机电控制工程基础期末复习

《机电控制工程基础》课程复习资料及参照答案合用类型：电大成人脱产、成人业余一、选择题：1.作为控制系统，一般（）AA．开环不振荡B.闭环不振荡C.开环必定振荡D.闭环必定振荡2.当系统的输入和输出已知时，求系统构造与参数的问题，称为（）BA.最优控制B.系统辩识C.系统校订D.自适应控制3.反应控制系统是指系统中有（）BA.惯性环节B.反应回路C.积分环节D.PID调理器4.开环系统与闭环系统最实质的差别是（）A开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用开环系统不必定有反应回路，闭环系统有反应回路开环系统不必定有反应回路，闭环系统也不必定有反应回路5.若f=sin5(t-2)，则L[f(t)]=（）A5e2sB.se2sC.se2sD.5e2sA．225s225225225sss6.L[t2e-2t]=（）CA.1B.1C.222)3a(sa)(s2)3D.(ss34，则Limft7.若F(s)=2s1）Bt0( )=（A.4B.2C.0D.∞8.以下函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（）DA.5B.sC.1D.125s2162s2s2s9.线性系统与非线性系统的根本差别在于（）C线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入线性系统知足迭加原理，非线性系统不知足迭加原理线性系统在实质系统中广泛存在，而非线性系统在实质中存在较少10.某系统的微分方程为5t2x(t)2x(t)sinty(t)，它是（）AA.线性时变系统B.线性定常系统C.非线性系统D.非线性时变系统11.某环节的传达函数为G(s)Ts1，它是（）CA．积分环节B.微分环节Ｃ．一阶积分环节D.一阶微分环节12.下边要素中，与系统稳态偏差没关的是（）DA．系统的种类B.开环增益Ｃ．输入信号D．开环传达函数中的时间常数13.系统方框图如图示，则该系统的开环传达函数为（）D10B.2sC.1020sA.12s(5s1)D.15s5s14.图示系统的传达函数为（）BA.1B.1C.(LR)Cs21D.LR(LR)Cs1LCs2RCs1Cs2115.二阶系统的极点分别为s105.,s24，系统增益为5，则其传达函数为（）BA.2B.2C.5D.1005.)(s4)05.)(s4)05.)(s4)05.)(s4)(s(s(s(s16.二阶系统的传达函数为G(s)=3,其无阻尼固有频次ωn是（）Bs4s2100A.10B.5D.2517.已知系统的传达函数为100，则系统的开环增益以及型次为（）As2(0.1s1)(5s4)A．25，Ⅱ型B.100，Ⅱ型C.100，Ⅰ型D.25，0型18.设单位反应系统的开环传达函数为G(s)K，则系统稳准时的开环增益K值的范围是s(s1)(s2)（）DA．0<K<2B．K>6C．1<K<2D．0<K<619.利用奶奎斯特稳固性判据判断系统的稳固性时，Z=P-N中的Z表表示义为（）DA．开环传达函数零点在S左半平面的个数B．开环传达函数零点在S右半平面的个数C．闭环传达函数零点在S右半平面的个数D．闭环特点方程的根在S右半平面的个数20.若要增大系统的稳固裕量，又不可以降低系统的响应速度和精度，往常能够采纳（）CA．相位滞后校订B．提升增益C．相位超前校订D．顺馈校订二、填空题：1.已知系统的传达函数为G(s)10s，则系统的幅频特征为。s(10.5s)2.关于最小相位系统而言，系统的相对稳固性是指，相位裕量γ和幅值裕量Kg都应当。大于零3.关于一个自动控制系统的性能要求能够归纳为三个方面：稳固性、和。迅速性正确性4.Mp表示了系统的，td、tr及ts表征了系统的。相对稳固性敏捷性5.传达函数表示系统，与外界输入没关。自己的动向特征6.若二阶系统的无阻尼振荡频次为n，当系统发生阻尼振荡时，其振荡频次为。7.鉴别系统稳固性的出发点是系统特点方程的根一定为，即系统的特点根一定全部在是系统稳固的充要条件。负实根或负实部的复数根复平面的左半平面8.频次响应是系统对输入的稳态响应。正弦9.频次特征包含和两种特征。幅频相频10.某环节的传达函数为G(s)=e－2s环节，它是延时11.校订元件的作用是改良系统的性能。控制12.闭环环控制系统的基本工作原理是不停地偏差并偏差。检测纠正13.当系统的传达函数G(s)10时，其极点为。s1s=-114.开环传达函数等于通道的传达函数和通道的传达函数的乘积。前向反应15.在伯德图上，幅值裕量表示为当系统和相频特征曲线达到时幅值距零分贝线的距离。-180o16.极坐标图（Nyquist图）与对数坐标图（Bode图）之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于Bode图上的_______线；极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的_______线。0分贝-180o17.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、_______和_______相关。偏差带无阻尼固有频次18.二阶系统的单位响应中，当阻尼比为零时，其振荡特征为。等幅振荡19.一个闭环系统的开环传达函数为G(s)H(s)K，假如该系统稳固，则K的取值范围s(s1)(2s1)为。0<K<1.5K，反应为单位负反应的闭环系统，使其系统稳固的临界K值20.前向通道传达函数为G(s)s1为。1三、简答题:什么是稳态偏差，并剖析其与系统构造（种类）的关系。答：控制系统的希望输出与实质输出之差；系统的构造不一样，产生稳态偏差不一样（或系统的类型越高，偏差越小）什么是频次响应？答：系统对正弦信号或谐波信号的稳态响应什么是线性系统？答：构成系统元件的特征均是线性的（3分），其输入输出关系都能用线性微分方程描绘。典型二阶系统（当0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1时）在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特征是什么？（注：或用图示法说明也可）答：答案一：(1)0<ξ<1时，输出响应为衰减振荡过程，稳态值为1；(2)ξ=0时，为不衰减振荡过程；(3)ξ≥1时，为非周期过程。答案二：5.简述相位裕量的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。答：定义：是开环频次特征幅值为1时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。计算公式：180(c)在极坐标下表示为：已知各系统的零点(o)、极点(x)散布分别以下图，请问各个系统能否有非主导极点，如有请在图上标出。答：不过主导极点；非主导极点；非主导极点K，此中K为开环增益，T为时间常数。试问：答：7.已知系统开环传达函数G(s)s(Ts1)当r(t)=t时，要减小系统稳态偏差ess应调整哪个参数，为何？当r(t)=t时，系统稳态偏差ess11KvK所以要减小ess，只有增大开环增益K（而与T没关）简述相位裕量Kg的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。答：在奈奎斯特图上，奈奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数，称幅值裕量Kg。计算公式：Kg

1G(jg)H(jg)在极坐标上表示为：四、计算题:21.设系统的闭环传达函数为G(s)=n，试求最大超调量σp=9.6%、峰值时间tp=0.222ns2sn秒时的闭环传达函数的参数ξ和ωn的值。解：∵σp=e12×100%=9.6%∴ξ=0.6tp=n12∴ω=3.14n22tp12.系统方框图以下，试画出其信号流图，并求出传达函数C(s)。R(s)解：信号流图以下：应用梅森公式求传达函数：P1=G3G2，P2