控制工程基础考卷带答案复习资料

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一、填空题：（每空1分，共20分）

1．对控制系统的基本要求一般可归结为_________稳定性，准确性，快速性____、____________、___________。

2．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是____________响应分量。

3．在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为_________________。

4．若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为__________________ 。

5 函数f(t)=的拉氏变换式是_________________ 。

6 开环对数频率特性的低频段﹑ 中频段﹑ 高频段分别表征了系统的 稳定性，动态特性，抗干扰能力 ﹑ ﹑ 。

7．Bode 图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的___________。

8．已知单位反馈系统的开环传递函数为：20

()(0.51)(0.041)G s s s =++求出系统在单位阶跃输入时的稳

态误差为 。

9．闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点t

e 63-

均位于s 平面的______半平面。

10．设单位反馈控制系统的开环传递函数为10

()1G s s =+，当系统作用有x i (t ) = 2cos(2t - 45︒)输入

信号时，求系统的稳态输出为_____________________。

11．已知传递函数为2()k

G s s =，则其对数幅频特性

L （ω）在零分贝点处的频率数值为_________ 。 12 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由 环节和 决定。

13．惯性环节的传递函数11

+Ts ，它的幅频特性的

数学式是__________,它的相频特性的数学式是____________________。

14．已知系统的单位阶跃响应为()1t

t o x t te e --=+-，则系统的脉冲脉冲响应为__________。

一、填空题（每空1分，共20分）：

1 稳定性，准确性，快速性；

2 稳态；

3 反馈；

4 )()(1)

(s H s G s G ±；5 3

()6F s s =+

6 稳定性，动态特性，抗干扰能力；

7 负实轴；

8 1

21 9 右半平面； 10

cos(255.3)5t -o

11 ω=;12 积分，比例；13 ()ωωT T arctan ,11

2-+ 14

0,22≥+---t e e t t 二、判断题：（每小题1分，共10分）

1. 在对数相频特性图中，L （ω）≥0范围内开环对数相频特性曲线由下而上穿过-180°线时为正穿越。（ ）

2. 奈奎斯特稳定判据只能判断线性定常系统的

稳定性，不能判断相对稳定性。（ ）

3. 最大超调量M p 与系统的阻尼比ζ和固有频

率ωn 有关。（ ）

4. 闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统

的类型。（ ）

5. Mason(梅逊公式)公式适用于线性和非线性

定常系统。（ ）

6. 物理本质不同的系统，可以有相同的数学模

型。（ ）

7. 叠加定理可以用在非线性系统。（ ）

8. 传递函数是复数s 域的系统数学模型，它仅取决于系统本身的结构及参数，与系统的输入

形式无关。（）

9.对于二阶系统，实际的工程常常设计成欠阻

尼状态，且阻尼比ζ以选择在0.4～1.0为宜。

（）

10.一般系统的相位裕度应当在30度至60度之

间，而幅值裕度应当大于6dB。（）

1错误；2 正确；3 错误；4 错误；5 错误；6 正确；7 错误；8 正确；9 错误；10 正确。

基本概念：

第一章：

1．对控制系统的基本要求一般可以归纳为：稳定性、快速性和准确性。其中稳定性的要求是系统工作的必要条件。随动系统对响应快速性要求较高。

2．开环与闭环系统的定义。分别举例说明3．对自动控制系统，按反馈情况可以分为哪些？按输出变化规律可分为哪些？

第二章

1．控制系统的数学模型有哪些表达方式？各自有何特点？

2．微分方程的定义，如何由微分方程推导到传递函数

3．传递函数的定义：线性定常系统在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为该系统的传递函数。

4．传递函数的分子反映了系统同外界的联系，传递函数的分母反映了系统本身与外界无关的固有特性；

5．线性控制系统一般可由典型的环节所组成，这些典型环节分别为：比例环节，惯性环节，微分环节，积分环节，振荡环节，延时环节。这些典型环节的传递函数分别是什么？

6．线性定常系统的稳定性取决于系统的结构和参数，与系统的输入信号无关。

7．下列哪些属于系统传递函数方框图的结构要素有：函数方框，相加点，分支点

第三章：时域分析

1．我们常说的典型输入信号有哪些？

2．时间响应的概念：时间响应是指系统在输入信号作用下，系统输出随时间变化的函数关系3．时间响应分析是由零输入响应和零状态响应所组成的。不特别指明，时间响应都是指零状态

响应

4．瞬态过程、稳态过程的含义。

5．一阶惯性环节的传递函数为11)(+=Ts s G ，其中T

的含义是什么？二阶振荡环节的传递函数为

2222)(n n n s s s G ωξωω++=，其中n

ω和ξ分别是什么？ 6．二阶系统响应的性能指标有哪些？它们的计算公式分别是什么？

第四章：频域分析

1．频率响应的概念：系统对输入为谐波时的稳态响应称为频率响应

2．频率特性的表示法 : Nyquist 图（极坐标图，又称为幅相频率特性图）；Bode 图（对数坐标图，又称为对数频率特性图）

3．典型环节的Bode 图

第五章：

1．系统稳定的充要条件为：系统的全部特征根都具有负实部；反之，若特征根中只要有一个或一个以上的正实部，则系统必不稳定。

2．稳定性的判据有那些： Routh 判据，Nyquist 判据，Bode 判据。其中Nyquist 稳定性判据是通过开环传递函数来判定闭环系统的稳定性