机电控制工程基础_2018.07

。
380
得分|评卷人
四、 (10 分)
19.
设系统的结构图如图
1
所示，试求系统的闭环传递函数以 s)= 't""""
一 CR((s一 s))
。
G1G2
H.
1+G2H1+G1G2H2
C(s)
G.
G2
H2
图1
得分 i 评卷人
五、 (25 分)
20. 系统结构图如图 2 所示，试求 (1) 系统的闭环传递函数。
c. 有振荡
D. 元振荡
4. 某二阶系统阻尼比为 0.2 ，则系统阶跃响应为( C )。
A. 发散振荡
B. 单调衰减
c. 衰减振荡
D. 等幅振荡
5. 令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的( B )。
A. 代数方程
B. 特征方程
c. 差分方程
D. 状态方程
379
得分|评卷人
二、判断题 (10 分)
L( ω)/dB
201g30 …
蛐20 dB/dec
O
ω/(rad/s)
唰40 dB / dec
(10 分)
384
得分|评卷人
三、填空题(共 30 分，每空 2 分)
9. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 正弦信号
。
10. 稳定性
、 快速性
和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。
11. 反馈控制系统是根据输入量和 理想输出量 的偏差进行调节的控制系统。
12. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是 阻尼比
(4) 这是一个 I 型系统。
稳态误差 esR=-L=O 〈 6 分〉 1+ ∞
六、 (10 分)
21. 解答:该系统开环增益 K=30; 有一个积分环节，低频渐近线通过门， 201g30) 这点，斜率
为 -20dB/dec; 有一个惯性环节，对应转折频率为 ωlz-Lt50 ，斜率增加一 20dB/dec。 0.02 系统对数幅频特性渐近特性曲线如下所示。
3
，根轨迹的起点包括 0，-2，-3
，在实轴上的根轨迹区间有 [-3，-2]，[-2,0]
16. 二阶系统的阻尼比号为 0
时，响应曲线为等幅振荡。
17. 设系统的频率特性为 G(jω)=p(ω)+jQ(ω) ，则 p(ω 〉称为 实频特性
， Q(ω)
称为 虚频特性 18. 开环传递函数为 G(s) 的单位负反馈系统，其闭环特征方程为 1+G(s)=0
16 S2+S+16
(2) 系统的阻尼比及无阻尼自振荡角频率。 kosi=1/8 Wn=4
(3) 计算系统的动态性能指标中的超调量 σ%< 写出表达式即可〉和调节时间 t8 (取 5% 的
误差带〉。
67.31%
t=6s
= (4) 当输入为 r( t)
1
时，系统的稳态误差。
开环传递函数为I型系统 阶跃输入A=1
G1 (S)G2 (s)
户/\户/
τ/ 、 (10 分)
383
五、 (25 分) 20. 解答 :(1) 闭环传递函数为
cþ(s) = _2 自 l 6 t 咱户口分〉
(2) :Jê阻尼自振荡角频率均 =4 ，阻尼比叶。时〉
(3) 0'% =e/1-e2 X 100%
ts= 子 =6(6 分〉 C: Wn
试卷代号 :1116
座位号!I I
国家开放大学(中央广播电视大学 )2018 年春季学期"开放本科"期末考试
机电控制工程基础 试题(半开卷)
2018 年 7 月
题号
一
一
一
一 一 一
四
五
~
/\
d凸~、 分
分数
」一
得分|评卷入
一、单项选择题(共 15 分，每小题 3 分)
1. 关于系统的传递函数，下述说法正确的是( C )。
4. C
5. B
11. 反馈量
12. 阻尼比
元阻尼自振荡角频率(或 5ω n )
13. 零初始
14. 积分
15.3
0 ，一 2 ，一 3
[-2 ， OJ 和(一∞， -3J
16. 零
17. 实频特性
虚频特性
18.1 +G(s) =0
囚、 (10 分)
19.
C(s) 解答:闭环传递函数以 'r'-s"/)= 一R( 一s 一) =τl
位置误差系数K=16
稳态误差为0
R(s)+
‘
16
Y(s)
s(s + 1)
图2
381
得分|评卷人
六、 (10 分)
21. (1) 设系统开环传递函数如下，
30
G(s)=
试绘制系统的对数幅频特性渐近特性曲线。
382
试卷代号 :1116
国家开放大学(中央广播电视大学 )2018 年春季学期"开放本科"期末考试
A. 与输入信号有关
B. 与输出信号有关
c. 完全由系统的结构和参数决定
D. 和系统的结构和参数及输入信号有关
2. 比例环节的相频特性以 ω) 为( C )。
A.900
B. -90
C.O O
D. -180 。
3. 一阶系统的阶跃响应特征为( D )。
A. 当时间常数 T 较大时有振荡
B. 当时间常数 T 较小时有振荡
6.0 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 10;0o ( N )。
7.
一阶系统的传递函数为 G〈 s〉= 5 其时间常数为 150(
3s+1 '
N
)。
8. 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( Y )。
机电控制工程基础 试题答案及评分标准(半开卷〉
(供参考)
一、单项选择题(每小题 3 分，共 15 分)
2018 年 7 月
1. C
2. C
3. D
二、判断题 (10 分)
6. X
(3 分)
7. X
(3 分)
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(4 分)
三、填空题 (30 分，每空 2 分)
9. 正弦函数
10. 稳定性
快速性(不分次序)
和 无阻尼自振荡角频率 13. 线性定常系统的传递函数，是在 零初始
。
条件下，系统输出信号的拉氏变换与输
入信号的拉氏变换的比。
14. 分析稳态误差时，将系统分为 O 型系统、 I 型系统、 11 型系统…，这是按开环传递函数
的 积分 环节数来分类的。
K眷
15. 单位反馈系统的开环传递函数为 G(s) = s(s+2)(s+3) , 则系统根轨迹的分支数为