机电控制四次网上作业汇总

机电控制四次网上作业汇总
一、单项选择题（共 10 道试题，共30分。

） 1. 峰值h(t p )超出终值h(∞)的百分比叫超调量。

2.
已知系统闭环传递函数为：φ(s)=1/0.25s 2
+0.707s+1则系统的ts （5％）是2.1s .（或者则系统的ωn 为2）(或者：则系统的超调σ％为0.043)（或者：则系统的阻尼比ξ为0.707）3. 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间叫上升时间。

4. 在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应为振幅按指数规律衰减的简谐振荡。

5. 6. 阶跃响应到达并保持在终值h(∞)+ -5%误差带内所需的最短时间；有时也用终值的+ -2％误差带来定义叫调节时间。

6. 阶跃响应第一次达到终值h(∞)的50％所需的时间叫延迟时间。

7. 一阶微分环节波德图渐近线斜率为20dB/dec
8. 二阶系统的临界阻尼比是 1 ？
9.
以下属于一阶系统的阶跃响应特点的是没有超调量？
10. 下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的有s+2/(s+3)(s+2)。

11. 下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是s+1/(2s+1)(3s+1)
12. 劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？线性定常系统短时间；有时也用终值的
26. 系统开环传递函数为
，
该系统放大环节20LogK 最接近以下17dB
14. 已知最小相位系统开环对数频率特性曲线如图所示，
1）段传递函数为k/s
2）
时环增益为ω2ωc ω1
3）增到ω斜率由[-20]转为[-40],该环节为1/(1/ω3*s+1)。

4）增到
斜率由[-20]转为[-40]，增加[-20]，所以
应为惯性
环节的转折频率5）增至斜率由[-40]转为[-20]，增加[+20]所以应为一阶微分环节折频率
17. 下图中网络是一个无源滞后校正网络。

18.系统结构如图所示，其中的校正为PI 校正
18.
最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，系统的传递函数为-------。

19.
最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，系统的传递函数为_____。

20. 开环G K （s ）对数幅频特性对数相频特性如图所示，当
K
值增大时
一、不定项选择题（共 10 道试题，共 60 分。

） 1.
2. 3. 4. 5. 6.
7. 8. 9.
23. 关于根轨迹的终点，以下正确的说法是 A. 当Kg ＝∞时，闭环特征方程式为
B. 系统的开环
零点就是Kg=∞时的闭环极点，即根轨迹曲线的终点，C. 开环零点个数为m ， D. n －m 个根轨迹终点在无穷远。

24.
有开环零点时的二阶系统开环传递函数为
，其根轨迹为A. 圆形。

25. 三阶系统的开环传递函数为
● -1/τd 。

● （或者其根轨迹有 2 条终点在无穷远。

）● （或者其根轨起点为 A. 0 , C. 1 。

）
●
（或者其根轨迹有C. 3条）
26. 无开环零点的二阶系统的开环传递函数为
，
以下说法正确的是 A. 式中Kg 为开环根轨增益，即Kg=Kk/T ，
B. 式中Kk 为开环增益，
C. 该系统有两条根轨迹，其起点分别为p0＝
0 和-p 1= -1/T D. 实轴上有根轨迹。

（或者:其根轨迹的渐近线倾斜角为±900。

）二、判断题（题目中没有的全是错的）
1. 所谓自动控制系统的稳定性，就是系统在使它偏离稳定状态的扰动作用终止以后，能够返回原来稳态的性能。

2. 2e -τ的拉氏变换为2/s+1。

3. 叠加性和齐次性是鉴别系统是否为线性系统的根据。

线
性微分方程的各项系数为常数时，称为定常系统。

4. 系统的稳定性取决于系统闭环极点的分布。

5. 一阶系统的传递函数为0.5/S+0.5，则其时间常数为2。

6. 若二阶系统的阻尼比大于1，则其阶跃响应不会出现超
调，最佳工程常数为阻尼比等于0.707 。

7. 二阶系统阻尼比ζ越小，上升时间tr 则越小；ζ越大则
tr 越大。

固有频率ωn 越大，tr 越小，反之则tr 越大。

8.
9. 某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为等幅振荡。

10. 二阶系统的阶跃响应，调整时间ts 与ζωn 近似成反比。

但在设计系统时，阻尼比ζ通常由要求的最大超
调量所决定，所以只有自然振荡角频率ωn 可以改变调整时间ts 。

11. 用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第一列系数
全部为正数系统是稳定的。

12. 0型系统（其开环增益为K ）在单位阶跃输入下，系统的稳态误差为1/1+K 。

13. 系统的稳态误差是控制系统准确性的一种度量。

14. 线性系统
稳定，其闭环极点均应在s 平面的左半平面。

15. 自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。

16. 系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量，稳态性能指标为稳态误差。

17. 在开环系统中增加零点(或者极点)，可使根轨迹向左方移动。

18.
根轨迹是根据系统开环零极点分布而绘制出的闭环极点运动轨迹。

19.
实轴上二开环零点间有根轨迹，则它们之间必有汇合点。

20. 时滞环节的幅相频率特性为一个以原点为圆心的圆。

21.
相位超前校正装置的传递函数为Gc(s)=（1+aTs ）/
（1+Ts）,系数a大于1。

22.I型系统对数幅频特性的低频段是一条斜率为－
20db/dec的直线。

23.比例环节的A(ω)和均与频率无关。

24.最大超调量只决定于阻尼比ζ。

ζ越小，最大超调量
越大。

25.对稳定的系统研究稳态误差才有意义，所以计算稳态
误差应19。

以系统稳定为前提。

26.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，输
出量对系统的控制作用没有影响时，这样的系统就称为开环控制系统。

27.凡是系统的输出端与输入端间存在反馈回路，即输出
量对控制作用能有直接影响的系统，叫做闭环系统。

28. 5.开环传递函数的分母阶次为n，分子阶次为m(n≥
m)，则其根轨迹有n条分支，其中m条分支终止于开环有限零点，n-m条分支终止于无穷远。

29.在绘制根轨迹时，通常首先求出Kg＝0和Kg＝∞时
的特征根，再根据绘制法则画出0＜Kg＜∞时的根轨迹草图。

30.绘制根轨迹时，我们通常是从Kg＝0时的闭环极点
画起，即开环极点是闭环根轨迹曲线的起点。

起点数n就是根轨迹曲线的条数。

31.系统的根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。

32.根轨迹法就是利用已知的开环极、零点的位置，根据
闭环特征方程所确定的几何条件，通过图解法求出Kg 由0→∞时的所有闭环极点。

33.对于实际的“低通”控制系统，在频率较低时，输入
信号基本上可以原样地在输出端复现出来，而不发生严重失真。

34.按校正装置的物理性质区分，又有相位超前（微
分）校正，相位滞后（积分）校正，和相位滞后—超前（积分—微分）校正。

35.是由G(jω)
描述的，
称为系统的幅频特性；
称为系统的相频特性。

36.系统校正的方法，按校正装置在系统中的位置和连接
形式区分，有串联校正、并联(反馈)校正和前馈（前置）校正三种。

37.系统的对数幅频特性和相频指性有一一对应关系，则
它必是最小相位系统。

38.线性系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根
（系统闭环传递函数的极点）全部具有负实部，也就是所有闭环传递函数的极点都位于s平面的左侧。

39.根据Nyqist稳定性判据的描述，如果开环是不稳定的，
且有P个不稳定极点，那么闭环稳定的条件是：当ω由-∞→∞时，WK(jw)的轨迹应该逆时针绕（-1，j0）点p圈。

40.系统的频率特性可直接由G(jω)=Xc(jω)/ Xc(jω)求得。

只要把线性系统传递函数G(s)中的算子s换成jω就可得到系统的频率特性G(jω)。

41.设系统无穷远处有特征根Si，则有复平面上所有开环有限零点和开环极点到Si的矢量幅角都可认为是相等的。

42.滞后—超前校正环节的传递函数的一般形式为
，式中。

43.系统开环传递函数为
)2
2
)(
3
(
)2
(
)
(
)
(
2
*
+
+
+
+
=
s
s
s
s
K
s
H
s
G
，
(-∞,-3]是其一段实轴上的根轨迹。

44.
系统开环传递函数为
，
系统有3条根轨迹。

45.系统如图所示，Gc(s)为一个并联校正装置，实现起来
比较简单
计算题 1.某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。

1）阻尼比ξ＝0.4。

2）由峰值时间tp＝2s 。

3） 1.7。

4) 根据二阶系统的标准传
递函数表达式得系
统得闭环传递函数为。

2．系统的特征方程为s5+2s4+s3+3s2+4s+5=0
1) 计算劳斯表中各元素的数值，并填空排列成下表
S5 1 1 4
S4 2 3 5
S3 -1 3 0
S2 9 5 0
S1 32
S0 5
2) 由上表可以看出，第一列各数值的符号改变了2次。

3) 此该系统有2个正实部的根，系统是不稳定的。

3. 已知系统的开环传递函数为
系统对数频率特性曲线，如下图所示
1）震荡环节的阻尼比为0.1 。

2）在转折频率处的对数幅頻值最接近以下17dB。

3)由于开环有一个积分环节，需要在相频曲线ω=0+处向上补画π/2角。

根据对数判据，在L(ω)≥0的所有频率范围内，相
频曲线在-1800 线有 1 次负穿越。

4)此闭环系统是不稳
定的。

4.已知系统的开环传递函数为：
1）该系统是由由积分、放大和2个惯性环节串联构成的。

2）其频率特性曲线的低频段在，K=20分贝处作-20dB/10 处，
已知某单位反馈系统开环传递函数为，
校正环节为。

）相角裕量最接近以下
，相位裕量
所示。

其穿越频率最接近以下
如果校正环节的传递函数为。