试卷一及答案

一、填空题（每空1.5分，共15分）。

1、对控制系统的首要要求是系统具有 。

2、利用终值定理可在复频域中得到系统在时间域中的 。

3、传递函数反映了系统内在的固有特性，与 无关。

4、若减少二阶欠阻尼系统超调量，可采取的措施是 。

5、已知超前校正装置的传递函数为

132.01

2)(++=

s s s G c ，其最大超前角所对应的频率=m

ω 。

6、延迟环节不改变系统的幅频特性，仅使 发生变化

7、某典型环节的传递函数是

21

)(+=

s s G ，则系统的时间常数是 。

8、在扰动作用点与偏差信号之间加上 能使静态误差降为0。 9、微分控制器是针对被调量的 来进行调节。 10、超前校正主要是用于改善稳定性和 。

二、单项选择题（每题1.5分，共15分）。

1、直接对控制对象进行操作的元件称为（ ）

A.比较元件

B.给定元件

C.执行元件

D.放大元件

2、已知系统的微分方程为()()()t x t x t x i 22600=+&，则系统的传递函数是（ ） A.

131+s B.132+s C.261+s D.2

32+s 3、梅逊公式主要用来（ ）

A.判断稳定性

B.计算输入误差

C.求系统的传递函数

D.求系统的根轨迹 4、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是 （ ） A.上升时间 B.峰值时间 C.调整时间 D.最大超调量

5、在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（ ）来求得输出信号的幅值。

A.相位

B.频率

C.稳定裕量

D.时间常数

6、设开环系统频率特性G (j ω)=

3

)1(4ωj +，当ω=1rad/s 时，其频率特性幅值A (1)=

（ ） A.

2

4

B.24

C.2

D.22 7、一阶惯性系统2

1)(+=

s s G 的转角频率指=ω（ ） A.2 B.1 C.0.5 D.0 8、设单位负反馈控制系统的开环传递函数)

()(a s s K s G +=，其中K >0，a >0，则

闭环控制系统的稳定性与（ ）

A.K 值的大小有关

B.a 值的大小有关

C.a 和K 值的大小无关

D.a 和K 值的大小有关

9、已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ）

A.0.707

B.0.6

C.1

D.0

10、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（ ）

A.充分条件

B.必要条件

C.充分必要条件

D.以上都不是

三、判断题（每题1.5分，共15分）。

得分| |阅卷人| （ ）1、传递函数完整地描述了线性定常系统的动态特性。

（ ）2、两个元件空载时的传递函数之积就等于两个元件串联后的传递函数。错 （ ）3、在系统闭回路中引入积分环节就能消除稳态误差。

（ ）4、系统中是否存在稳态误差取决于外作用的形式(阶跃，斜坡…)，而与系统的结构参数无关。

（ ）5、多输入，多输出系统，当输入输出信号变化时，系统极点会相应改变。 （ ）6、一个稳定的开环系统引入正反馈后构成的闭环系统一定不稳定。 （ ）7、闭环系统的稳定性一定比开环系统好。

（ ）8、线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。 （ ）9、由闭环系统的零点极点分布图可以绘制系统的根轨迹。 （ ）10、系统的稳态误差趋于∞，说明系统是不稳定的。

四、试求出下图传递函数)

()

(s R s C (10分)。

得分| |阅卷人|

五、单位反馈系统的开环传递函数)

5(4

)(+=

s s s G ，求单位阶跃响应)(t h 和调节

时间t s （12分）。 得分| |阅卷人|

六、已知单位反馈系统的开环传递函

)

15.

0)(12.0()(++=

s s s K

s G

，试概略绘出系统根轨迹。（15分） 得分| |阅卷人|

七、若系统单位阶跃响应)0(8.08.11)

(94≥+-=--t e e t h t

t

试求系统频率特性。（9分） 得分| |阅卷人|

八、最小相角系统传递函数的近似对数幅频特性曲线如下图所示，写出对应的传递函数 。 （9分） 得分| |阅卷人|

答案及评分标准

一、填空题（每空1.5分，共15分） 得分| |阅卷人|

1、 稳定性

2、 稳态值

3、 输入量(或驱动函数)

4、 增大阻尼比

5、 1.25

6、 相频特性

7、 0.5

8、 积分环节

9、 变化速率

10、 快速性

二、单项选择题（每题1.5分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、 C 2、 A 3、 C 4、 D 5、 B 6、 D 7、 A 8、 C 9、 D 10、 C 三、判断题（每题1.5分，共15分） 得分| |阅卷人| 1、 √ 2、 × 3、 × 4、 × 5、 × 6、 × 7、 × 8、 √ 9、 × 10、 × 四、试求出下图传递函数

)

()

(s R s C 。 得分| |阅卷人|

所以：

4

32132432143211)()

(G G G G G G G G G G G G G G s R s C ++++= 五、单位反馈系统的开环传递函数)

5(4

)(+=

s s s G ，求单位阶跃响应)(t h 和调节

时间t s 。 得分| |阅卷人|

解：依题，系统闭环传递函数

)1)(1(4)

4)(1(4

454)(2

12

T s T s s s s s s ++

=++=++=

Φ ⎩⎨

⎧==25

.01

21T T

4

1)4)(1(4

)()()(210++++=++=

Φ=s C s C s C s s s s R s s C

1)

4)(1(4

lim

)()(lim 00

0=++=Φ=→→s s s R s s C s s

34

)4(4lim

)()()1(lim 0

1

1-=+=Φ+=→-→s s s R s s C s s

3

1

)1(4lim

)()()4(lim 0

4

2=+=Φ+=→-→s s s R s s C s s

t t e e t h 43

1

341)(--+-=

Θ

42

1

=T T ， ∴3.33.3111==⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=T T T t t s s 。