控制工程基础2010试题及答案

1、一、 填空题（每空1分，15题共20分）1.控制系统由 控制对象和控制器 两部分组成。2.建立系统数学模型的方法有 分析法、实验法 两种。3.按其数学模型是否满足 叠加性 ，控制系统可分为线性系统和非线性系统。4.随动系统是指在外界作用下，系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的系统5系统传递函数与其单位脉冲响应函数的关系是 拉氏反变换.6系统稳定的充要条件是 闭环系统特征根具有负实部7某线性定常系统的单位斜坡响应为，。其单位阶跃响应为 8在工程控制实践中，为使系统有满意的稳定性储备，一般其幅值裕度应满足 大于6dB或大于2 。9最小相位系统是指传递函数所有零点和极点均在复平面s的左

2、半平面内10 已知系统开环传递函数为，则系统的固有频率、阻尼比以及单位斜坡输入所引起的稳态误差分别为 3 、 1/6 .、1/9 。11、最小相位系统是指 系统的零点和极点都位于S平面的右半平面 。12、已知系统的传递函数为，则其幅频特性 13、某系统传递函数为，在输入作用下，输出稳态分量的幅值为 3/4 。14、线性系统的频率响应是指系统在 谐波信号 作用下，系统的稳态输出。15、已知某系统开环传递函数的零点都在左半S平面，其开环频率特性曲线如图1.5所示，则该系统位于右半S平面的极点数有 0 个。16、一阶系统传递函数，该系统可以看成 由 积分 和 惯性 两环节串联而成。17、控制系统的基

3、本要求主要有： 稳定性 ， 快速性 ， 准确性 。 18、系统输出能够以不同方式作用于系统，就称为 反馈 。 二、单项选择题（每题2分，10题共20分）1下面关于微分环节的控制作用描述中正确的是： ( D )(A)使相位滞后 (B)减小系统的阻尼 (C)抗高频干扰 (D)使相位超前2稳态误差除了与系统的型别、传递函数有关外，还与下述哪一项有关？ ( D )(A) 阶次 (B) 振荡频率 (C) 阻尼比 (D) 输入信号类型3二阶振荡系统幅值衰减的快慢取决于： ( C )(A) (B) (C) 特征根实部绝对值 (D) 特征根虚部的分布情况4系统输出的拉氏变换完全取决于： ( B )(A)系统的

4、传递函数的极点位置 (B)系统的初始状态、输入及其传递函数(C)系统的传递函数 (D)系统的固有特性5相位滞后校正环节相当于： ( A )（A）低通滤波器 （B）高通滤波器 （C）带通滤波器 （D） 带阻滤波器6下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，则下列说明正确的是： ( B)(A) 系统的输出为 (B) 系统的输出为(C) 系统传递函数为 (D) 系统单位脉冲响应调整时间为2s 7. PI控制类似于： （ C）(A) 增益调整 (B) 相位超前校正 (C) 相位滞后校正 (D) 相位滞后-超前校正 8某单位反馈系统的闭环传递函数为，则输入时稳态输出的幅值为 （ D ）（A） （B） （C）2 （

5、D）1 9已知下列系统的开环传递函数为 (所有参数均大于0)，则下图中所给幅相曲线中正确的是： （ A ） 10用Nyquist稳定判据判断上面第9小题所给开环系统所对应的闭环系统的稳定性，所得结论正确的是： （D ） (A)，；不稳定 (B)，；不稳定(C)，；稳定 (D) ，；稳定三、计算题（4题共30分）1（4分）系统传递函数方框图如下所示，求其传递函数，要求写出结果即可。 解2（10分）已知最小相位系统开环对数幅频特性曲线如下图所示。试给出系统开环传递函数，并计算其相位裕量。若上图为校正后的系统对数幅频特性曲线图，而原有系统的开环传递函数为，求串联校正装置的传递函数。解：。（2分） ，所以。 。（2分） 法一-近拟计算: （2分）（2分）(法二-较准确计算: 由图知当时有：) ,得: 2分） 2、系统结构图如下图所示，求 （15分） 解：3、已知单位反馈系统的开环传递函数为，确定使系统稳定时参数的取值范围。（15分） 解：闭环传递函数为： 无论K取何值，闭环系统都不稳定。4、系统方框图如右图所示，要求超调量% = 16.3%，峰值时间t p = 1秒，求放大器放大倍数K 和反馈校正微分时间常数T。（15分）（ 提示：） 解：闭环