控制工程基础本次作业是本门课程本学期的第1次作业

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控制工程基础ppt

第一章概论
50年代末60年代初：现代控制理论形成；现代控制理论以状态空间法为基础，主要分析和研究多输入-多输出(MIMO)、时变、非线性等系统的最优控制、最优滤波、系统辨识、自适应控制、智能控制等问题；控制理论研究的重点开始由频域移到从本质上说是时域的状态空间方法。
第一章概论
闭环控制系统框图
第一章概论闭环控制系统的组成
第一章概论
二、控制系统的基本类型按输入量的特征分类 ➢ 恒值控制系统系统输入量为恒定值。控制任务是保证在任何扰动作用下系统的输出量为恒值。如：恒温箱控制、电网电压、频率控制等。 ➢随动系统（伺服系统）输入量的变化规律不能预先确知，其控制要求是输出量迅速、平稳地跟随输入量的变化，并能排除各种干扰因素的影响，准确地复现输入信号的变化规律。如：仿形加工系统、火炮自动瞄准系统等。
“工程控制论是关于工程技术领域各个系统自动控制和自动调节的理论。维纳博士40年代提示了控制论的基本思想后，不少工程师和数学博士曾努力寻找通往这座理论顶峰的道路，但均半途而废。工程师偏重于实践，解决具体问题，不善于上升到理论高度；数学家则擅长于理论分析，却不善于从一般到个别去解决实际问题。钱学森则集中两者优势于一身，高超地将两只轮子装到一辆车上，碾出了工程控制论研究的一条新途径。”
第一章概论
快速性输出量和输入量产生偏差时，系统消除这种偏差的快慢程度。快速性表征系统的动态性能。注意： ➢ 不同性质的控制系统，对稳定性、精确性和快速性要求各有侧重。 ➢ 系统的稳定性、精确性、快速性相互制约，应根据实际需求合理选择。
第一章概论
1.2 控制工程的发展公元前1400－1100年，中国、埃及和巴比伦相继出现自动计时漏壶，人类产生了最早期的控制思想。

(精华版)国家开放大学电大《机电控制工程基础》网络课形考网考作业及答案

(精华版)国家开放大学电大《机电控制工程基础》网络课形考网考作业及答案(精华版)国家开放大学电大《机电控制工程基础》网络课形考网考作业及答案100%通过考试说明：2020年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有4个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。

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课程总成绩=形成性考核×50%+终结性考试×50%形考任务1一、判断题（共20道，每道2分）题目1自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。

选择一项：错题目2反馈控制系统通常是指正反馈。

选择一项：错题目3所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。

选择一项：错题目4给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量，这样的系统称之为随动系统。

选择一项：对题目5自动控制技不能提高劳动生产率。

选择一项：错题目6对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。

选择一项：错题目7对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能出现单调过程。

选择一项：对题目8被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。

选择一项：对题目9任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。

选择一项：对题目10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。

选择一项：对题目11一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。

选择一项：错题目12控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。

控制工程基础习题集资料

《控制工程基础》习题集第一部分单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【】A.X i (s )－H (s)X 0(s )B.X i (s )－X 0(s )C.X or (s )－X 0(s )D.X or (s )－H (s )X 0(s ) 3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【】A.X i (s )－H (s)X 0(s )B.X i (s )－X 0(s )C.X or (s )－X 0(s )D.X or (s )－H (s )X 0(s )4.微分环节使系统【】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化6.PID 调节器的微分部分可以【】A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性 6－1.PID 调节器的微分部分可以【】A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性7.闭环系统前向传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ，其脉冲响应为【】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8－1.一阶系统的时间常数为T ，其单位阶跃响应为【】A.T t e --1B.T t Te T t -+-C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8－2.一阶系统的时间常数为T ，其单位斜坡响应为【】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T -1 D.T t Te T -+ 8－3.一阶系统的时间常数为T ，其单位阶跃响应的稳态误差为【】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 8－4.一阶系统的时间常数为T ，其单位斜坡响应的稳态误差为【】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【】 A.1/s B.1 C. 21s D.1+1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【】A.090-B.090C.0180-D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则映射到)(s G 复平面上的奈魁斯特曲线将【】A.逆时针围绕点（0，j0）1圈B.顺时针围绕点（0，j0）1圈C.逆时针围绕点（－1，j0）1圈D.顺时针围绕点（－1，j0）1圈15.最小相位系统稳定的条件是【】A.γ＞0和g L ＜0B.γ＜0和g K ＞1C.γ＞0和)(g L ω＜0D.γ＜0和)(g L ω＞016.若惯性环节的时间常数为T ，则将使系统的相位【】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω- D.超前1tan ω-- 17.控制系统的误差是【】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=，则【】A.)(s F 的零点就是系统闭环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差，则在扰动量作用点的前向通路中应含有【】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止，其输出量将【】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【】A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++，则该系统为【】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f (s )的稳态值为【】 A.∞ B ．4 C.0.1 D.026.可以用叠加原理的系统是【】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【】A.2B.1C.0D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t ＝0处的斜率越大，系统的【】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【】 A.1 B. s 1 C. 21s D. 31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=，则其输出信号响应频率为【】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=，则【】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图，凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【】A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量，在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【】A.－40 dB/decB.－20 dB/decC.＋40 dB/decD.＋20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【】A.反馈传递函数H(s)＝1B.反馈信号B(s)＝1C.开环传递函数G(s) H(s)＝1D.前向传递函数G(s)＝138.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差40.PID 调节器的微分部分可以【】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则其闭环系统的前向传递函数与【】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器，将使系统【】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统，它的输入输出传递函数是【】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2＜T1＜T3，则【】A.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【】A ．将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【】 A.1 B.s 1 C.21s D.31s53.线性控制系统【】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【】A.)(ωA ＝1B.)(ωA ＝0C.)(ωA ＜1D.)(ωA ＞155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点（－1，j0）的圈数等于落在S 平面右半平面的【】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s→ 59.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有【】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同，可有不同的【】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ，其脉冲响应为【】A.1B.1/TC.TD.1＋1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω，则其共轭复数极点的实部为【】 A.n ξω B.n ξω- C.d ξω- D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小，系统跟踪斜坡信号的【】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=，则其稳态输出响应相位【】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts es G -=)(的相频特性为【】 A.T ωωϕ1tan )(--= B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大，且按顺时针方向旋转【】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.－π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时，对应的相频特性【】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ180)(<c ωϕ76.对于二阶系统，加大增益将使系统的【】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多，开环放大倍数大，则系统的【】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【】A.相位不变 B ．相位超前校正 C ．相位滞后校正 D ．相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【】A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S 的虚轴上时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较，其响应速度【】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【】A. 1B. 0.98C. 0.95D. 0.63292.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时，其幅频特性【】A.)(ωA ≥1B.)(ωA ＜1C. 0＜)(ωA ＜1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上－180°相位线相交处频率 94－1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上－180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大，则其【】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号，但存在稳态误差，其稳态误差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差99.0型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 100.PID 调节器的比例部分主要调节系统的【】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化 102.传递函数的量纲是【】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置 103.对于抗干扰能力强系统有【】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【】 A.Ts +11 B.s 1 C.s D.1+Ts 106.实际系统传递函数的分母阶次【】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0 108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率 109.反映系统动态精度的指标是【】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ，在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时，其调整时间为【】A.TB.2TC.3TD.4T112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号，其相频特性为【】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ 113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上－180°相位线相交处频率 114－1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上－180°相位线相交处频率 115.比例微分环节（时间常数为T ）使系统的相位【】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大，则系统的稳定性愈好，且【】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大 117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零，其静态位置误差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数118.PID 调节器的积分部分消除系统的【】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 120.比例微分校正将使系统的【】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小 120－1.比例微分校正将使系统的【】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小 121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成 123.对于一般控制系统来说【】A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡 124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加，增长斜率为【】A.TB.1/TC.1+1/TD.1/T2 125.传递函数只与系统【】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关 126.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S 的Ⅱ或Ⅲ象限内时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二阶系统是【】A ．稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线 130.二阶系统总是【】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ，在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时，其调整时间为【】A.TB.2TC.3TD.4T132.积分环节Tss G 1)(=的幅值穿越频率为【】 A.T 1 B.－T 1 C. 20T 1lg D. －20T1lg 132－1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【】 A.T 1 B.－T 1 C. 20T 1lg D. －20T1lg 132－2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【】 A.T 1 B.－T 1133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【】A.（－∞，0）的区间B.（－∞，0］的区间C.（－∞，－1）的区间D.（－∞，－1］的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【】A.微分个数增加，开环增益增大而愈高B.微分个数减少，开环增益减小而愈高C.积分个数增加，开环增益增大而愈高D.积分个数减少，开环增益减小而愈高 136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间（－1，＋∞），则该闭环系统一定【】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号，其相频特性为【】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ 138.控制系统的跟随误差与前向通道【】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】A.0B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s → 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零，其静态位置误差系数等于【】A.0B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成 142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统 143.传递函数代表了系统的固有特性，只与系统本身的【】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构，参数144.惯性环节不能立即复现【】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ，则单位反馈的闭环传递函数为【】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H + 146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω，则系统存在的极点有【】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147－1.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149.一阶系统是【】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【】 A.1/s B.1 C.21s D.1+1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【】A.TB.TC.T 1D.T1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【】A.始于虚轴上某点，终于坐标原点B.始于实轴上某点，终于实轴上另一点C.始于坐标原点，终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点，终于虚轴上另一点 153-1．对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【】A.始于(0)180G j =∞∠-的点，终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点，终于坐标原点C.始于(0)180G j =∞∠-的点，终于实轴上任意点D.始于(0)90G j =∞∠-的点，终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时，相应的相频特性离【】A.负实轴的距离B.正实轴的距离C.负虚轴的距离D.正虚轴的距离 155.对于二阶系统，加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差 155－1.对于二阶系统，加大增益将使系统的【】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好 156.惯性环节使系统的输出【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156－1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【】A.0B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A. 傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A.傅氏变换B.拉氏变换C.积分D.导数第二部分填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对的积累。

大工18秋《机械控制工程基础》在线作业1(满分题)

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (单选题) 1: ( )是在复数域中以传递函数为概念的理论体系,主要研究单输入、单输出、线性定常系统的分析与设计。

A: 经典控制理论B: 现代控制理论C: 智能控制理论D: 以上选项都不对正确答案:(单选题) 2: 系统已定,而且输入已知,求系统输出(响应),这个过程称为( )。

A: 系统最优控制B: 系统分析C: 系统辨识D: 以上选项都不对正确答案:(单选题) 3: ( )控制系统的优点是结构简单、调试方便,且造价低廉。

A: 开环B: 闭环C: 半闭环D: 以上选项都不对正确答案:(单选题) 4: 当构成系统的任一环节的输入受到系统的输出影响时,这样的系统称为( )控制系统。

A: 开环B: 闭环C: 半闭环D: 以上选项都不对正确答案:(单选题) 5: 液压马达属于( )。

A: 控制元件B: 校正元件C: 执行元件D: 反馈元件正确答案:(单选题) 6: 输入信号与主反馈信号之差称为( )。

A: 误差信号B: 偏差信号C: 扰动信号D: 以上选项都不对正确答案:(单选题) 7: ( )的要求是系统工作的首要条件。

A: 稳定性B: 准确性C: 快速性D: 以上选项都不对------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 正确答案:(单选题) 8: 线性定常系统的传递函数定义为:当全部初始条件为零时,( )。

A: 输出量与输入量之比B: 输出量与输入量之差C: 输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比D: 输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之差正确答案:(单选题) 9: 杠杆中的输出位移和输入位移之间的关系,属于( )。

《控制工程基础》练习一答案.doc

《控制工程基础》练习一答案-、单项选择题（每小题2分，共30题号答案题号1D6 2B7 3A8 4C9□B10答案题号答案D11D 012C A13D D14C A15A二、作图分析题（每题10分，共20= 3jl-(0.7)2= 3x0.714= 2.14 广2.14« 2.93s 2.Imf [GH]/)/K L答:幅值裕度和相位裕度均为正。

三、综合计算题（每题10分，共50分）10010101、解：由题意可写出Gg(s) = -------------- = ------------------ ,s(s + 10) + k 10s+ 100 根据二阶系统的标准形式可知：气2 = ] 00,2初=10 .・. co n = 10，S = 0.5:.M = e xlOO% = 16.4%,/ = ----------------- f= 0.363s,八=-^― — 0.8s「 1口〃"2、解：由题意得系统的开环频率特性为：G"问)=, k /以，2口 + 1)(，0.5切+1) A (69) = —/ 七 ,(p(co )= -90° - tg 10.569- tg 12a )6A/1+467 71 + 0.256?当口=使时，(p^co*) = -90° -tg~l0.5绥,一鬼一'2绥=-180° => 饱=14/、 10 10zy )= ___ = 4 g « J1+4.2 J1+0.25 绥 2 V5A /L25・・・《(dB) = 201g-^- = 201g ：=-UdB g *(饱) 4o3、解：由题意得G R (S ) = ---- ---- =—-—，其频率特性为2s + 15 + 5 2s + 20 A 例=/5 = -5 =,伊(口)= _侦_\ 2L,7(2^y)2+ 202VW+40010由输入信号可知，X,. = 20=2*.(口) = 45°,根据频率响应的特点，有 x o (O = x o (69)sin[6/ + ^(69)] = A (69)匚K sin[2? +(p(cd) +(p {(69)]52=/ 、x 2 sin[2, + (Tg—I 二)+ 45°] = 0.49 sin(2f + 33.69°) V4X22+4001。

控制工程基础课后习题及答案

控制工程基础课后习题及答案下面是控制工程基础课后习题及答案的一个示例，供参考。

1.什么是控制工程？答：控制工程是一门研究如何设计、分析和实现控制系统的工程学科。

它涉及到自动控制理论、系统建模、信号处理、电路设计等多个领域。

2.控制系统的基本组成部分有哪些？答：控制系统的基本组成部分包括传感器、执行器、控制器和反馈系统。

传感器用于获取被控对象的状态信息，执行器用于实现控制指令，控制器用于生成控制指令，反馈系统用于将被控对象的输出信息反馈给控制器进行调节。

3.什么是开环控制系统和闭环控制系统？答：开环控制系统是指控制器的输出不受被控对象输出的影响，只根据预先设定的控制指令进行控制。

闭环控制系统是指控制器的输出根据被控对象的输出进行调节，通过反馈系统实现控制。

4.请简述PID控制器的工作原理。

答：PID控制器是一种常用的控制器，其工作原理基于对误差信号进行比例、积分和微分处理。

比例项根据误差的大小产生控制指令，积分项根据误差的累积产生控制指令，微分项根据误差的变化率产生控制指令。

PID控制器的输出是这三个项的加权和。

5.什么是控制系统的稳定性？答：控制系统的稳定性指的是在系统输入变化或外部干扰的情况下，系统输出能够保持在可接受范围内的能力。

稳定的控制系统可以实现良好的跟踪性能和抗干扰能力。

6.如何评价一个控制系统的稳定性？答：一个控制系统的稳定性可以通过判断系统的极点位置来评价。

如果系统的所有极点都位于左半平面，则系统是稳定的；如果系统存在极点位于右半平面，则系统是不稳定的。

7.什么是系统的过渡过程和稳定过程？答：系统的过渡过程指的是系统从初始状态到稳定状态的过程，包括系统的响应时间、超调量等性能指标。

系统的稳定过程指的是系统在达到稳定状态之后的行为，包括稳态误差、稳定精度等性能指标。

8.如何设计一个稳定的控制系统？答：设计一个稳定的控制系统需要满足系统的稳定性条件，例如极点位置的要求。

可以通过选择合适的控制器参数、采用合适的控制策略等方式来实现系统的稳定性。

控制工程基础章节习题库及答案.docx

第一章绪论1.什么是闭环系统？其有什么特点？解：系统的输出量对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈回路，称为闭环系统。

闭环系统的主要特点是精度高，抗干扰能力强，结构复杂。

2.什么是开环系统？其有什么特点？解：如果系统的输出量与输入量间不存在反馈的通道，这种控制方式称为开环控制系统。

该系统简单、稳定、可靠。

若组成系统的元件特性和参数值比较稳定，且外界干扰较小，开环控制能够保持一定的精度。

但总体精度通常较低、无自动纠偏能力3.什么是反馈？解：把取出的输出量送回输入端，并与输入信号相比较产生偏差信号的过程，称为反馈。

4.对自动控制系统基本要求是什么？解：稳定性（稳）、快速性（快）、准确性（准）“稳”与“快”是说明系统动态（过渡过程）品质。

系统的过渡过程产生的原因：系统中储能元件的能量不可能突变。

“准”是说明系统的稳态（静态）品质5.图示是液位自动控制系统原理示意图。

在任意情况下，希望液面高度雄持不水箱液位控制系统出水量）工作原理：设电位器中点接零电位对应于希望液面高度•当系统处于平衡时，0 = 02，液位C维持不变.当Q > 02，则导致液面下降,此时，电位器滑臂偏离接地的零电位,则使得直流伺服电动机转动,经过减速后,进一步调节控制阀，使得QffcTT当液位上升到期望值时，且e1 = e2达到新的平衡，此时电位器输出的电压为零，控制阀达到新的开度。

6.图示为仓库大门自动控制系统图，试说明自动控制大门开启和关闭的工作原工作原理：当合上开门开关时，电位器桥式测量电路产生一个偏差电压信号。

此偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，使大门向上提起。

与此同时，与大门连在一起的电位器电刷上移，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，开门开关自动断开。

反之，当合上关门开关时，伺服电动机方向转动，带动绞盘转动使大门关闭，从而实现远距离自动控制大门开关的要求。

第二章1、求下列函数的拉氏变换，假设当/<0时，f (r )<0o77/(0 = sin(5r + y)用和角公式展开)1 /? 3 解： /(0 = sin(5t + —) = sin5^cos — + cos 5t sin —= — sin 5t + cos 5tF (s )= ____ 二 _____ |__ 2(s?+25) 2(s?+25)2s?+50利用终值定理，求/Too 时的/•(/)值。

控制工程基础大作业

控制工程基础大作业第一篇：控制工程基础大作业控制工程基础（B）大作业一、查阅相关资料，撰写读书报告通过广泛的资料查阅，以论文形式就控制领域发展状况提交相关读书报告，以培养学生文献检索和阅读能力。

要求：至少阅读5篇2008年以后的文献资料，并在上交时附上相应的参考文献或网址，阅读报告的字数不得少于3000汉字。

二、应用Matlab软件绘制Nyquist图及Bode图1、自己从教材上的例题或者课后作业中选择一个系统，绘制其Bode图。

2、已知系统的开环传递函数为G(s)=100k，用Matlab分s(s+5)(s+10)别绘制k=1,8,20时系统Nyquist 图，并判断系统的稳定性。

试分析k对系统稳定性的影响。

三、控制系统典型环节性能分析熟悉Matlab软件Simulink的基本使用方法，利用Simulink建立各典型环节的仿真模型，并通过仿真得到各典型环节的单位阶跃响应曲线，给出各典型环节相关参数变化对典型环节动态性能的影响。

要求：每个学生的文件名包括姓名、班级和学号（1~2位数字）。

该部分主要是考察大家的自学能力，网上有很多资料可下载、查阅。

大作业以报告形式撰写，由各班长(或者学习委员)负责收齐电子文档，并于6月12日上交，其中电子文档以班为单位打包后发送至邮箱：*****************附：本课程成绩评定方法考勤、课堂表现、平时作业、实验报告、大作业及期末考试相结合，其中：考勤、课堂表现、平时作业与实验报告占20%，大作业占20%，期末考试成绩占60%。

任课教师：江老师2013年5月第二篇：控制工程基础试卷序号一、试写出图示机械装置（物体与地面无摩擦）在外力F作用下的运动（微分）方程，并求该系统的传递函数Y0(s)/F(s)。

（10分）二、试求图示框图的传递函数C(s)/R(s)（方法不限，10分）。

序号三、某单位负反馈控制系统如图。

已知K=4，设输入信号为单位阶跃函数，求：（15分）（1）闭环传递函数C(s)/R(s)；（2）单位阶跃响应c(t)（3）调整时间ts；（4）最大超调量。

2013级《控制工程基础习题册》(9130007100)

2013级实验班《控制工程基础》课程习题册2013级《控制工程基础习题册》说明1．习题安排共16次作业；2．每次作业必做至少4~5道题，其中英文题至少1题；3．除上述必做题外，学生可以自己选择习题练习，上交后批改；4．鼓励同学之间互相讨论和交流，但不得相互抄袭；5．每位同学均必需交作业，每周四交，每周二发；6．做作业时均需要抄题目，有条件的同学可在计算机上做作业，交打印稿；7．由于某种原因不能按时交作业的同学可以延迟，但一定独立完成。

2015年9月作业分配第一次课作业（第0、1章控制系统的基本概念）第二次课作业（第0、1章控制系统的基本概念）第三次课作业（第2、3章控制系统的数学模型）第四次课作业（第2、3章控制系统的数学模型）第五次课作业（第4、5章控制系统的时域分析）第六次课作业（第4、5章控制系统的时域分析）第七次课作业（第6章控制系统的稳定性分析）第八次课作业（第4、5章控制系统的时域分析）第九次课作业（第7章控制系统的根轨迹分析）第十次课作业（第7章控制系统的根轨迹分析）第十一次课作业（第8、9章控制系统的频域分析）第十二次课作业（第8、9章控制系统的频域分析）第十三次课作业（第8、9章控制系统的频域分析）第十四次课作业（第10章控制系统的综合校正）第十五次课作业（第10章控制系统的综合校正）第十六次课作业（第10章控制系统的综合校正）第一次课作业（第0、1章控制系统的基本概念）必做题：1 在下列过程中，哪些是开环控制？哪些是闭环控制？哪些是人参与的控制系统？哪些是自动控制系统？简单说明原理并绘制原理框图。

（1）学校学生管理系统（2）投掷铅球（3）教室里控制电灯的开启和关闭（4）网上检索资料2 请闭上眼睛，单脚平稳站立15秒，对保持你不会倒下的控制系统进行描述。

3 An automobile driver uses a control system to maintain the speed of the car at a prescribed level. Sketch a block diagram to illustrate this feedback system.4 根据图示的电动机速度控制系统工作原理图（1）将 a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈系统。

控制工程基础(第一章)

北京工业大学机电学院
§1-3 自动控制系统的基本概念
一.自动控制系统工作原理
（1）人工控制系统：如图，人工控制恒温箱。
北京工业大学机电学院图2 人工控制恒温箱
§1-3 自动控制系统的基本概念
人工观察温度计测得的恒温箱温度，与要求的温度进行比较，若恒温箱温度高于要求的温度，移动调压器使电阻丝电流减小以降低恒温箱温度；若恒温箱温度低于要求的温度，移动调压器使电阻丝电流增加以升高恒温箱温度。
2.最优控制——系统已确定，确定系统的输入，已使输出尽可能符合给定的最佳要求；
3. 最优设计——输入已知，确Fra bibliotek系统，以使输出尽可能符合给定的最佳要求；
4. 滤波与预测——输出已知，确定系统，以识别输入或输出中的有关信息；
5. 系统辨识——输入、输出均已知，求系统的结构和参数，也即建立系统的数学模型
§1-1 概述
控制论是自动控制、电子技术、计算机科学等多学科相互渗透的产物：
20世纪40年代酝酿形成，1948年，维纳（Wiener）《控制论》出版，标志着该学科的诞生；
50年代蓬勃发展，一方面，火药、导弹的控制技术，以及数控、电力、冶金自动化技术得到极大发展，另一方面，控制理论也逐渐成熟；
控制工程基础
第一章绪论
控制理论控制理论在机械制造中的作用自动控制系统的工作原理反馈控制系统的基本组成自动控制系统的基本类型
北京工业大学机电学院
§1-1 概述
控制工程基础课程：阐述有关自动控制技术的基础理论
自动控制：没有人直接参与的情况下，使生产过程或被控制
对象的某些物理量准确地按照预期规律变化。例如：数控机床、焊接机器人、温度控制系统
北京工业大学机电学院

吉林大学19秋学期《控制工程基础》在线作业一(1)答案

【奥鹏】吉大19秋学期《控制工程基础》在线作业一
试卷总分:100 得分:100
一、单选题（共14题，56分
1、二次欠阻尼系统的性能指标：上升时间、峰值时间和调整时间，反映了系统的（）。

A稳定性
B响应的快速性
C精度
D相对稳定性
[分析上述题目，并完成选择]
参考选择是：B
2、二阶系统的传递函数为G(s)=3/（4s2+s+100）,其无阻尼固有频率ωn是（）。

A10
B5
C2.5
D25
[分析上述题目，并完成选择]
参考选择是：B
3、一阶系统K/（1+Ts）的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为（）。

AK/T
BKT
C-K/T2
DK/T2
[分析上述题目，并完成选择]
参考选择是：C
4、设系统的特征方程为D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，则此系统稳定的τ值范围为（）。

Aτ>0
B0<τ<14
Cτ>14
Dτ<0
[分析上述题目，并完成选择]
参考选择是：B
5、串联相位滞后校正通常用于（）。

A提高系统的快速性
B提高系统的稳态精度
C减少系统的阻尼
D减少系统的固有频率
[分析上述题目，并完成选择]
参考选择是：B
6、一阶系统的传递函数为15/(4s+5),则系统的增益K和时间常数T依次为（）。

A3.75，1.25
B3，0.8
C0.8,3
D1.25,3.75。

机电控制工程基础作业-答案

精心整理机电控制工程基础第1次作业第1章一、简答1．什么是自动控制？是相对于人工控制而言的，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。

2．控制系统的基本要求有哪些？3 45从系统(6从系统(系统789 10．二、判断1．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。

正确2．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。

正确3．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。

正确4．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。

正确5．无静差系统的特点是当被控制量与给定值不相等时，系统才能稳定。

错误 6．对于一个闭环自动控制系统，如果其暂态过程不稳定，系统可以工作。

错误 7．叠加性和齐次性是鉴别系统是否为线性系统的根据。

正确8．线性微分方程的各项系数为常数时，称为定常系统。

正确第2章一、简答1．什么是数学模型？描述系统输入变量、输出变量以及系统内部各变量间关系的数学表达式 2．建立控制系统数学模型的主要方法哪些？建立控制系统数学模型的主要方法有解析法和实验法 3．什么是系统的传递函数？在线性定常系统中，初始条件为零时，系统(或元件)输出的拉氏变换X c (s)和输入的拉氏变换X r (s)之比称为系统(或元件)的传递函数45ωn --ζ--671234.控制系统的稳态误差大小取决于系统结构参数和外输入。

正确5．传递函数是复变量s 的有理真分式，分母多项式的次数n 高于分子多项式的次数m ，而且其所有系数均为实数。

正确6．在复数平面内，一定的传递函数有一定的零，极点分布图与之相对应。

正确7．传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统不能有相同的传递函数。

机械控制工程基础的三次作业和答案

机械控制工程基础的三次作业和答案
第一次作业：
1-2 说明负反馈的工作原理及其在自动控制系统中的应用。

答：测量元件检测被控物理量，并将其反馈回来，通过给比较元件与给定信号进行比较，产生偏差信号。

再通过放大元件将偏差信号进行放大，以足够的功率来推动执行元件去控制被控对象，从而调节和控制系统，使被控量以一定的精度符合或等于期望值。

1-3 控制系统有哪些基本组成元件？这些元件的功能是什么？
答：反馈控制系统是由各种结构不同的元件组成的。

一个系统必然包含被控对象和控制装置两大部分，而控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的。

1-4 对自动控制系统基本的性能要求是什么？最首要的要求是什么？
答：基本性能要求：稳、快、准。

最首要的要求是稳。

第二次作业：
解对于题图3-6。

利用复数阻抗的方法可得网络的传递函数为
第三次作业。

《控制工程基础》课后作业解答

1-3解：1)工作原理：电压u2反映大门的实际位置，电压u1由开（关）门开关的指令状态决定，两电压之差△u ＝u1－u2驱动伺服电动机，进而通过传动装置控制大门的开启。

当大门在打开位置，u2＝u 上：如合上开门开关，u1＝u 上，△u ＝0，大门不动作；如合上关门开关，u1＝u 下，△u<0，大门逐渐关闭，直至完全关闭，使△u ＝0。

当大门在关闭位置，u2＝u 下：如合上开门开关，u1＝u 上，△u>0，大门执行开门指令，直至完全打开，使△u ＝0；如合上关门开关，u1＝u 下，△u ＝0，大门不动作。

2)控制系统方框图1-4解：1)控制系统方框图2)工作原理：a)水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球顶杆的长度给定，杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。

当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），通过杠杆机构使进水阀的开度增大（减小），进入水箱的水流量增加（减小），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），进水阀开度增大（减小）量减小，直至达到新的水位平衡。

此为连续控制系统。

b) 水箱是控制对象，水箱的水位是被控量，水位的给定值h ’由浮球拉杆的长度给定。

杠杆平衡时，进水阀位于某一开度，水位保持在给定值。

当有扰动（水的使用流出量和给水压力的波动）时，水位发生降低（升高），浮球位置也随着降低（升高），到一定程度后，在浮球拉杆的带动下，电磁阀开关被闭合（断开），进水阀门完全打开（关闭），开始进水（断水），水位升高（降低），浮球也随之升高（降低），直至达到给定的水位高度。

随后水位进一步发生升高（降低），到一定程度后，电磁阀又发生一次打开（闭合）。

此系统是离散控制系统。

2-1解：b) 确定输入输出变量x1,x2 )(212dtdx dt dx B kx -= 得到一阶微分方程：dtdxB kx dt dx B122=+ （c ）确定输入输出变量（u1，u2） 22111R i R i u += 222R i u = ⎰-=-dt i i C u u )(11221 得到一阶微分方程：1121221222)1(u R Rdt du CR u R R dt du CR +=++d)确定输入输出变量x1,x2 )()(2112122x x k dtdx dt dx B x k -+-= 得到一阶微分方程：1112212)(x k dtdxB x k k dt dx B+=++ （e ）确定输入输出变量（u1，u2）⎰++=i d t CiR iR u 1211121R u u i -=消去i 得到一阶微分方程：Cudt du R C u dt du R R 1122221)(+=++f) 确定输入输出变量x1,x2 )()(211322x x k x x k -=- )(3223x x k dtdx B-= 消去x3得到一阶微分方程：1112121221)1(x k dtdx k k B x k dt dx k k B +=++得到一阶微分方程：1112212)(x k dtdxB x k k dt dx B +=++2-2解：1）确定输入、输出变量f(t)、x 22）对各元件列微分方程：222213311111122222232121311;)(;)()()()()()(x K f dt x x d B f dtdxB f x K f dt t x d m f f f dt t x d m t f t f t f t f K B B K B K B B B K =-====--=--- 3）拉氏变换：)()()()]()([)()]()([)()()(22222222131212131111s X s m s sX B s X K s X s X s B s X s m s X s X s B s sX B s X K s F =---=----4）消去中间变量：)()()()(23223232131123s X sB s m s B K s B s m s B K s B s sX B s F ++++++=+5）拉氏反变换：dtdfB x K K dt dx B K B K B K B K dtx d K m m K B B B B B B dt x d m B m B m B m B dt x d m m s s 3221232123121222212122131323132122142421)()()(=++++++++++++++2-3解：（2）2112+-+s s t t e e 22--- （4）2)1(13111914191+++-+s s st t t te e e ---+-3191914 （5）2)1(1)1(2)2(2+-+++-s s s t t t te e e ----+-222 （6）s s s s s 5.2124225.04225.022++-+⨯⨯-+⨯- 5.222s i n 2c o s 5.0+----t e t t 2-5解：1)D(s)=0,得到极点：0,0,-2,-5M(s)=0,得到零点：－1，∞+，∞+，∞+ 2) D(s)=0,得到极点：－2，－1，－2 M(s)=0,得到零点：0，0，－1 3) D(s)=0,得到极点：0，231j +-，231j -- M(s)=0,得到零点：－2，∞+，∞+4) D(s)=0,得到极点：－1，－2，∞- M(s)=0,得到零点：∞+ 2-6解：确定2-8解：1）a ）建立微分方程dtt dx Bt f t f t x t x k t f t x k t f t f bat f t f t f t f t x m B k k k i k k )()()())()(()()()()()()()()()(202201121==-===--=∙∙b)拉氏变换)()())()(()()()()()()()()()(20220112102s BsX s F s X s X k s F s X k s F s F bas F s F s F s F s X ms k k k i k k =-===--=c)画单元框图（略） d)画系统框图2)a)建立微分方程：dt t dx B t f dt t x t x d B t f t x t x k t f t f t f t f t x m oB o i B i k B B k )()())()(()())()(()()()()()(22110210=-=-=-+=∙∙b)拉氏变换：)()())()(()())()(()()()()()(02211212s sX B s F s X s X s B s F s X s X k s F s F s F s F s X ms B o i B o i k B B k o =-=-=-+=c)绘制单元方框图（略） 4)绘制系统框图2-11解：a)1212321232141H G G H G G H G G G G G -+++(要有具体变换过程)b)))((1)(214321214321H G G G G H G G G G G G -++++ (要有具体变换过程)2-14解：(1)321232132132101111)()(K K K s Ts K K K TsK s K K Ts K s K K s X s X i i ++=+++==φ 321243032132132103402)(111)(1)()()(K K K s Ts s K K s G K K K TsK s K K Ts K s K K s G Ts K K s N s X s n ++-=+++++-==φ(2)由于扰动产生的输出为：)()()()()(321243032102s N K K K s Ts sK K s G K K K s N s s X n ++-==φ 要消除扰动对输出的影响，必须使0)(02=s X 得到：0)(430321=-s K K s G K K K 得到：2140)(K K sK s G =3-1解：1)法一：一阶惯性环节的调整时间为4T ，输出达稳态值的98%，故： 4T ＝1min ，得到：T ＝15s法二：求出一阶惯性环节的单位阶跃时间响应，代入，求出。

控制工程基础本次作业是本门课程本学期的第1次作业

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共31道小题)1. 控制论的中心思想是( )(A) 系统是由元素或子系统组成的(B) 机械系统与生命系统乃至社会经济系统等都有一个共同的特点,即通过信息的传递、加工处理,并利用反馈进行控制(C) 有些系统可控,有些系统不可控(D) 控制系统有两大类,即开环控制系统和闭环控制系统正确答案：B解答参考：2. 闭环控制系统中( )反馈作用.(A) 依输入信号的大小而存在(B) 不一定存在(C) 必然存在(D) 一定不存在正确答案：C解答参考：3. (A) 线性系统和离散系统(B) 开环系统和闭环系统(C) 功率放大系统和人工控制系统(D) 数字系统和计算机控制系统正确答案：B解答参考：4. (A) 反馈实质上就是信号的并联(B) 正反馈就是输入信号与反馈信号相加(C) 反馈都是人为加入的(D) 反馈是输出以不同的方式对系统作用正确答案：D解答参考：5. (A) 系统的实际输出(B) 系统的实际输出与理想输出之差(C) 输入与输出之差(D) 输入正确答案：D解答参考：6. 机械工程控制论的研究对象是( )(A) 机床主传动系统的控制论问题(B) 高精度加工机床的控制论问题(C) 自动控制机床的控制论问题(D) 机械工程领域中的控制论问题正确答案：D解答参考：7. 对于控制系统,反馈一定存在于( )中(A) 开环系统(B) 线性定常系统(C) 闭环系统(D) 线性时变系统正确答案：C解答参考：8. 以下关于信息的说法正确的是( )(A) 不确定性越小的事件信息量越大(B) 不确定性越大的事件信息量越大(C) 信号越大的事件信息量越大(D) 信号越小的事件信息量越大正确答案：B解答参考：9. 以下关于系统模型的说法正确的是( )(A) 每个系统只能有一种数学模型(B) 系统动态模型在一定条件下可简化为静态模型(C) 动态模型比静态模型好(D) 静态模型比动态模型好正确答案：B解答参考：10. 机械工程控制论所研究的系统( )(A) 仅限于物理系统(B) 仅限于机械系统(C) 仅限于抽象系统(D) 包括物理系统和抽象系统正确答案：D解答参考：11. 学习机械工程控制基础的目的之一是学会以( )的观点对待机械工程问题(A) 动力学(B) 静力学(C) 经济学(D) 生物学正确答案：A解答参考：12. 机械系统、生命系统及社会和经济系统的一个共同的本质特性是( )(A) 都是由元素组成的(B) 通过信息的传递、加工处理并利用反馈来控制(C) 都是可以控制的(D) 都存在微分环节正确答案：B解答参考：13. 机械系统之所以表现动态特性,主要原因是( )(A) 机械系统是由机械部件组成的(B) 存在阻尼元件(C) 存在弹性元件(D) 存在内反馈正确答案：D解答参考：14. 闭环控制系统的特点是系统中存在( )(A) 执行环节(B) 运算放大环节(C) 反馈环节(D) 比例环节正确答案：C解答参考：15. 闭环自动控制的工作过程是( )(A) 测量系统输出的过程(B) 检测系统偏差的过程(C) 检测偏差并消除偏差的过程(D) 使系统输出不变的过程正确答案：C解答参考：16. 系统和输入已知,求输出,并对系统动态特性进行研究,称为( )(A) 系统综合(B) 系统分析(C) 系统辨识(D) 系统设计正确答案：B解答参考：17. 以下关于系统的说法错误的是( )(A) 系统是由元素和子系统组成的(B) 系统的特性仅取决于组成系统的元素(C) 系统具有动态特性(D) 系统内存在信息的传递和转换正确答案：B解答参考：18. 开环控制系统的特点是( )(A) 不能实现计算机控制(B) 存在信息的反馈(C) 容易引起不稳定(D) 结构简单,成本低正确答案：D解答参考：19. 对控制系统的首要要求是( )(A) 系统的经济性(B) 系统的自动化程度(C) 系统的稳定性(D) 系统的响应速度正确答案：C解答参考：20. 在下列系统或过程中,不存在反馈的有( )(A) 抽水马桶(B) 电饭煲(C) 并联的电灯(D) 教学过程正确答案：C解答参考：21. 以下关于系统数学模型的说法正确的是（）(A) 只有线性系统才能用数学模型表示(B) 所有的系统都可用精确的数学模型表示(C) 建立系统数学模型只能用分析法(D) 同一系统可以用不同形式的数学模型进行表示你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：D解答参考：22. 关于叠加原理说法正确的是（）(A) 对于作用于系统同一点的几个作用才能用叠加原理求系统的总输出(B) 叠加原理只适用于线性定常系统(C) 叠加原理只适用于线性系统(D) 叠加原理只适用于所有系统你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：23. 关于线性系统说法正确的是（）(A) 都可以用传递函数表示(B) 只能用传递函数表示(C) 可以用不同的模型表示(D) 都是稳定的你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：24. 系统的传递函数（）(A) 与外界无关(B) 反映了系统、输入、输出三者之间的关系(C) 完全反映了系统的动态特性(D) 与系统的初始状态有关你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：B解答参考：25. 以下几个微分方程表示的系统中，属于线性定常系统的是（）(A)(B)(C)(D)你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：26. 对于一个线性系统，（）(A) 不能在频域内判别其稳定性(B) 不能在时域内判别其稳定性(C) 若有多个输入，则输出是多个输入共同作用的结果(D) 每个输入所引起的输出不可单独计算你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：27. 系统数学模型是指（）的数学表达式(A) 输入信号(B) 输出信号(C) 系统的动态特性(D) 系统的特征方程你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：28. 以下传递函数属于振荡环节的是（）(A)(B)(C)(D)你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：29. 已知闭环系统传递函数方框图如下，则系统的传递函数为（）(A)(B)(C)(D)你选择的答案： C [正确]正确答案：C解答参考：30. 系统如图所示，以下传递函数中，错误的是（）(A)(B)(C)(D)你选择的答案： [前面作业中已经做正确] [正确]正确答案：C解答参考：31. 以下关于线性系统时间响应的说法正确的是（）(A) 时间响应就是系统输出的稳态值(B) 由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成(C) 由强迫响应和自由响应组成(D) 与系统初始状态无关正确答案：C解答参考：。

建筑施工与管理B第1次作业

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. ( )法能做到连续，均衡而有节奏地组织施工。

(A) 平行施工(B) 依次施工(C) 流水施工(D) 分阶段施工正确答案：C解答参考：2. 网络图的主要优点是( )。

(A) 编制简单(B) 直观易懂(C) 计算方便(D) 工序逻辑关系明确正确答案：D解答参考：3. 布置施工现场仓库的设计原则，应尽量利用( )仓库为施工服务。

(A) 临时(B) 永久(C) 转运(D) 车站或码头正确答案：B解答参考：4. 建设工程组织流水施工时，必须全部列入施工进度计划的施工过程是（）。

(A) 建造类(B) 物资供应类(C) 运输类(D) 制备类正确答案：A解答参考：5. 单位工程施工组织设计是以( )研究对象编制的技术性、经济性文件。

(A) 一个建设项目或建筑群(B) 一个单位的工程(C) 一个分部工程(D) 一个分部分项工程正确答案：B解答参考：6. 利用工作的自由时差，其结果是( )。

(A) 不影响其紧后工作最早开始时间(B) 影响其紧后工作最早开始时间，但不影响其紧后工作最迟开始时间(C) 影响紧后工作的最迟开始时间(D) 影响整个工程的工期正确答案：B解答参考：7. 某工程劳动量为720工日，要求在20天内完成，采用二班制施工，则每天需要的人数为( )。

(A) 36人(B) 28人(C) 10人(D) 18人正确答案：D解答参考：8. 单位工程施工平面图的正确步骤是( )。

(A) 决定起重机械的位置→布置材料和构件的堆场→布置运输道路→布置各种临时设施(B) 布置材料和构件的堆场→布置起重机械的位置→布置运输道路→布置各种临时设施(C) 布置材料和构件的堆场→布置运输道路→布置起重机械的位置→布置各种临时设施(D) 布置材料和构件的堆场→布置运输道路→布置各种临时设施等→最后确定垂直运输机械的位置正确答案：A解答参考：9. 双代号网络计划中的虚箭线表示（）。

控制工程基础及课后答案PPT课件

2021/3/12
9
1.1历史回顾
第二个时期：现代控制理论时期（20世纪60年代初）
现代控制理论主要是在时域内利用状态空间来研究与解决多输入多输出系统的最优控制问题。
第三个时期：大系统理论时期（20世纪70年代）
现代频域方法、自适应控制理论和方法、鲁棒控制方法、预测控制方法。
第四个时期：智能控制时期
从信息处理的角度来看，研究的是信息的获取、处理、变换、输出等问题.
2021/3/12
11
一. 机械工程控制论的研究对象机械工程控制论实质上是研究机械工程技术中广义系统的动力学问题。具体地说，它研究的是机械工程广义系统在一定的外界条件（即输入或激励、干扰）作用下，从系统的一定的初始状态出发，所经历的由其内部的固有特性（即由系统的结构与参数所决定的特性）所决定的整个动态历程；研究这一系统及其输入、输出三者之间的动态关系。
2021/3/12
8
频率响应法和根轨迹法这两种方法设计出来的系统是稳定的，并且或多或少能满足一些独立的性能要求，一般来说这些系统是令人满意的，但它不是某种意义上的最佳系统。从50年代末期，控制系统设计问题的重点就从设计可行系统转变到设计在某种意义上的一种最佳系统。
由于具有多输入和多输出的现代设备变得愈来愈复杂，所以需要大量方程描述控制系统，经典控制理论就无能为力了，另外由于计算机技术日趋成熟，因此利用状态变量基于时域分析的现代控制理论就产生了。
2021/3/12
6
迈纳斯基（1922年研制出船舶操纵控制器，并证明了如何从描述系统的微分方程中确定系统的稳定性）
奈奎斯特（1932年根据对稳态正弦输入的开环响应，确定闭环系统的稳定性。）
黑曾（1934年提出用于位置控制系统的伺服机构的概念，讨论了可以精确跟踪输入信号变化的继电式伺服机构）