn)，終于虛軸上另一點(diǎn).對(duì)于I型系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性曲線在復(fù)平面上(B)p79-80A.始于G(j0) -180的點(diǎn)，終于坐標(biāo)原點(diǎn)B.始于G(j0)=8/-90c的點(diǎn)，終于坐標(biāo)原點(diǎn)C.始于G(j0)=比/—180，的點(diǎn)，終于實(shí)軸上任意點(diǎn)D.始于G(j0)=0c2—90的點(diǎn)，終于虛軸上任意點(diǎn)二、填空題.若系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性圖的起始段漸近線斜率為 -40dB/dec,則系統(tǒng)是(n型系統(tǒng))。P87.微分環(huán)節(jié)的輸出比輸入超前( 900)。P72.在系統(tǒng)對(duì)數(shù)幅頻特性中慣性環(huán)節(jié)的車^折頻率之后斜率變化為（ -20dB/de