《控制工程基础》试卷及详细答案

1、Ks(工s 1)(T2s 1)则其开环幅频特-、填空题(每题1分，共15分)1、对于自动控制系统的性能要求可 以概括为三个方面， 即 ：、和,其中最基本的要求2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为G(s),则该系统的开环传递函数为3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数 学模型，在古典控制理论中系统数学模型有4、判断一个闭环线性控制系统是否稳 定， 可 采用、等方法。5、自动控制系统有两种基本控制方 式，当控制装置与受控对象之间只 有顺向作用而无反向联系时，称 为;当控制装置与 受控对象之间不但有顺向作用而且 还有反向联系时，称为 06、设系统的开环传递函数为性为

2、,相频特性为7、 最小相位系统是指二、选择题(每题2分，共20分)1、关于奈氏判据及其辅助函数F(s尸1+ G(s)H(s),错误的说法是()A、F(s)的零点就是开环传递函数 的极点R F(s)的极点就是开环传递函数 的极点G F(s)的零点数与极点数相同DX F(s)的零点就是闭环传递函数 的极点2、已知负反馈系统的开环传递函数为2s 1G(s) 21,则该系统的闭环特s 6s 100征方程为()。A、s2 6s 100 0 B 、2(s2 6s 100) (2s 1) 0C、s2 6s 100 1 0 D 、与是否为单位反馈系统有关3、一阶系统的闭环极点越靠近 S平面原点，则()。A准确

3、度越高 B 、准确度 越低C、响应速度越快 D 、响应速 度越慢4、已知系统的开环传递函数为100，则该系统的开环增益为 (0.1s 1)(s 5)()。A、100 B 、1000 C 、20D不能确定的:5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同A、闭环零点和极点B、开环零点C、闭环极点D 、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能 在c 1处提供最大相位超前角的是（）。A 9 B、C 、 s 10.1s 12s 1 D 0.1s 10.5s 1、10s 17、下列哪种措施对提高系统的稳定性没 有效果（）。A、增加开环极点；B 、在积分环节外加单位负反馈；G增加开环零点；D 、引入用联超前校正

4、装置。8、关于线性系统稳定性的判定，下列观 点正确的是（）。A、线性系统稳定的充分必要条件是： 系统闭环特征方程的各项系数都为正 数；B、无论是开环极点或是闭环极点处 于右半S平面，系统不稳定；C、如果系统闭环系统特征方程某项 系数为负数，系统不稳定；D、当系统的相角裕度大于零，幅值 裕度大于1时，系统不稳定。9、关于系统频域校正，下列观点错误的 是（）A、一个设计良好的系统，相角裕度应为 45度左右；B、开环频率特性，在中频段对数幅频特 性斜率应为20dB/dec；G低频段，系统的开环增益主要由系统 动态性能要求决定；D利用超前网络进行串联校正，是利用 超前网络的相角超前特性。10、已知单位

5、反馈系统的开环传递函数为 G（s） 2 10（2 s 1）,当输入 s （s 6s 100）信号是r（t） 2 2t t2时，系统的稳态误差是（）A、0 B 、8 C 、 10D 20三、（10分）建立图示系统的数学模型，并以传递函数形式表示。四、（20分）系统结构图如下图所示:1、写出闭环传递函数（s） 2R（s）表达式；（8分）2、要使系统满足条件：0.707 , n 2 ,试确定相应的参数K和 ；（6分）3、求此时系统的动态性能指标%, ts ；（6 分）五、（20分）已知系统的方框图如下图所示。试求闭环传递函数C（s）/R（s）（ 提示：应用信号流图及梅森公式）KKs2K s K2 n

6、2的稳态输出c(t)一填空：1、稳定性 快速性准确性 稳 定性2、G(s)3、微分方程 传递函数 (或结构 图 信号流图)(任意两个均可)4、劳思判据 根轨迹 奈奎斯 特判据5、开环控制系统，闭环控制系统6、A( ) 一 K 一 ；(Ti )2 1 G )2 1()900 tg 太简单了(Ti ) tg 1(T2 )7、S右半平面不存在系统的开环极点 及开环零点二选择1、A 2、B 3、D 4、C 5、 C 6、 B 7、 A 8、 C 9 、 C10、D三、解:四、解：2242 23、（4 分） % e 白L 4.32%2）应用梅森公式求闭环传递函数：/前向通道增益nG1G2G3 ； P2

7、g4G3；回路增益L1G2H 2 ； L2G1G2G3H3H1 ；L3G5； L4G3G4H3H1特征式1 G2H 2 G1G2G3H1H 3 G5 G3G4H 3Hl G2G余因子式(对应各个前项通道的)1 1 G5 ； 2 1 G5 ; 经一般余因子式不会直接等于 1,不然1、闭环传递函数C(s)(GG G4)G3(1 G5)R(s)1 G2H2 GG2G3H1H3G5G2G5 H22C(s) = G =s(s 1)=2R(s) 1 G(s) 12 s2 s 2s(s1)C(j)=2R(j) 22j、2.A( 3 尸 0.(22)22(a )= arctg 2-r(t)=石 sin(t-45 ° )=1A( co )= (3