《机电控制工程基础》资料整理

一、不定项选择题1. 控制系统的基本要求可归结为 D. 稳定性；准确性和快速性。

2. 反馈控制系统一般是指什么反馈？ B. 负反馈3. 以下控制系统按结构分类正确的是 A. 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统？4. 以下不属于随动系统的是 D. 恒温控制系统。

5. 自动控制技术可以实现以下 A. 极大地提高劳动生产率B. 提高产品的质量C. 减轻人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来D. 原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导。

6. 自动控制就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使 A. 生产过程B. 被控对象的某一物理量准确地按照给定的规律运行或变化。

7. 反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫 C. 正反馈8. 系统输出全部或部分地返回到输入端，此类系统是 A. 反馈控制系统B. 闭环控制系统9. 自动控制系统一般由 A. 控制装置和被控制对象组成。

10. 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以下A. 单调过程B. 衰减振荡过程C. 持续振荡过程D.发散振荡过程11. 单位斜坡函数的拉氏变换结果是( D. )。

12. 以下属于一阶系统的阶跃响应特点的是 D. 没有超调量？13. 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间叫 A. 上升时间14. 劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？D. 线性定常系统15. 已知系统闭环传递函数为：则系统的ωn为 C. 216. 已知系统闭环传递函数为：则系统的超调σ％为 D.0.04317. 二阶系统的临界阻尼比是B. 118. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是( A. )19. 峰值超出终值的百分比叫 B. 超调量20. 已知系统闭环传递函数为：则系统的ts（5％）是C.2.1s21. 在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应为 A. 振幅按指数规律衰减的简谐振荡22. 阶跃响应到达并保持在终值％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的％误差带来定义叫 D. 调节时间23. 阶跃响应第一次达到终值的50％所需的时间叫B. 延迟时间24. 以下为二阶系统阻尼比，其中一定不稳定的是D. ζ≤025. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？A. 单调上升26. 已知系统闭环传递函数为：则系统的阻尼比ξ为 B.0.70727. 阶跃响应越过稳态值达到第一个峰值所需的时间叫C. 峰值时间28. 时间t满足什么条件时（系统的时间常数为T），一阶系统的阶跃响应值与稳态值之间的当误差为5%～2%。

A. 3T< t<4T29. 临界阻尼条件下二阶系统的输出为A. 单调上升曲线。

二、判断题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）9. 给定量的变化规律是事先能够确定的，输出量也能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化，这样的系统称之为随动系统。

（错误）10. 用来比较控制信号和反馈信号并产偏差信号的元件.是反馈元件。

（错误）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。

（正确）2. 线性系统稳定,其开环极点均位于s平面的左半平面。

（错误）3. 二阶系统阻尼比ζ越小，上升时间t r则越小；ζ越大则t r越大。

固有频率ω越大，t r越小，反之则t r越大。

（正确）n4. 劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性。

（错误）5. 的拉氏变换为。

（正确）6. 单位阶跃输入()时，0型系统的稳态误差一定为0。

（错误）7. 闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。

（错误）8. 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。

（正确）9. 最大超调量只决定于阻尼比ζ。

ζ越小，最大超调量越大。

（正确）10. 某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共轭复根，则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡（错误）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。

（正确）12. 系统的稳定性取决于系统闭环极点的分布。

（正确）13. 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。

（正确）14. 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。

（正确）15. 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。

（正确）16. 一阶系统的传递函数为，则其时间常数为2。

（正确）17. 二阶系统的阶跃响应，调整时间t s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t s。

（正确）18. 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。

（正确）19. 线性系统稳定，其闭环极点均应在s平面的左半平面。

（正确）20. 系统的稳态误差是控制系统准确性的一种度量。

（正确）三、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＝A. 0.42）由峰值时间t p＝C. 2s 。

3） B. 1.74)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B.2. 系统的特征方程为1) 计算劳斯表中各元素的数值，并填空排列成下表S5 1 B.1 4S4 2 C.3 5S3 -1 3S2 9 D. 50S1 A. 32S0 52) 由上表可以看出，第一列各数值的符号改变了B. 2次。

3) 此该系统有B. 2个正实部的根，系统是不稳定的。

平时作业3一、不定项选择题1. 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2. 三阶系统的开环传递函数为其根轨起点为A. 0C.3. 关于根轨迹的起点，以下正确的说法是 B. K g＝0时，系统的开环极点就是闭环极点 C. 开环极点是闭环根轨迹曲线的起点D. 起点数n就是根轨迹曲线的条数4.三阶系统的开环传递函数为其根轨迹有C. 2条终点在无穷远。

5. 三阶系统的开环传递函数为其根轨迹终点为B.无穷远 D.6. 关于根轨迹的渐近线，以下说法正确的是A. 设在无穷远处有特征根S i，则s平面内所有开环有限零点和极点至S i的矢量长度都相等 C. 对于无限远闭环极点而言，所有开环极、零点都可以看作集中在一点－σ，它就是所求的渐近线交点7. 所谓根轨迹是指控制系统开环传递函数的某一参数从A. 0变化到无穷时，闭环特征根在s平面上移动的轨迹。

8. 关于根轨迹的终点，以下正确的说法是A. 当K g＝∞时，闭环特征方程式为B. 系统的开环零点就是K g=∞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9. 在一般控制系统的特征方程中，A. 各项系数都是实数B. 特征根是实数或共扼复数C. 根轨迹一定是对称于实轴10. 当根轨迹和虚轴出现交点时A. 特征根的实部等于零B. 系统处于临界稳定状态C. 该交点所对应的K g值求解可以用劳斯判据求解D. 该交点所对应的K g值可由特征方程求解11. 关于分离点和会和点，以下说法正确的是 B. 分离点和会合点可能位于复平面上 C. 在复平面上的分离点和会合点也必然对称于实轴12. 开环传递函数为：，其实轴上的根轨迹A. 位于0～-1区间 C. 位于和-4～-∞区间13. 当开环传递函数有实数极点、零点时，C. 实轴上有根轨迹的起点和终点14. 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K g为开环根轨增益，即K g=K k/T B. 式中K k为开环增益 C. 该系统有两条根轨迹，其起点分别为p0＝0和 D. 实轴上有根轨迹15. 三阶系统的开环传递函数为，其根轨迹有C.3条16. 开环传递函数为其根轨迹的起点是A. 0 B. -1 C.-417. 当K g值增大时， A. 一些根轨迹向左延伸 B. 另一些根轨迹必然向右延伸18. 通常我们绘制根轨迹时，A. 首先求出K g＝0和K g＝∞时的特征根 B. 然后根据绘制法则画出0＜K g＜∞时的根轨迹草图19. 根轨迹一般 B. 一般取开环增益为可变参数，但也可以用系统中的其他参数20. 无开环零点的二阶系统的开环传递函数为：，其根轨迹的渐近线倾斜角为A.二、判断题1. 二阶系统开环传递函数为，实轴上根轨迹的分离点(×)2. 当开环传递函数有实数极点、零点时，实轴上不一定有有根轨迹的起点和终点。

(×)3. 在开环系统中增加零点，可使根轨迹向左方移动。

(√)4. 在开环系统中增加极点，可使根轨迹向右方向移动。

(√)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。

(√)6. 设系统无穷远处有特征根S i，则有复平面上所有开环有限零点和开环极点到S i的矢量幅角都可认为是相等的。

(√)7. 实轴上二开环极点间有根轨迹，则它们之间必有汇合点。

(×)8. 根轨迹在s平面上的分支数（条数）等于开环特征方程的阶数n-2。

(×)9. 根轨迹是根据系统开环传递函数中的某个参数为参变量而画出的开环极点的根轨迹图。

(×)10. 系统开环传递函数为，是其一段实轴上的根轨迹。

(√)11. 控制系统特征方程的特征根为复数，则根轨迹一定不对称于实轴。

(×)12. 系统开环传递函数为，—0.5是其实轴上根轨迹的分离点。

(×)13. 在绘制根轨迹时，通常首先求出K g＝0和K g＝∞时的特征根，再根据绘制法则画出0＜K g＜∞时的根轨迹草图。

(√)14. 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。

(√)15. 实轴上二开环零点间有根轨迹，则它们之间必有汇合点。