(完整word版)南昌大学控制工程基础期末试卷,有答案

1、试卷1答案填空题(每空2分，共30分)第6页共5页1 .若线性系统的输入信号为r(t),输出信号为c(t),则系统的传递函数G(s)C sRs2 .环节串联时总的传递函数等于各环节传递函数的乘积。3 .因为实际的物理系统总是包含一些储能元件，所以当输入信号作用于系统时，系统 的输出量不能立即跟随输入量的变化，而是在系统达到稳态输出 之前,表现为瞬态响应过程。4 .系统的稳态误差与开环传递函数的 增益和型次有关。5 .系统在斜坡信号作用下的稳态误差为零，则系统中至少应含有 2个积分环节。6 .二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率 缶n、阻尼振荡频率缶d和谐振频率8r三者由小到大的关系为 ,'d

2、X7.某系统单位脉冲响应函数为1-2eq,则系统传递函数为2-s0s(s 2)8 .对控制系统性能的基本要求是 稳定性、快速性、准确性。9 .根据校正环节在系统中的联结方式不同，校正可分为 顺馈校正 、反馈 校正和串联校正等。选择题（每空2分，共20分）得分评阅人1.与开环控制相比较闭环控制的特征是系统有A.执行元件B.放大元件C.控制器D.反馈元件2.典型二阶系统的单位阶跃响应在阻尼比A. 0 :二，：1B. .1C. =0时为衰减振荡曲线。D. ，： 03.单位斜坡信号f(t)的拉氏变换F ( s)是A.4.A.B.D.系统的传递函数为则系统时间响应的快速性与K有关 B.与K和T有关 C.

3、与T有关 D.与输入信号大小有关5 .关于劳斯稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是A.劳斯判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D.以上叙述均不正确6 . 一个系统稳定与否取决于A.系统的输入B.系统的输出C.系统本身的结构与参数D.系统的初始条件7.系统开环传递函数为G（s）型系统。8.A.9.A.A.0B.IC. IID. III某环节在恒值输入作用下，其输出随时间按指数规律上升，则这环节是比例环节B.惯性环节C.积分环节D .微分环节若系统的开环传递函数为100B. 5015

4、0s(s 3)(2s 5),则它的开环增益是C. 20D. 1010.所谓最小相位系统是指。A.系统传递函数的极点均在 S平面左半平面B .系统开环（闭环）传递函数的所有零点和极点均在 S平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在 S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在 S平面右半平面DABC。B C B B D B 二、图解题（每题8分，共8分）得分评阅人1、已知传递函数为G(s)= 50(0.1s+1),试绘制Bode图 s(0.5s 1)(s 5)评分标准：1）把传递函数化为标准形式（1分）2）标出各环节的转角频率（2分）3）画出各折线短并标出相应斜率（3分）4

5、）相频特性图（2分）四、问答题（每题6分，共18分）得分评阅人1、已知系统的特征方程为s4+2s3-6s2+3 = 0,该系统是否稳定？为什么?答案：该系统是不稳定的（2分）系数有小于零的情况，根据劳斯判据可知系统不稳定（4分） 注：用劳斯表进行判断的，也可以。2、若系统前向通道、反馈通道传递函数分别为 G(s)、H(s),则位置、速度、加速 度无偏系数Kp、Kv、Ka如何定义的？Kp =lim G(s)H(s) s0答案：Kv =lim sG(s)H(s)2Ka =lim s2G(s)H(s)s 0注：各项2分3、何谓相位裕量？并附图说明答案：在切为幅值剪切频率 5 («c>

6、0)时，相频特性/GH距-180°线的相位差 值不称为相位裕量。(3分)画出波德图或乃奎斯特图说明(3分)五、分析题(每题8分，共24分)得分评阅人1、已知单位反馈系统的开环传递函数为5s 6s 1 9s 1试求：(1)系统对单位阶跃输入的稳态误差。(2)系统对输入为r(t )=5t时的稳态误差答案：(1)系统对单位阶跃输入的稳态误差为0 (1分)给出步骤(2分)(2) R(s) = 52sess = lim° sE1 (s) = sm° sE =I叫 s GHR( s) = lim s_s 10 1 .15二15215 s s(6s 1)(9s 1)2、已知单位负反馈的开环传递函数为，试求(1)当输入x(t) = 2cos(2t + 30o)时,5s 1系统的稳态输出？ ( 2)该系统截止频率为多少？答案：(1)系统闭环传函为：G(s) =0.55s 2 2.5s 1稳态输出为：xo(t) = 0.2cos(21 +300 arctan5) (2 分)求取步骤3分1(2)系统截止频率为：GOb =缶丁