控制工程期末考试复习资料

一、填空1、设系统开环传递函数为5(4)()()(1)(2)s G s H s s s s +=++ ，则① 开环根轨迹增益K *=_________________; ② 静态速度误差系数K υ=_________________。

答案：5，102、自动控制系统是由控制器和_________________组成。

答案：被控对象3、已知系统传递函数为)5)(2()1(5)(+++=s s s s G ，那么它的零点是__________、极点是__________。

答案：-1 -2，-54、闭环系统稳定的充要条件是_________________。

答案：全部闭环极点均位于左半s 平面5、三频段中的_________________段基本确定了系统的动态性能。

答案：中频6、零初始条件是指_________________答案：当t ≤ 0时，系统输入、输出及其各阶导数均为0二、选择1、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：A 、在 ()1()r t R t =⋅时，输出速度与输入速度的稳态误差B 、在 ()r t V t =⋅时，输出速度与输入速度的稳态误差C 、在 ()1()r t R t =⋅时，输出位置与输入位置的稳态误差D 、在 ()r t V t =⋅时，输出位置与输入位置的稳态误差答案：D2、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差*()E S 之间有如下关系：A 、 *()()()E S H S E S =⋅B 、*()()()E S H S E S =⋅ C 、*()()()()E S G S H S E S =⋅⋅ D 、*()()()()E S G S H S E S =⋅⋅ 答案： B3、两系统传递函数分别为12100100(),()110G S G S s s ==++ 。

调节时间分别为1t 和2t ，则 A 、12t t > B 、12t t < C 、12t t = D 、12t t ≤答案：A4、一阶系统的闭环极点越靠近S 平面原点：A 、准确度越高B 、准确度越低C 、响应速度越快D 、响应速度越慢 答案： C5、关于系统传递函数，以下说法不正确的是A 、 是在零初始条件下定义的；B 、 只适合于描述线性定常系统；C 、与相应s 平面零极点分布图等价；D 、与扰动作用下输出的幅值无关。

答案： C6、适合应用传递函数描述的系统是： A 、单输入，单输出的线性定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的定常系统； D 、非线性系统。

答案：A7、二阶系统的闭环增益加大:A 、快速性能好B 、超调量愈大C 、p t 提前D 、对动态特性无影响 答案：D8、欠阻尼典型二阶系统若n ω不变，ξ变化时 A 、当0.707ξ> 时，s t ξ↑→↓ B 、当0.707ξ> 时，s t ξ↑→↑ C 、当0.707ξ< 时，s t ξ↑→↓ D 、当0.707ξ< 时，s t ξ↑→不变 答案： B9、某系统传递函数为1()101s s Φ=+,其单位脉冲响应曲线在0t +=处值为A 、0B 、∞C 、0.1D 、1 答案：C10、根据以下最小相位系统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为A 、70r =oB 、50r =-oC 、0r =oD 、30r =o答案：A11、开环不稳定，且当开环系统有2个虚轴右半平面的极点时，则系统闭环稳定的充要条件是A 、奈奎斯特曲线不包围(1,0)j -点B 、奈奎斯特曲线顺时针包围(1,0)j -点1圈C 、奈奎斯特曲线逆时针包围(1,0)j -点1圈D 、奈奎斯特曲线逆时针包围(1,0)j -2圈 答案：C12、系统开环传递函数2()s bGH s s a+=-（a>0,b>0）,闭环稳定条件是： A 、a>b B 、b>a C 、a=b D 、b>=a答案：B13，则其幅值裕度db h 等于：A 、0B 、∞C 、4D 、答案：B14、积分环节的幅频特性，其幅值与频率成：A 、指数关系B 、正比关系C 、反比关系D 、不定关系 答案：C15、已知系统的传递函数为(1)zs Ke s Ts -+ ，其幅频特性()G j ω 应为：A 、(1)z Ke T ωω-+ B 、1z Ke T υω-+ C z υ-D答案：D16、系统的开环传递函数为两个“S ”多项式之比 ()()()M S G S N S =,则闭环特征方程为： A 、N(S)+M(S) = 0 B 、 1+ N(S) = 0C 、N(S) = 0D 、与是否为单位反馈系统有关 答案：A17、某系统的传递函数为21s，在输入t t r 3sin 2)(=作用下，其输出稳态分量的幅值为（ ）。

A 、91 B 、92 C 、21 D 、31答案： B18、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的： A 、低频段 B 、开环增益 C 、高频段 D 、中频段 答案： D19、频域串联校正方法一般适用于A 、单位反馈的非最小相角系统；B 、线性定常系统；C 、单位反馈的最小相角系统；D 、稳定的非单位反馈系统。

答案： C20、0.001的分贝值为 A 、3 B 、-3 C 、-60 D 、60 答案： C21、若系统稳定，则开环传递函数中积分环节的个数越多，系统的 A 、稳定性越高 B 、动态性能越好 C 、无差度降低 D 、无差度越高 答案： D22、为消除干扰作用下的稳态误差，可以在主反馈口到干扰作用点之前 A 、增加积分环节 B 、减少积分环节C 、增加放大环节 D 、减小放大环节 答案： A23、系统特征方程为32()220D s s s s =+++= ，则该系统A 、右半S 平面有1个闭环极点B 、稳定C 、右半S 平面有2个闭环极点D 、临界稳定 答案： D24、闭环零点影响系统的：A 、稳定性B 、ss eC 、()h ∞D 、%σ 答案： D25、欠阻尼二阶系统,n ξω 两者都与A 、%σ 有关B 、%σ 无关C 、p t 有关D 、p t 无关 答案：C26、下列串联校正装置的传递函数中，能在1c ω=处提供最大相位超前角的是： A 、1011s s ++ B 、1010.11s s ++ C 、210.51s s ++ D 、0.11101s s ++ 答案： B27、非线性系统相轨迹的起点取决于：A 、系统的结构和参数B 、初始条件C 、与外作用无关D 、初始条件和所加的外作用 答案：B28、系统时间响应的瞬态分量A 、是某一瞬时的输出值B 、反映系统的准确度C 、反映系统的动特性D 、只取决于开环极点 答案： C29、I 型单位反馈系统的闭环增益为A 、与开环增益有关B 、r(t) 与形式有关C 、1D 、与各环节时间常数有关 答案：C30、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差*()E S 之间有如下关系： A 、 *()()()E S H S E S =⋅ B 、*()()()E S H S E S =⋅ C 、*()()()()E S G S H S E S =⋅⋅ D 、*()()()()E S G S H S E S =⋅⋅ 答案： A31、某系统传递函数为1()101s s Φ=+,其单位脉冲响应曲线在0t +=处值为A 、0B 、∞C 、0.1D 、1 答案：C32、某系统传递函数为100(0.11)()(1)(0.0011)s s s s +Φ=++，其极点是A 、10 100B 、-1 -1000C 、1 1000D 、-10 -100 答案：B三、判断1、系统的频率特性是正弦信号输入下系统稳态输出对输入信号的幅值比相角差。

答案：对2、若二阶系统的闭环极点是一对共轭复根，则系统超调量一定大于零。

答案：对3、多输入，多输出系统，当输入输出信号变化时，系统极点会相应改变。

答案：错4、传递函数完整地描述了线性定常系统的动态特性。

答案：对5、线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。

答案：对6、两个元件空载时的传递函数之积就等于两个元件串联后的传递函数。

答案：错7、闭环系统的稳定性一定比开环系统好。

答案：错8、一个稳定的开环系统引入正反馈后构成的闭环系统一定不稳定。

答案：错四、计算1、求)1(1)(2+++=S S S S S F 的原函数答案：012=++S S j S 2321±-=为共轭复数根 则1)(2210++++=S S A S A S A S F 1)(00=•==S S F S A()23212123212)(1⋅--=⋅--=+=•++j S j S A S A S F S S211232123212321A A j A j j +⋅--=⋅--⋅+12123212321A j A A j ⋅-+-=⋅+⇒ 0,121=-=∴A A 2222222222223)21(23323)21(21123)21(2123)21(21123)21(111)(⎪⎪⎭⎫⎝⎛++⋅+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=++-+=∴S S S S S S S S S SSS S S S S F t e t e t f t t23sin 3123cos 1)(2121⋅+⋅-=--2、设系统微分方程为)()(6)(5)(22t x t x dtt dx dt t x d i o o o =++，若)(1)(t t x i =，初始条件分别为),0(),0('o ox x 试求)(t x o 答案对微分方程左边进行拉氏变换[][])(6)(6)0()(5)(5)0()0()()('222S x t x L x S x S dt t dx L x x S S x S dt t x d L o o o o o o o o o =-⋅=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅-⋅=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡即()())0()0(5)(65)(6)(5)('222o o o o o o x x S S x S S t x dt t dx dt t x d L -⋅+-⋅++=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++ 方程式右边进行拉氏变换：[][]St L t x L i 1)(1)(== ()()()()()()()()()()()()[][]()0)0()0(2)0()0(3312161)(3)0()0(22)0()0(333122161)()0()0(22)0()0(5)0()0(33)0()0(53121213161651323265)0()0(56511)0()0(5)(653'2'32'''3'2'2'13302021213212'2'2≥+-+++-=∴+--+++++-++-+=∴--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⋅+=+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⋅+==⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⋅==⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=++++++++=+++⋅++++⋅==-⋅+-⋅++∴-----=-=-===t e x x e x x e e t x S x x S x x S S S S X x x S x x S B x x S x x S B S S A S S A S S A S BS B S A S A S A S S x x S S S S S x Sx x S S x S S to o t o o t t o o o o o o o o S o o o o S o o S S S o o o o o o当初始条件为零时：()0312161)(32≥+-=--t e e t x t t o3、已知系统的传递函数为1212)(2+++=S S S S G ，求系统的单位阶跃响应和单位脉冲响应。