控制工程基础复习题

控制工程基础复习题 一、判断 1、 线性系统叠加原理有可叠加性和齐次性性质。（ ） 2、 系统的传递函数的形式与系统的输入和输出没有关系。（ ） 3、 系统的自由运动模态是由系统的极点和零点共同决定的。（ ） 4、 系统的自由运动模态是由系统的极点决定的。（ ） 5、 系统的自由运动模态是由系统的零点决定的。（ ） 二、判断 1、典型二阶欠阻尼系统的超调量是由阻尼比决定的。（ ） 2、典型二阶欠阻尼系统的超调量是由阻尼比和自然频率共同决定的。（ ） 3、某高阶系统存在主导极点，那么该主导极点一定是距离虚轴最近的极点。 （ ） 4、线性系统的稳定性是系统本身固有的特性，与外界条件无关。（ ）

5、系统()()(1)(2)sasbss只要参数b大于零系统就是稳定的。 三、判断 1、系统)1)()(()(sjbsjbsas只要参数b大于零系统就是稳定的。

2、系统)1)()(()(sjbsjbsas只要参数a大于零系统就是稳定的。 3系统的开环传递函数是)5)(31.0)(1()2(5ssss则开环增益是2。 4、闭环系统的根轨迹增益和开环系统的前向通路根轨迹增益是一致的。 5、闭环传递函数的零点有开环前向通路传递函数的零点和反馈通路传递函数的极点组成 。 四、判断 1、非最小相位环节和对应的最小相位环节幅频特性是一致的。 2、系统的乃氏曲线经过（-1.j0）点时系统是稳定的。 3、系统的相角裕度为-15度则系统是稳定的。 4、零阶保持器不影响离散系统脉冲传递函数的极点。 5、已知系统的闭环传递函数，我们可以求出相应的闭环系统的脉冲传递函数。 五、判断 1、线性系统输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比定义为系统的传递函数。（ ） 2、稳定地线性系统当输入信号为正弦函数时，其输出信号的稳态值也应该是一个相同频率的正弦函数。 （ ）

3、积分环节TS1中时间常数越小，积分速度越快 （ ） 4、线性系统的稳定性是由系统的极点决定的，与系统的零点无关 （ ） 5、已知某离散系统的结构图我们一定能求出它的脉冲传递函数 六、简答 1、自动控制系统有哪些基本控制方式？ 2、什么是控制系统的数学模型？ 3、有哪些建立控制系统数学模型的方法？ 4、写出四种我们学过数学模型的形式 5、写出传递函数的定义 七、简答

1、已知系统的传递函数)5)(1)(()(ssbsas写出极点和零点 2、系统的信号流图如图A所示存在几个独立回路，每个回路增益是多少。

3、已知典型二阶系统阶跃响应如图B所示上升时间、峰值时间、超调量、稳态值如何？

4、已知系统开环传递函数)5)(1)(11.0(10ssssa，写出开环增益和系统的型别。 5、已知系统)1)(1)(20()10(jsjsss写出主导极点 八、简答 1、写出系统根轨迹的定义、

2、已知单位反馈系统开环传递函数*2(1)()(4)(2)KsGsssss计算根轨迹的渐进线， 3、写出稳定系统幅频和相频特性定义。 4、写出环节11Ts幅频和相频特性的表达式 5、写出离散系统的概念。 九、简答 1、什么是香农采样定理？

1 1 1 1 2 1 1 1 图A

1.3 1.2 1.0

y(t)

t 图B

1.0 2、已知闭环系统脉冲传递函数特征方程()()()()0zazbzczd则系统稳定的条件是什么 3、写出信号21tt的拉氏变换

4、写出信号2btata的拉氏变换 5、写出信号atat)(的拉氏变换 十、已知系统如图（D）所示利用结构图化简求系统的闭环传递函数和开环传递函 数（12分）。

十一、已知系统得开环传递函数为)2)(1(1ss绘制相应的频率特性曲线。 十二、绘制开环传递函数21S的对数频率特性曲线 十三、已知系统的乃氏曲线如图E、F所示利用乃氏判据判别相应得稳定性

十四、已知系统如图（G）所示，①系统稳定时*K的取值范围。②输入2+3t时系统的稳态误差是多少。③当减小稳态误差时对系统稳定性有何影响？（15分）

图E -1 Im Re 00kP-1 0图F 1kP0型 0型 Re Im

G2 G3

G4

G1

图D 十五、试求图H闭环离散系统的脉冲传递函数()z。（10分）

十六、已知系统得开环传递函数为)1(1ss绘制相应的频率特性曲线。 十七、绘制开环传递函数31S的对数频率特性曲线 十八、已知系统的乃氏曲线如图M、N所示利用乃氏判据判别相应的稳定性（8分）

十九、已知某系统（最小相位环节）开环传递函数的的对数幅频特性曲线，写出相应的开环传递函数。

图M -1 Im Re 00kP-1 0图N 1kP0型 0型 Re Im

图H ()Rs )(sE

1()Gs

)(sH )(2sG

)(1sEC（s）

)4)(1(*sssK图G 题二十 设机械系统如图所示，其中ix是输入位移，ox是输出位移。试分别写出各系统的微分方程。

题二十一 若系统在阶跃输入)(1)(ttr时，零初始条件下的输出响应tteetc21)(，试求系统的传递函数和脉冲响应。

题二十二 已知控制系统结构如图，试通过结构图的等效变换求系统传递函数)()(sRsC。

(b) (a) 2f 1f f

2K

1K ix

ox i

x

m ox

-1 -2 -2

L（）

 1 2

3

题19图 题二十三 已知控制系统结构如图，试通过结构图的等效变换求系统传递函数)()(sRsC。 题二十四 已知控制系统结构如图，试通过结构图的等效变换求系统传递函数)()(sRsC。 题二十五 试用梅森增益公式求图中系统信号流图的传递函数)()(sRsC。 题二十六 试用梅森增益公式求图中系统信号流图的传递函数)()(sRsC。

)(sC )(sR

)(1sG )(2sG )(3sG

)(1sH )(3sH

)(2sH

C(s) R(s)

)(1sG )(2sG

)(1sH

)(3sG

)(sC 2H 1H

6G 3H

1 5G 4G 3G 2G 1G 1 R(s)

h f

g e C(s) c b

a

1 R(s) d 题二十七 已知各系统的脉冲响应，试求系统闭环传递函数)(s： (1)tetk25.10125.0)(; (2))1(1.0)(3tetk。

题二十八 设图是简化的飞行控制系统结构图，试选择参数1K和tK，使系统的

1,6n。

题二十九 控制系统如图，取1.0,021，计算测速反馈校正系统的超调量、调节时间

和速度误差。 题三十 已知系统的特征方程，试求系统在s右半平面的根数及虚根植。 02535201232345sssss

题三十一 已知单位负反馈系统的开环传递函数为)15.0)(1()15.0()(2sssssKsG，试确定

C(t) r(t) )1(10ss

s1

st2

C(t) r(t) )1(10ss

s1

s2

C(s) R(s) 1K )8.0(25ss

sKt 系统稳定时的K值范围。 题三十二 已知系统结构如图。试用劳思稳定判据确定能使系统稳定的反馈参数的取值范围

题三十三 已知单位反馈系统的开环传递函数)5)(11.0(100)(sssG，试求输入分别为ttr2)(和222)(tttr时，系统的稳态误差。

题三十四 已知单位反馈系统的开环传递函数)102()14)(12(10)(22ssssssG。试求位置误差系数pK、速度误差系数K、家速度误差系数aK。 题35 设控制系统如下图所示，其中 sKKsGp)( ，JssF1)(

输入r(t)以及扰动)(1tn和)(2tn均为单位阶跃函数。试求： （1） 在r(t)作用下系统的稳态误差； （2） 在)(1tn作用下系统的稳态误差； （3） 在)(1tn和)(2tn同时作用下系统的稳态误差。

C(s) R(s)

s1

1

)1(10ss

s

)(sG )(sF )(sRE(s)

)(1SN)(2SN

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