控制工程样卷2

一、 填空题（每空1分，11题共20分）
1． 随动系统是指 。

2． 自动控制的任务是 。

其反馈作用是利用 对系统的输出进行控制。

3． 传递函数的零、极点分布影响系统的动态性能。

一般而言极点影响系统的 ，零点影响系统 ，系统的放大系统决定了 。

4． 微分环节的控制作用中不利的一面是 。

5． 系统的频率特性指标中， 反映了系统的稳态精度； 反映了系统的响应的速度。

6． 系统的闭环传递函数为)
108.001.0)(158.0()161.0()(2++++=s s s s s G ，可估计得系统的超调量和02.0=Δ时对应的调整时间分别为 、 。

7． 设单位反馈系统的开环传递函数为)
2()(2n s s s G ξωω+=n ，系统对单位阶跃输入的误差响应为t ，（t ≥0）。

则系统的阻尼比、自然振荡频率和稳态误差分别是 t e e t e 73.307.14.04.1)(−−−=、 、 。

8． 对最小相位系统，一般希望其开环对数幅频特性在剪切频率上的斜率大于 。

9． PD 环节是一种相位 校正装置，主要用于改善系统的 性能。

10．根据校正环节在系统中的连接方式，校正可分为 、 和 。

二、单项选择题（每题2分，10题共20分）
1．标志着控制理论学科正式诞生的代表人物是： ( )
(A) 马克斯韦尔 (B) 劳斯 (C) 奈奎斯特 (D) 维纳
2．系统时域性能指标与其开环频率特性关系描述错误的是： ( )
(A) 稳态误差主要决定于闭传递函数中的增益和型别
(B) 调整时间主要决定于带宽
(C) 超调量主要决定于开环峰值
(D) 高频段直接反映了系统对输入高频干扰信号的抑制能力
3．描述控制系统输出量精度的指标是 ( )
(A) 绝对稳定 (B) 超调量 (C) 相对稳定 (D) 稳态误差
4．设单位负反馈系统的开环传递函数为)1(6)(+=s s s G ，若输入信号为)102sin(2)(0+=t t r 时，系统输出为： ( )
(A) )352sin(3)(0−=t t c (B)
)352sin(3)(0+=t t c (C) (D)
)352sin(3)(0−=t t c )452sin(3)(0+=t t c 5．系统的单位阶跃响应为，其幅频特性应为： ( ) t t e e
t c 948.08.11)(−−+−=（A）81
1616
22++ωω （B）81163622++ωω （C）64163622++ωω （D）81243622++ωω
6．欲使系统平稳性好，其复极点最好设置在与负实轴夹角成 附近。

( )
(A) 15° (B) 30° (C) 45° (D) 60° 7．设某系统的开环传递函数为)
101.0)(1()()(2.0++=−s s s Ke s H s G s。

当系统剪切频率s rad c /5=ω时，其开环增益K 值为： ( )
（A）15.16 (B）25.53 （C）34.21 （D）42.26
8．系统开环频率特性为如右图所示，以下判断正确
的是： ( )
(A)开环0型，闭环稳定 (B) 开环Ι型，闭环稳定 (C)开环Ⅱ型，闭环不稳 (D) 无法确定
9．引入串联超前校正将使系统 （ ）
（A）相角裕度减小（B）超调量增大 （C）系统响应速度减慢（D）抗噪声能力减弱
10．系统开环频率特性为如下图所示，以下判断正确的是： ( )
(A) 开环0型，闭环不稳定，右半平面的闭环极点数为2
(B) 开环Ι型，闭环不稳定，右半平面的闭环极点数为1
(C) 开环Ⅱ型，闭环不稳定，右半平面的闭环极点数为2
(D) 开环Ⅲ型，闭环不稳定，右半平面的闭环极点数为2
三、简答题（每题5分，2题共10分）
1、简述二阶过阻尼系统单位阶跃响应与一阶惯性系统单位阶跃响应的区别。

2、对线性定常系统，常用的工程方法有哪些？各有何特点？
四、计算题（4题共30分）
1．（6）已知系统的特征方程，试判别系统的稳定性，并确定在右半s 平面其根的个数。

0502548242)(2345=−−+++=s s s s s s D
2．（4）已知系统开环传递函数为)
10)(5(100)(++=
s s s s G k ，试用matlab 编写仿真程序以完成以下功能：
⑴ 建立该系统开、闭环数学模型；
⑵ 求其闭环系统单位脉冲响应；
⑶绘制其开环Bode 图，并给出稳定裕度及交界频率值。

3．（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。

4．（6分）已知系统开环传递函数)
2)(1(1)(++=
s s s s G v 。

试分别绘制时的概略开环幅相曲线。

2,1=v 5．（10分）已知最小相位系统开环对数幅频特性渐近线如下所示，试完成以下步骤：
⑴（4分）据图给出系统开环传递函数；
⑵（6分）求解系统相位裕度并判断系统稳定性。