工程控制期末考试习题

1．某环节的传递函数为

1

1

Ts +，它是（ ） A 比例环节 B 惯性环节 C 微分环节 D 积分环节

2．系统11

1011231

114

()()()()

s s s s ++++, 其零点是（ ）。

A s1 =1 s2=4

B s1 = -1 s2= -4

C s1 = 2 s2=3

D s1 = -2 s2= -3 3．系统的静态速度误差系数v K 定义为（ ）。

A 2

lim ()()s s G s H s →B 0lim ()()s sG s H s →C 0lim ()()s G s H s →D 2

lim ()()s s G s H s →∞

4．某二阶系统单位阶跃响应为等幅振荡，则系统的极点可能为 （ ）。 A 两个负实部的共轭复数极点 B 两个相同的实数极点 C 两个不同的实数极点 D 位于虚轴上的共轭极点

5．对单位反馈控制系统输入加速度信号，系统的稳态误差为非零的常数，则系统为（ ）系统。 A 0型 B Ⅰ型 C Ⅱ型 D Ⅲ型 6.系统的稳态误差取决于 （ ）；

A 输入

B 输出

C 输入和开环传递函数

D 反馈

7．已知)()()(t Ky t x t x =+•

，则其对应的方框图为（ ）。

A

8．若系统的伯德图在10ω=处出现转折（如图示）， 说明系统中有一个环节是（ ）

A 101s +

B 011.s +

C 1101s +

D 1011.s +

9．对不稳定的系统，开环对数幅频特性曲线过0dB 时，

()c φω在

-A 下方 B 上方 C 线上 D 上方或下方 10．系统的增益交点自然频率一般表示为（ ）。

二．填空题（每题2分共16分）

1．开环极点或零点位于复平面的右半面，这样的系统称为（ 最小相位 ）系统。 2．频率响应是系统对正弦信号的（稳态 ）响应。

3．稳定系统，开环增益K 越大，则稳态精度越（ 越高 ）。

4．在阶跃响应性能指标中的（ 调整时间 ）从总体上反映了系统的响应的快速性。 5．系统的时域性能指标是以输入( 单位阶跃 )信号为定义的。 6．系统截止频率

c ω越高，则系统的快速性（ 越快 ）

。

7．开环频率特性的低频段直线越陡，说明系统的型别越（ 越高 ）。

8．某二阶系统单位阶跃响应有超调并稳定，则系统的极点可能为 （ 实部为负的共轭极点 ）。

三．已知二阶系统在单位阶跃信号输入下的最大百分比超调量

15%%

P M =和调整时间

56()s t s

±=，求

（1） 系统的阻尼比ζ；

（2） 系统的开环传递函数。 （15分）

解 由最大百分比超调量

15100%%%

p M e

==⨯ 3 得0516.ζ= 3

由

3

56(%)s n t s ζω±==

得0967./n rad s ω= 5

开环传递函数为

()G s =

四． 一个温度计插入1000C 水中测温，经3min 后，指示950C ，如果温度计可视作一个一阶惯性环节，并且K=1，求： 1． 时间常数T ；

2． 写出其数学模型；

3． t=1 min 时，单位阶跃响应是多少？ (12分)

1

)()(+=Ts K

s X s Y 因为min 33=T 所以min 1=T 2

)()()(==

s X s Y s G 11

1111)(+-

=+⋅=s s s s s Y 3 t e t y --=1)( 2

当 min 1=t 632.01)1(1

=-=-e

y 2

五．化简方块图，求闭环传递函数。（14分）

前4步每步3分最后一部2分

六．四个单位负反馈系统的开环系统奈氏曲线如图a~d所示。并已知各系统开环不稳定特征根的个数P，试判别各闭环系统的稳

定性。（8分）

ω=0

ω=0

ω=0

ω=ω=∞

ω=∞

ω=∞

ω=∞

解 a 稳定，b 稳定 c 不稳定 4 稳定 每个2分

七．已知单位反馈系统的开环传递函数1000111

0211120

(.)

()(.)()

s G s s s s +=

++，绘制系统的伯德图（用渐近线表示，相频曲线要分别绘出，

再合成）,系统在输入单位阶跃、斜坡、加速度时，系统的稳态误差是多少？（15分）

解 10040k dB == 3

转角频率分别为5，10，120 3

系统稳态误差 1

0100

,

,∞ 3分