《控制工程基础》试卷A及答案_第1页
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文档简介

1、10/10控制工程基础试卷A适用专业：考试时间：120分考试方式：闭卷 满分：100分一、（10分）液位控制系统如图一所示，试说明其工作原理并画出系统的功能框图。图一 液位控制系统二、（10分）写出下列典型环节的传递函数。 1、积分环节 2、微分环节3、惯性环节4、一阶微分环节5、振荡环节 三、（12分）试求图二所示系统的传递函数图二四、（15分）已知某系统的传递函数方框图如图三所示，其中R(s)为输入，C(s为输出，N(s)为干扰，E(s) 为误差(1) 求传递函数C(s)/R(s)和C(s)/N(s)； (2) 求系统总输出C(s) 图三五、（8分）控制系统动态指标常用单位阶跃响应曲线上的

2、上升时间，峰值时间，调节时间和超调量表示，试在图四上标出上述四个指标。图四六、（18分）如图五所示的某二阶系统， 其中,， 当输入信号为单位阶跃函数时， 试求系统的动态响应指标，和图五 七、（15）设某系统特征方程为，试判别其稳定性 八、（12分）试绘制传递函数的Bode图控制工程基础试卷A答案适用专业：考试时间：120分考试方式：闭卷 满分：100分一、(10分)解： 设为液面高度给定值，浮子跟随液面上下浮动，可以反映出液面的实际高度H，也可以表明实际高度对给定高度的偏差，相当于测量元件，浮子带动杠杆，杠杆联动阀门以调节进入容器的流量，进而控制液面高度，故杠杆相当于放大、执行元件。系统属于负

3、反馈控制方式。 （5分） 系统方框如下图所示：水箱控制系统方框图 （5分）二、（10分）解： 1、积分环节： 为积分环节的时间常数 （2分） 2、微分环节： 为微分环节的时间常数 （2分）3、惯性环节： 为惯性环节的时间常数 （2分）4、一阶微分环节： 为一阶微分环节的时间常数 （2分）5、振荡环节： 为振荡环节的时间常数 （2分）三、(12分)解： （b，c，d各3分） 系统总的闭环传递函数为：（3分）四、（15分）解：（1）令n(t)0，这时输出C(s)与输入R(s)之间的传递函数为：（5分）而输出的拉氏变换式为 ：令r(t)0，以N(s)作为输入，C(s)作为在扰动作用下的输出，它们之间

4、的传递函数为：（5分）系统在扰动作用下所引起的输出为： （2）系统总输出C(s)表达式为： （5分）五、(8分)解： (每一个指标2分)六、(18分)解：系统的闭环传递函数为： （3分） （3分）峰值时间为： （4分）调节时间为： （4分）超调量为； （4分）七、(15分)解：用劳斯-赫尔维茨稳定性判据判别, a4=1， a3=8， a2=17， a1=16， a0=5均大于零， （3分）且有：（ 5分）1=802=817-161=12003=81716-16116-858=2176-256-320=160004=53=516000 （5分）所以， 此系统是稳定的。 （2分）八、(12分)解：

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