自动控制19套试题及答案详解.

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（5）幅值裕量是指_____________________________________________________
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1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有。
2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，
叫。
3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的之比，称该系统的传递函数。
4.积分环节的传递函数为。
5.单位斜坡函数信号的拉氏变换式。
6.系统速度误差系数Kv=。
一.填空题（40分）
（1）控制系统的基本要求是_____________、_____________、_____________。
（2）脉冲传递函数是___________________________________________________
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（2）传递函数是指_____________________________________________________
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（3）幅频特性是指_____________________________________________________
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（4）系统校正是指_____________________________________________________
1.线性系统在输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。
2.一阶微分环节的传递函数为。
3.系统开环传递函数中有两个积分环节则该系统为型系统。
4.二阶欠阻尼振荡系统的最大超调量为。
5.频率特性包括。
6.对数幅频特性L（ω）=。
7. 高阶系统的谐振峰值与有关。
8.单位阶跃信号的z变换为。
9.分支点逆着信号流向移到G（s）前，为了保证移动后的分支信号不变，移动的分支应串入。
（8）图b中的t=______。
（9）图c的传递函数为G(s)=________________。
（10）s3+5s2+8s+6=0此特征方程的根的实部小于-1时系统稳定的k值范围______。
（11）图d的传递函数为K=__________________。
（12）图e的ωc=________________。
7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为。
8.二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为。
9.二阶振荡环节的频率特性为。
10.拉氏变换中初值定理为。
二．设质量-弹簧-摩擦系统如下图，f为摩擦系数，k为弹簧系数，p(t)为输入量，x(t)为输出量，试确定系统的微分方程。(11分)
三.在无源网络中，已知R1=100kΩ,R2=1MΩ,C1=10μF,C2=1μF。试求网络的传递函数U0（s）/Ur(s),说明该网络是否等效于两个RC网络串联？(12分)
（13）图f为相位__________校正。
（14）图g中的γ=________Kg=______________。
（15）图h、i、j的稳定性一次为______、______、______。
（16）A(s)=s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0则次系统是否稳定________。
八.已知单位负反馈系统的开环传递函数为
（1）试绘制K由0→+∞变化的闭环根轨迹图；
（2）用根轨迹法确定使系统的阶跃响应不出现超调的K值范围；
（3）为使系统的根轨迹通过-1±j1两点，拟加入串联微分校正装置（τs+1），试确定τ的取值。
（15分）
一。填空题（26分）
（1）开环传递函数与闭环传递函数的区别是_______________________________
5.系统位置误差系数Kp=。
6.一阶惯性环节的频率特性为。
7.G（s）=1+Ts的相频特性为。
8.闭环频率指标有、、。
9.常用的校正装置有、、。
10. z变换中的z定义为。
二.分析下述系统的稳定性.（21分）
1.已知系统特征方程为:D(s)=s4+2s3+s2+2s+1=0试判断系统的稳定性;（4分）
一.填空题。（10分）
1.传递函数分母多项式的根，称为系统的
2.微分环节的传递函数为
3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之
4.单位冲击函数信号的拉氏变换式
5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为型系统。
6.比例环节的频率特性为。
7.微分环节的相角为。
8.二阶系统的谐振峰值与有关。
9.高阶系统的超调量跟有关。
（1）输入信号xi（t）=1（t），求系统的响应；
（2）计算系统的性能指标tr、tp、ts（5%）、бp；
（3）若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变K值
五．在系统的特征式为A（s）= +2 +8 +12 +20 +16s+16=0，试判断系统的稳定性（8分）
六．最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。（12分）
10.在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。
二．试求下图的传第函数(7分)
三．设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力F（t）为输入量，位移为y（t）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10分）
四．系统结构如图所示，其中K=8，T=0.25。（15分）
四.已知某单位反馈系统结构图如图5(a)所示,其单位阶跃响应曲线如图5(b)所示,试确定开环增益K和时间常数T1,T2。（10分）
五.系统结构如图6所示. （12分）
1.试绘制Ta=0时的闭环极点;
2.确定使系统为过阻尼状态时的Ta值范围;
3.确定阻尼比§=0.5时的Ta值,确定相应的闭环极点位置,并计算此时输入r(t)=t时系统的稳态误差ess
2.最小相角系统的开环幅相曲线如图1所示,试确定系统的稳定性;（4分）
3.开环对数频率特性如图2所示,而且有v=1,p=1试判断系统的稳定性;（6分）
4.最小相角系统开环增益为K时,对数幅频特性L(ω)如图3所示,现要求相角裕度为γ=45°,试确定开环增益如何变化?（7分）
三.系统结构如图4所示,试求系统传递函数Ф(s)= .（8分）
七．某控制系统的结构如图，其中
要求设计串联校正装置，使系统具有K≥1000及υ≥４５。的性能指标。（13分）
.
八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。
（10分）
九．已知单位负反馈系统的开环传递函数为：试绘制K
由0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的K值范围。(15分)
一、填空题：(每空1.5பைடு நூலகம்，共15分)
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（5）幅值裕量是指_____________________________________________________
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四.设单位反馈控制系统的开环传递函数为确定闭环系
统持续振荡时的k值。(12分)
五.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为试中T1=0.1(s),
T2=0.5(s).输入信号为r(t)=2+0.5t,求系统的稳态误差。（11分）
六.最小相位系统对数幅频渐进线如下，试确定系统的传递函数。(12分)
七.试求 的z变换.(12分)
10.稳态误差为 ()
三.求系统的传递函数。Xo(s)/Xi(s)、Xo(s)/D(s)、E(s)/Xi(s)、E(s)/D(s)。（10分）
四．复合控制系统结构图如下图所示，图中K1、K2、T1、T2是大于零的常数。（10分）
a、确定当闭环系统稳定时，参数K1、K2、T1、T2应满足的条件。
b、当输入γ(t)=Vot时，选择校正装置G(s)使得系统无稳态误差。
五.已知单位反馈系统的开环传递函数为G（s）= 。试求输入信号xi=2+2t+ 时，系统的稳定误差。（13分)
六.最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。(15分)
七.系统的结构如图所示，求系统的脉冲传递函数。(12分)
八.设负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制K由0 ->∞变化的闭环根轨迹图。（15分）
（3）频率特性是指_____________________________________________________
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