机电控制工程基础试卷及答案

填空题

1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。

3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。

4. I 型系统G s K s s ()()

=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下 稳态误差为 ∞ 。

5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。

7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。

8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数，结构有关，与输入无关；不同的物理系统，可以有相同的传递函数，传递函数与初始条件无关。

9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。

10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。

11. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速 性和准确性。

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。

2． .按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。

3． .在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数 动态结构图 频率特性等。

4． .稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。

5． .一阶系统11

Ts +的单位阶跃响应的表达是/1t T e --。 6． .有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。

7． .频率响应是线性定常系统对正弦输入的稳态响应。

8． .稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。

9． .脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。

10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。

1、频率响应是 响应。 正弦输入信号的稳态

2、控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从 到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t 趋于 时系统的输出状态。

初始状态 无穷

3、z

z z z z Y -++=32312)(所对应的)(kT y 的前三项是)0(y ,)(T y )2(T y 依次 是 ， ， 。

1 ，

2 ， 3

4、s 平面与z 平面的对应关系是：s 平面的左半平面对应于z 平面上单位圆以内，s 平面的虚轴对应于z 平面单位圆，s 平面的右半平面，对应于z 平面单位圆以外。

5、若系统输入为t A ωsin ，其稳态输出相应为)sin(φω+t B ，则该系统的频率特性可表示为 。 φj e A

B

6、2型系统的对数幅频特性低频渐近线斜率为 。–40dB/dec

7、惯性环节的传递函数为 。 Ts

s G +=11)( 8、当输入信号的角频率ω在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系统的

频率特性。

9、对于一阶系统，当ω由0→∞时，矢量D(j ω)逆时针方向旋转2

π，则系统是稳定的。否则系统不稳定。

10、如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 系统，其输入、

输出关系常用差分方程来描述。 离散

11、当采样频率满足max 2ωω≥s 时，则采样函数)(t f * 到原来的连续

函数)(t f 。 能无失真地恢复

12、时间响应由 响应和 响应两部分组成。

瞬态、稳态

13、)()()(0

ωωωj G x y A ==为系统的 ，它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应幅值衰减（或放大）的特性。)()(ωωφj G ∠=为系统的 ，它描

述系统对不同频率输入信号的稳态响应，相位迟后)0(<φ或超前)0(>φ的特性。

幅频特性， 相频特性

1、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为 和非线性控制系

统。 线性控制系统

2. 环节的传递函数是()()()1

+==Ts K s X s Y s G 。 惯性 3、系统输出全部或部分地返回到输入端，就叫做 。反馈

4、有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为 .。复合控制系统

5、我们把输出量直接式间接地反馈到 ，形成闭环参与控制的系

统，称作 。 输入端 闭环控制系统

6、控制的任务实际上就是 ，使不管是否存在扰动，均能使 的输

出量满足给定值的要求。 形成控制作用的规律；被控制对象。

7、单位阶跃信号对时间求导的结果是 。 积分是 。

单位脉冲信号 单位斜坡信号

8、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是 。 s

1 9、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为 。 1

10、t e -的拉氏变换为 。

11+s 11.若

L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-b)]=、 。 e -bs F(s)

12.若L[f(t)]= F(s)，则L[f (t-3)]=、 。

e -3s F(s) 13、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式， 叫做系统的数学模型

14、在初条件为零时， ，与 之比称

为线性系统（或元件）的传递函数。 输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换

15、如果系统的数学模型,方程是线性的，这种系统叫线性系统。

16、系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态

这样的系统是 系统。 稳定