湖南工业大学控制工程基础期末考试复习

1、湖南工业大学控制工程基础期末考试复习资料、填空题1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定,性、快速性和准确性。2、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，称为开环控制系统;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，称为闭环控制系统。含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。3、控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值称为传递函数。一阶系统传函标准形式是G(s),二阶系统传函标准形式是G(s)n2或：Ts1s2nsn1G(s)T22)0Ts2Ts1,4、两个传递函数分别为Gi(s>WG2

2、(s)的环节，以并联方式连接，具等效传递函数为G(s),则G(s)为Gi(s)+G2(s(用Gi(s)与G2(s)表示)。5、奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R,其中P是指开环传函中具有正实部的极点的个数，(或：右半S平面的开环极点个数),Z是指闭环传函中具有正实部的极点的个数(或：右半S平面的闭环极点个数，不稳定的根的数) 围(-1, j0 )整圈数R指奈氏曲线逆时针方向包0.2t0.5t10e 5e ,5os 0.2s s 0.5s6、若某系统的单位脉冲响应为g(t)则该系统的传递函数G(s)为7、设系统的开环传递函数为半则其开环嗝频特性为kJ'”+1,相1（八+1）疗Jr2疗+1tc

3、d-Tco -180 - arctanr ）。1 + tTo）2 7频特性为arctanno-180-arctanTco（或:8 .线性控制系统最重要的特性是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能。9 .反馈控制系统是根据输入量和反馈量的偏差进行调节的控制系统。10 .在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差oo11 .当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是负数时，系统是稳定的。12 .方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和反馈连接。13 .线性定常系统的传递函数，是在初始条件为零时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。14.函数te-献的拉氏变换为1（S

4、+。）15 .线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为相频特性。16 .积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为20dB/dec。17 .二阶系统的阻尼比E为_0_时，响应曲线为等幅振荡。18 .在单位斜坡输入信号作用下，H型系统的稳态误差ess=0。19 .0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为0dB/dec,高度为20lgKp。20 .单位斜坡函数t的拉氏变换为4。s21 .根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为恒值控制系统、_Jt动控制系统和程序控制系统。22 .对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、一快速性和准确性

5、。23 .系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与输入量、扰动量的形式无关。24 .决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数卫和无阻尼自然振荡频率Wn。25 .设系统的频率特性G(j3尸R(co)+jI(co)，则幅频特性|G(j3)|=Jr2(w)12(w)O26 .分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统，这是按开环传递函数的积仝环节数来分类的。27 .线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的_左_部分。28 .3从0变化到+8时，惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限，形状为生圆。29 .用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数

6、30 .二阶衰减振荡系统的阻尼比E的范围为31 .G(s尸二的环节称为惯性环节。Ts132,系统输出量的实际值与_输出量的希望侑.之间的偏差称为误差。33 .线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用线性彳散分方程来描述。34 .稳定性、快速性和准确件是对自动捽制系统性能的基本要求。34.二阶系统的典型传递函数是2Wn-22 °s 2 wns wn35 .设系统的频率特性为G(j)R(j)jI(),则R()称为实频特性。36 .根据控制系统元件的特性，控制系统可分为线性控制系统、非线性_控制系统。37 .对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和_隹确性O38

7、二阶振荡环节的谐振频率COr与阻尼系数卫的关系为3r=3n922。39.根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统。40用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和对数坐标_图示法。41 .二阶系统的阻尼系数卫=_0707时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。42 .实现恒温控制有两种方法：人工控制和自动控制。43 .若一个元件的输入和输出的关系曲线为直线，则称元件为线性元件。44 .系统的数学模型都是线性常系数微分方程，官的一个重要性质是具有齐次性和叠加性。45.在控制工程中，一般需要确定信号流图中输出和输入间的关系，即系统的闭

8、环传递函数。46 .动态响应是指系统在某一信号的作用下，其输出量从初始状态到稳室状态的响应过程。47 .乃奎斯特图又称为极坐标图或幅相频率特性图。48 .最小相位系统是指系统的传递函数在复平面无右极点和右零点的系统。49 .系统稳定的充分必要条件是系统的闭环极点均位于s的左半平面。50 .系统误差的定义为被控量期望值与实际值之差。51 .开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定特性，虫频段表征了闭环系统的动态特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。52 .控制理论发展过程可以分为经典控制理论、现代控制理论、大系统理论和智能控制理论三个阶段。53 .对控制系统的基本要求一般可归结为稳定性、快速性、准

9、确性三个方面。54 .比例环节的传递函数G(S)=K、惯性环节G(S)=K/TS+1、积分环节G(S)=TS、微分环节G(S)=1/TS、震荡环节G(S)=1/K(con2/S?+2conS+con?、延时环节G(S)=e-Tso55 .工程上常采用的稳定性判据有劳斯-赫尔维兹判据、奈魁斯特判据、对数判据、跟轨迹法。56 .连续系统的数学模型包括微分方程、传递函数、状态空间表达式、方框图等。57 .自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是稳态响应分量。58 .在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为反馈。59 .

10、若前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则闭环传递函数为60.函数f(t尸3e6t的拉氏变换式是F(s)G(s)O1 G(s)H (s)3 os 661开环对数频率特性的低频段、中频段、高频段分别表征了系统的稳定性、动态特性、抗干扰能力。62 .Bode图中对数相频特性图上的一180°线对应于奈奎斯特图中的负实轴。63 .已知单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)"°求出系统在单位阶跃输入时的(0.5s1)(0.04s1)稳态误差为32164 .闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s平面的左半平面半平面。65 .设单位反馈控制系统的开

11、环传递函数为G(s)弋,当系统作用有xi(t)=2cos(2t-45)输s1入信号时)求系统的稳态输出为Y5cos(2t55.3o)。566 .已知传递函数为G(s)与，则其对数幅频特性sL()在零分贝点处的频率数值为次。67在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由积分环节和比例决定。68 .惯性环节的传递函数丁、，它的幅频特性的ISI数学式是Y,它的相频特性的数学式是,1TarctanTo69 .已知系统的单位阶跃响应为xo(t)1tete1则系统的脉冲脉冲响应为e2t2et,t0。70 .控制系统由控制对象和控制器两部分组成。71 .建立系统数学模型的方法有分析法、实验法两种。72

12、.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。73 .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74 .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.75 .系统稳定的充要条件是闭环系统特征根具有负实部76 .某线性定常系统的单位斜坡响应为y(t)te2tto。其单位阶跃响应为12e2t77 .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。78 .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的左半平面内79.已知系统开环传递函数为Gk(s)七，则系统s(s1)的固有频率、阻尼比以及单位

13、斜坡输入所引起的稳态误差分别为3、1/6、1/9o80、已知系统的传递函数为G(s)-Jes,则其s(Ts1)幅频特性G(j)K2v1t2181、某系统传递函数为2,在输入r(t)3sin2t作用下，输出稳态分量的幅值为_3/4。82、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。83、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/加特性曲线如图所示，则该系统位于右半S平面的极点数有0个。84、一阶系统传递函数gk(s)s(Ts1)该系统可以看成由积分和惯性两环节串联而85、系统输出能够以不同方式作用于系统，就称为反馈。86 .传递函数的定义是对于线性定常系统，在初始条

14、件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。87 .瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初一始状态到最终或稳定状态的响应过程。88 .判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。89 .I型系统g（s）/在单位阶跃输入下，稳态误s（s2）差为_0,在单位加速度输入下，稳态误差为OO。90濒率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。91 .如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是御进）稳定的系统。92 .传递函数的组成与输

15、入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。93 .系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。94 .如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散（数字）控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。95 .反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以6（截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。二、选择题1、关于传递函数，错误的说法是（B）A.传递函数只适用于线性定常系统；B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；

16、C.传递函数一般是为复变量s的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。2、采用负反馈形式连接后，则（D）A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高；G一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。503、已知系统的开环传递函数为50，则该系统的开环增益为（2s1）（s5）（C）。A、50B、25C、10D、54、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果(A)。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、引入串联超前校正装置。5、系统特征方程为D(s)s32s23s60,则系统(C)A、稳定；B、单位阶跃响应曲

17、线为单调指数上升;G临界稳定；D、右半平面闭环极点数Z2o6、下列串联校正装置的传递函数中，能在c1处提供最大相位超前角的是(B)。A10s110s12s1's1'0.1s1C'0.5s1D、0.1s 110s 17、已知开环幅频特性如图1所示，则图中不稳定的系统是(B )系统 系统系统A、系统 B、系统C、系统8、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为D、都不稳定G(S),反馈通道传递函数为H(S)当输入信号为R(S),则从输入端定义的误差E(S)为(D)A、E(S)R(S)G(S)E(S)R(S)G(S)H(S)C、|'D、“一一9、开环频域性能指标中的相角

18、裕度对应时域性能指标(A)。A、超调%B、稳态误差essC、调整时间tsD、峰值时间tp10 、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是(A)。a、q：b、JTrrihC、_I_D、K)s(2s)11 .闭环控制系统的主反馈取自【D】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端12 .不同属性的物理系统可以有形式相同的【A1A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数13 .闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【C】A.X(s)H(s)X(s)B.X(s)X0(s)C.Xr(s)X(s)D.Xr(s)Hs)X

19、(s)14闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【A】A.X(s) H(s) Xo( s)CX(s)X0(s) D.15.微分环节使系统【A.输出提前B.B.X(s) Xo(s)Xr(s) Hs)X)(s)A 1输出滞后C.输出大A 1速响应性速响应性C 1B.D.于输入D.输出小于输入16 .当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【B】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化17 .PID调节器的微分部分可以【A.提高系统的快B.提高系统的稳态性C.降低系统的快D.降低系统的稳态性18 .PID调节

20、器的微分部分可以【A.提高系统的稳定性提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性降低系统的稳态性19 .闭环系统前向传递函数是【CA.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与偏差信号的拉氏变换之比D.偏差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比20 .一阶系统的时间常数为T,其脉冲响应为【C1A.1etTB.tTTetTC."tTD.TTe%21 .一阶系统的时间常数为T,其单位阶跃响应为【A】A.1etTB.tTTe&C.炉D.TTe，t22 .一阶系统的时间常数为T,其单位斜坡响应为【B】A.1etTB.tT

21、TetTC.土耳D.TTe423 .一阶系统的时间常数为T,其单位阶跃响应的稳态误差为【A1A.0B.TC.D.TTetT24 .一阶系统的时间常数为T,其单位斜坡响应的稳态误差为【B1A.0B.TC.7D.TTetT25 .过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【B】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线26 .干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【B1A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡27 .单位脉冲函数的拉普拉斯变换是BA.1/sB.1C.1s2D.1+1/S28 .线性控制系统的频率

22、响应是系统对输入DA.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应29 .积分环节的输出比输入滞后BA.900B,900C,1800D,180030 .奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数g的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则映射到G（s）复平面上的奈魁斯特曲线将CA,逆时针围绕点（0,j0）1圈B.顺时针围绕点（0,j0）1圈C,逆时针围绕点（一1,j0）1圈D.顺时针围绕点（一1,j0）1圈31 .若惯性环节的时间常数为T,则将使系统的相位AA,滞后tan1（T）B,滞后tan1C,超前tan1（T）D.超前tan132 .控制系统的误

23、差是【A】A,期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差33 .若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为F(s)1G(s)H(s),则CA.F(s)的极点就是系统开环零点B.F(s)的零点就是系统开环极点C.F(s)的零点就是系统闭环极点D.F(s)的极点就是系统闭环极点34 .要使自动调速系统实现无静差，则在扰动量作用点的前向通路中应含有【B】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节35 .积分器的作用是直到输入信号消失为止，其输出量一直【A1A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变36 .自动控制系统的控制调

24、节过程是以偏差消除【A1A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程37 .线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是BA.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系38 .微分环节可改善系统的稳定性并能【C】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼39 .用终值定理可求得f(s)(:.的原函数f(s)s(s5)(s8)'，的稳态值为【C1A.8b.4C.0.1D.040 .可以用叠加原理的系统是DA.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统41 .惯性环节含有贮能元件数为【B】A.2B.1C.0D.不确

25、定42 .一阶系统的单位阶跃响应在t=0处的斜率越大，系统的【A1A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零43 .临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为BA.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线44 .欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【A1A.B.C. gD.45 .单位加速度信号的拉氏变换为【A.1D.4s46 .线性系统的输入信号为“)sint,则其输出信号响应频率为【A1A.B.nC.jD.jn47 .微分环节的输出比输入超前【B】A.900B.900C.1800D.180048 .系统开环传递函数为g(s)端4已不用计算或s2(0.1s1)作图

26、，凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【A1A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K的大小49 .为了保证系统有足够的稳定裕量，在设计自动控制系统时应使穿越频率附近L()的斜率为BA.-40dB/decB.20dB/decC.+40dB/decD.+20dB/dec50 .线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【A】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s)H(s)=1D.前向传递函数G(s)=151 .降低系统的增益将使系统的【B】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好52 .含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【C1A.超

27、调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差53 .PID调节器的微分部分可以AA.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.小系统的阻尼比54 .一般情况下开环控制系统是【B】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统55 .求线性定常系统的传递函数条件是【C】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件56 .单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【C】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同57 .微分环节是高通滤波器，将使系统【A】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减

28、小阶跃输入误差48.控制框图的等效变换原则是变换前后的DA.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变59 .对于一个确定的系统，它的输入输出传递函数是【A1A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法60 .衡量惯性环节惯性大小的参数是【C1A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数61 .三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则AA.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等62 .闭环控制系统的时域性能指标是CA.相位裕

29、量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽63 .输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【C1A.将变成不稳定系统B.其稳定性变好C.其稳定性不变D.其稳定性变差64 .二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线65 .单位斜坡信号的拉氏变换为【A.1B.C.Ds66 .线性控制系统【A.B.是满足叠加原理的系统零的系C.是稳态误差为D.是不满足叠加原理的系统67 .延迟环节G(s)eTs的幅频特性为AA.A()=1B.A()=0C.A()v1D.A()>168 .闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(一1,j0)的

30、圈数等于落在S平面右半平面的CA.闭环极点数B.闭环零点娄C.开环极点数D.开环零点数69 .频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【D1A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应70 .传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为BA.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统71 .零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【C1A.0B.8C.常数D.limG(s)H(s)s072 .降低系统的增益将使系统的【B】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好73 .把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的BA.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差74

31、.线性系统和非线性系统的根本区别在于(C)A.线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。B.线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。C线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。D.线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。75 .令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的(B)A.代数方程B.特征方程C.差分方程D.状态方程76 .时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是(D)A.脉冲函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.阶跃函数77 .设控制系统的开环传递函数为G(s尸(10外，该系统为/s(s1)(s2)(B)A.0型系统B.I型系统C.II型系统D.III

32、型系统78 .二阶振荡环节的相频特性()，当时，其相位移()为(B)A.-270°B,-180°C.-90°D.0°79.根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为(A)A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈一反馈复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和离散控制系统80.采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为(C)AG-)b11G(s)1G(s)H(s)C.G(s)1 G(s)H(s)D G(s)1 G(s)H(s)81.一阶系统G(s)

33、=4的时间常数T越大，则is+1系统的输出响应达到稳态值的时间(A)A.越长B.越短C.不变D.不定82.拉氏变换将时间函数变换成A.正弦函数B.单位阶跃函数C.单位脉冲函数D.复变函数83.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下(D)A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号84的拉氏变换之比.若某系统的传递函数为特性的实部R(co)是A K12T2C KC , 1 TG(s尸亳，(则其频率A )B.D.K2T2KT85.微分环节的频率特性相位移(A A. -90°)90

34、76;B.C. 0D.-18086 .积分环节的频率特性相位移。（3）=(B A.-90°C.-180°)90°0°B.D.87 .传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？（C）A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件88 .系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（C）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是89 .有一线性系统，其输入分别为ui和U2（t）时，输出分别为yi（t）和y2（t）。当输入为aiui+a2U2时（ai,a2为常数）,输出应为（B）A.aiyi（t）+y2（t）B

35、.D.aiyi(t)+a2y2(t)C.aiyi-a2y2(t)yi(t)+a2y2(t)90 .I型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A. -40(dB/dec)-20(dB/dec)C. 0(dB/dec) +20(dB/dec)91 .设系统的传递函数为(B )B.D.G(s尸尸久，则系统s us的阻尼比为A. 25B. 592 . 正弦函(B )A.十C. Js93 .二阶系统当sin(C C.t的拉D. 1变换是B.sD.s0< <1时,如果增加响应的最大超调量A.增加C.不变94B.减小D.不定 极点的特(D )A.距离实轴很远 近C.距离虚轴很远 近95 .余弦函

36、数(C )AJC.3sB.距离实轴很D.距离虚轴很cos t的拉氏变换是B.sD.s96 .设积分环节的传递函数为G(s尸，则其频s率特性幅值M()=A. KC.1B.D.K""21297 .比例环节的频率特性相位移B.-90 °C.0 °(C)A.90D.-180°B.开环相98 .奈奎斯特稳定性判据是利用系统的来判据闭环系统稳定性的一个判别准则A.开环幅值频率特性角频率特性C.开环幅相频率特性D.闭环幅相频率特性99 .系统的传递函数(C)A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.既由系统的结构和参数决定，也与输

37、入信号有关100 .一阶系统的阶跃响应，(D)A.当时间常数T较大时有振荡B.当时间常数T较小时有振荡C.有振荡D.无振荡101 .二阶振荡环节的对数频率特性相位移e(co)在(D)之间。A.0°和90°B.0°和一90°C.0°和180°D.0°和一180102.某二阶系统阻尼比为0.2,则系统阶跃响应B. 单D.等G(s)K(T5s 1)(T6s 1)S(TiS 1)(T2s 1)(T3s 1)(T4s 1)(所有参数均大于0),A.发散振荡调衰减C.衰减振荡幅振荡103.已知下列系统的开环传递函数为则下图中所给幅相曲线

38、中正确的是：104.用Nyquist稳定判据判断上面第103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(D)(A) p稳定(C)p 00, Z 1；不稳定z 1 ；稳定(B)(D)2；不105 .某单位反馈系统的闭环传递函数为G(s)1/(s2),则输入r(t)2sin2t时稳态输出的幅值(D)(A)金(B) 2212(C) 2(D)1106 .下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，则下列说明正确的是:(A)系统的输出为统的输出为et 0(C)系统传递函数为 2e2t,t 0(B) 系G(s) 1 (2s 1)(D)系(B)统单位脉冲响应调整时间为2s107 .系统输出的拉氏变换完全取决于

39、：(B)(A)系统的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108 .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)带阻滤波器三、简答题1 .线性定常系统的传递函数的定义是什么：答：线性定常系统的传递函数定义为：产初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。2 .系统稳定性：答：指控制系统在任何足够小的初始偏差的作用下，其过渡过程随着时间的推移，是否具有逐渐恢复原平衡状态的性能。3 .根轨迹定义：答：指系统增益从0趋向于无穷大连续变化时，闭环系统的特征方程的根在复平面上的轨迹。4 .系统的

40、时间响应：答：控制系统在典型输入信号作用下，输出量随时间变化的函数关系。5 .控制工程系统中的瞬态响应指标包括哪些？延迟时间、上升时间、峰值时间、最大超调量、调整时间。6 .写出线性定常系统传递函数的两种数学表达形式。1)传递函数的基本模型：G(s)*bmSmbm1snmi1b(nm)Xi(s)ansanisaisa02）传递函数的零极点增益模型Xo(s)(szi)(sz2)(szm)G(s) k KXi(s)(sPi)(sP2)(sPn)m(s zi)i 1 n (n m)Pj)式中，K 控制系统的增益；zi （i 1,2, ,m）控制系统的零点；控制系统的极点。3）传递函数的时间常数模型P

41、j (j 1,2, ,n)G(s)Xo(s)Xi(s)pq_ 2 2_(Tks 1) (Tl s 2 is 1)k 1l 1KghV _22-s(Tis 1) (Tj s 2 jTjs 1)i 1j 1（p2qm,vg2hn,nm）式中，K控制系统的增益；Ti.Tj.Tp.Tq为控制系统的各种时间常数。7 .简述线性定常控制系统稳定性的充分必要条件。1）当系统特征方程的所有根（系统极点）具有负实部，或特征根全部在S平面的左半平面时，则系统是稳定的；2）当系统特征方程的根（系统极点）有一个在S平面的右半平面（即实部为正），则系统不稳定；3）当系统特征方程的根有在S平面虚轴上时，则系统为临界稳定状

42、态8 .题35图为系统在3=0+oo时的开环频率特性曲线，NP为系统的开环右极点。1）画出3在区间（一8,+8）的极坐标图；2）确定系统的型次；3）判定系统的稳定性。N=0题35图题35图无开环右极点，即Np=0,系统为0型系统。由图可得该系统在3=°°十8时的开环频率特性见答35图所示。由于封闭的开环频率特性曲线不包围实轴上一1点，故其闭环系统为稳定系统。答35图9 .简述控制系统的动态性能指标。1）延迟时间；2）上升时间；3）峰值时间；4）调节时间；5）超调量；6）振荡次数。10 .简述判定系统稳定的对数频率稳定判据。如果系统在开环状态下是稳定的，则其闭环系统稳定的判据

43、为：1）当系统在穿越频率c处的（c）180时，为闭环稳定系统；2）当系统在穿越频率c处的（c）180时，闭环系统处于稳定边界；3）当系统在穿越频率c处的（c）180时，为闭环不稳定系统。11 .简答0型系统在不同输入（阶跃、斜坡、抛物线）信号作用下，系统的静态误差和静态误差系数。1）输入单位阶跃信号时，静态误差系数为K,静态误差为林；2）输入单位斜坡信号时，静态误差系数为0,静态误差为0°；3）输入单位抛物线信号时，静态误差系数为0,静态误差为0012 .题35图为系统在3=07+8时的开环频率特性曲线，Np为系统的开环右极点。1）画出3在区间（一8,+8）的极坐标图；2）确定系统的

44、型次；3）判定系统的稳定性。一Np=0题35图题35图无开环右极点，即Np=0,系统为n型系统（2分）。由图可得该系统在3=8-十8时的开环频率特性见答35图所示（2分）。由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点2圈，即N=2wNp=0,故其闭环系统为不稳定系统。答35图13 .已知控制系统如题31图a）所示，利用系统匡图等效变换原则确定题31图b）所示系统函数方框中的内容AB。（b）题31图根据系统框图等效原则，由题31图a）得Xo(s)1-°7TG1(s)G2(s)G2(s)(G1(s)1)A(BG(s)1)Xi(s)G2(s)1由此可知，AG2(s)BG2(s)14 .简

45、述三种典型输入信号的数学描述1)单位阶跃信号Xi(t)u2)单位斜坡信号tXi(t)r(t)03)单位加速度信号Xi a(t)1t204）单位脉冲信号1Xi (t) h0 t h (h 0)0t0,th5)单位正弦信号Ixi(t)sint15 .简述开环频率特性的极座标图与其对数频率特性图的对应关系。1)极座标图上A()=1的单位圆对应于对数幅频特性图上L()=0的零分贝线；当A()>1时，L()>0；当A()V1时，L()<0。2)极座标图上的负实轴对应于对数相频特性上的一180°的相位线。3)对数频率特性图只对应于3=0f+8变化的极座标图。16 .简答I型系统

46、在不同输入(阶跃、斜坡、抛物线)信号作用下，系统的静态误差和静态误差系数。1)输入单位阶跃信号时，静态误差系数为8,静态误差为0；2)输入单位斜坡信号时，静态误差系数为K,静态误差为U;K3）输入单位抛物线信号时，静态误差系数为0,静态误差为00。17 .题35图为系统在3=07+8时的开环频率特性曲线，N为系统的开环右极点。1）画出3在区间（一8,+8）的极坐标图；2）确定系统的型次；3）判定系统的稳定性。N=2题35图题35图无开环右极点，即Np=2,系统为0型系统。由图可得该系统在3=00+OO时的开环频率特性见答35图所示。由于封闭的开环频率特性曲线顺时针绕实轴上一1点0圈，N=0NP=2,故其闭环系统为不稳定系统。18 .已知控制系统如题31图a）所示，利用系统匡图等效变换原则确定题31图b）所示系统函数方框中的内容A.B(a)(b)题31图根据系统框图等效原则，由题31图a)及题31图b)得Xo(s)G1