控制工程基础2010试题及答案

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局部组成。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藏，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的左半平面内系统开环传递函数为，那么系统的固有频率、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、系统的传递函数为，那么其幅频特性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、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，那么该系统位于右半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、控制系统的根本要求主要有：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，就称为反应。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选项是：(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．以下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，那么以下说明正确的选项是：(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2s7.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．某单位反应系统的闭环传递函数为，那么输入时稳态输出的幅值为〔D〕〔A〕〔B〕〔C〕2 〔D〕19．以下系统的开环传递函数为(所有参数均大于0)，那么以下图中所给幅相曲线中正确的选项是：〔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，所得结论正确的选项是：〔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〕最小相位系统开环对数幅频特性曲线如以下图所示。⑴试给出系统开环传递函数，并计算其相位裕量。⑵假设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：①。〔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：)②,,得:2分〕2、系统结构图如以下图所示，求〔15分〕解：3、单位反应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σ%=16.3%，峰值时间tp=1秒，求放大器放大倍数K和反应校正微分时间常数T。〔15分〕〔提示：〕解：闭环传递函数