控制工程基础复习题答案(修)

《控制工程基础》期末复习题答案

一、选择题

1、设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力

f(t)为输入量，位移

输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是： (1 )欠阻尼；(2)过阻尼；(3)临界阻尼；(4)无阻尼 列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是(

应为(1 ) °

y(t)为 (2)

(1) 1 阶；(2) 2 阶；(3) 3 阶；(4) 4 阶 3

5s 1

t

3 -3eP

2、一阶系统的传递函数为

；其单位阶跃响应为(

t

(1) 1 -e^ ； (2)

t

5 - 5e 5 ； (4) t

3-e*

3、已知道系统输出的拉氏变换为

■2 VO' 0.2 ns J

,那么系统处于

4、

5、 S -1

(1)

(5s 1)(2s - 1)'

1 —Ts J

—Ts (T>0)；⑶ 1 「S

(2s 1)(3s 1)

⑷ s(s - 3)(s - 2)

已知系统频率特性为 5j® +1 当输入为 x(t) =sin2t 时，系统的稳态输出为(4

)

(1) sin(2t - tg ‘5 •) ；(2) sin(2t tg J 5 ■)；

(3) sin(2t - tg•) ；(4) sin(2t -tg J

5 ■)

已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为

-2t • __t

c(t) =1 - 2e e ，系统的传递函数

(1) G(s)二

3s 2 (s 1)(s 2)

；(2) G(s)二

(s 1)(s

2)

；(3) G(s)二 3s 1

(s 1)(s 2)； (4) G(s)二

3s (s 1)(s 2)

7、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为

c(t) =1 -2e 也 e 4，系统的脉冲响

(1) k(t) =4e 2 -e 」

(2)

k(t)=4e 上一e 」

8、系统结构图如题图所示。试求局部反馈 2加入前后系统的静态速度误差系数和静态加

速度误差系数。（3

）

(I )K v =0.5，K a =0.5 ；(2)K v = 0, K^ 0.5 ；(3)K^ 0.5，K^ 0 ；(4)K^ 0， K a =0 ；

时2

9、 已知道系统输出的拉氏变换为 Y （s ）= ----- — ,那么系统处于（

3 ）

（S +叫）

（1 ）欠阻尼；（2 ）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼

10、 设有一 RLC 电路系统，如图所示，以 Ur （t ）为输入量，Uc （t ）为输出量的运动微分方程 式可以对系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：

（1

）

13、已知系统的微分方程模型

(3) k(t) =4e't e 」

⑷

k(t) =4e 」_e?

r(£)啲

(1) 1 阶 (2) 2 阶 11、已知 F （s ） 2s 3

12、 (1) 0 ；

(3) s （s 2 5s 4），其原函数的终值

(2)g

(3) 0.75 ； 阶系统的传递函数为 5s 1

t

(4) 4 阶

(1) 1 -e 5 ； (2)

3 -3e 5 f(t)二(3

t 匸:

(4) 3

;其单位阶跃响应为（2

；(3) 5 —5e 5 ； (4) 3 〜e

理⑴"⑴*'⑴5川

3

0心

Z 2u(t )。其中咆是输入量,y(t)

是输出量。求系统的传递函数模型 G(S)=Y(S)/U(S)为(1

) 14、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是( 4

)

15、根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为(

2

(1) as 3 bs 2 cs d =0 ； ( 2) s 4 as 3 bs 2 _cs d = 0 ；

(3) as 4 bs 3 cs 2 ds 0 ；其中a 、b 、c 、d 、e 均为不等于零的正数。

、简答题

(1) 图1是仓库大门自动控制系统原理示意图。 试说明系统自动控制大门开闭的工作原理, 并画出系统方框图。

图2-1

解：当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏 差电压经放大器放大后， 驱动伺服电动机带动绞盘转动，

将大门向上提起。 与此同时，和大

门连在一起的电刷也向上移动， 直到桥式测量电路达到平衡， 电动机停止转动，大门达到开 启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭， 从而可以实现大门远距离

开闭自动控制。系统方框图如图解

1-2所示。

图解“仓库大门控制系统方框图

(1) G(s)二 s(5s +2)

~4

3

2

s "2s

s 5s 3

G(s)二 s(5s +2)

~4 3 2

s "2s s 5s

(3) G(s) 口

s(5s +1) s 4 _2s 3 - s 2 -「5s -1

(4) G(s)二

(5s+1)

s 4 - 2s 3 _s 2 5s 1 (1)

K Ts 1

s +d s(s a)(s b)

K s(s a) K

s 2(s a)

■ ----------- 1 I ----------------- 1 实际