复习大纲

选择
1.关于线性系统稳态误差，正确的说法是（ ）
A .I 型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差
B .稳态误差计算的通用公式是)
()(1)(20lim s H s G s R s e s ss +=→
C .增大系统开环增益K 可以减小稳态误差 减小稳态误差就是提高稳态精度？
D .增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性
2.适合应用传递函数描述的系统是（ ）
A .单输入、单输出的线性定常系统
B .单输入、单输出的线性时变系统
C .单输入、单输出的定常系统
D .非线性系统
3.某负反馈系统的开环传递函数为)
16(18+s s ，则该系统的闭环特征方程为（ ） A .s(6s+1)=0 B .s(6s+1)+18=0
C .s(6s+1+6)=0
D .与是否为单位负反馈系统有关
4.一单位负反馈系统的开环传递函数为)
2)(32()3(8)(+++=
s s s s s G ，当输入信号是r(t)=2+2t+t 2 时，系统的稳态误差是（ ）
A.0
B.0.5
C.0.25
D.∞
5.关于传递函数，错误的说法是（ ）
A .传递函数只适用于线性定常系统
B .传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响 输入和干扰不影响
C .传递函数一般是为复变量s 的真分式
D .闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性
6.高阶系统的主导闭环极点越靠近虚轴，则系统的（ ）
A .准确度越高
B .准确度越低
C .响应速度越快
D .响应速度越慢 越靠近虚轴衰减越慢
7.下列哪种措施对改善系统的精度没有效果（ ）
A .增加积分环节
B .提高系统的开环增益K
C .增加微分环节
D .引入扰动补偿 积分环节越多稳态精度越好，稳定性越差，微分环节相反
8.一闭环系统的开环传递函数为)
5)(12(50)(++=s s s s G ，则该系统为（ ） A.0型系统，开环增益为50 B.I 型系统，开环增益为50
C.I 型系统，开环增益为10
D.0型系统，开环增益为10
9.开环频域性能指标中的相角裕度γ对应时域性能指标（ ）
A .超调量σ%
B .稳态误差e ss
C .调整时间t s
D .峰值时间t p 10.下列系统中属于不稳定的系统是（ ）
A .闭环极点为s 1.2=-1±j2的系统
B .闭环特征方程为s 2+2s+1=0的系统劳斯判据
C .阶跃响应为c(t)=20(1+e -0.4t )的系统
D .脉冲响应为h(t)=8e 0.4t 的系统
11.开环对数幅频特性的低频段决定了系统的（ ）
13.采用负反馈形式连接后，则（ ）
A .一定能使闭环系统稳定
B .系统动态性能一定会提高
C .一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除
D .需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能
14.已知开环幅频特性如图所示，且开环传递函数在S 平面的右半面无极点，则图中稳定的系统是（ ）
A .系统(1)(3)
B . 系统(1)(2)
C .系统(2)(3)
D .都稳定
15.若某最小相位系统的相角裕度γ>0°，则下列说法正确的是( )
A 不稳定
B 只有当幅值裕度h>1时才稳定
C 稳定
D 不能用相角裕度判断系统的稳定性
16.若某串联校正装置的传递函数为1
100110++s s ，则该校正装置属于( ) A 超前校正 B 滞后校正 C 滞后-超前校正 D 不能判断 T>T 故为滞后
17.若系统的Bode 图在ω=5处出现转折（如图所示），这说明系统中有（ ）环节
B 、12.0+s
C 、1
51+s D 、15+s 转折之后斜率变大，故为惯性环节T=1/ω
19.二阶系统的调整时间长，则说明（ ）
A 、系统响应快
B 、系统响应慢
C 、无阻尼固有频率大
D 、系统精度差
20.设系统的特征方程为025103)(234=++++=s s s s s D ，则此系统（ ）
A 、稳定
B 、临界稳定
C 、不稳定
D 、稳定性不确定劳斯判据 可以得出第一列不全为正数
21.已知系统的频率特性为
ω
ωjT K j G +=1)(，则频率特性的虚部为（ ） A 、ωT K +1 B 、2)(1ωT K + C 、2)(1ωT KT + 22.系统的静态位置误差系数K p 定义为（ ）
A 、
)()(lim s H s G s ∞→ B 、)()(lim 0s H s G s → C 、)()(lim 0s H s sG s → D 、)()(lim s H s sG s ∞
→ 23.开环系统和闭环系统最本质的区别是（ ）
A 、开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用
B 、开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用
C 、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路 开环系统无反馈，闭环系统有反馈
D 、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路
24.若当50<≤t 时，0)(=t f ；当5≥t 时，1)(=t f ，则[]=)(t f L （ ）
A 、s
e s - C 、s 1 D 、s e s 25.一系统的传递函数为2
2)(+=s s G ，则输入t t r 2sin 2)(=时，则其稳态输出的幅值（ ）
A 、2 C 、2 D 、4 对G （s ）进行拉斯反变换 求出输出 26.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（ ）
A 、单位脉冲函数
B 、单位阶跃函数
C 、单位正弦函数
D 、单位斜坡函数
27.一闭环系统的开环传递函数为)
2)(32()3(8)(+++=s s s s s G ，则该系统为（ ） A 、0型系统，开环增益为8 B 、I 型系统，开环增益为8
C 、I 型系统，开环增益为4
D 、0型系统，开环增益为4
28.当系统采用串联校正时，校正环节为121)(++=
s s s G c ，则该校正环节对系统的性能影响是（ ）
A 、增大开环幅值穿越频率ωc 减小
B 、增大稳态误差
C 、减少稳态误差
D 、稳态误差不变，响应速度降低 滞后矫正加强稳定性，牺牲快速性
29.串联校正为1
1)(++=Bs As s G c ，关于A 与B 之间关系的正确描述为（ ） A 、若G c (s)为超前校正环节，则A>B>0
B 、若G c (s)为滞后校正环节，则A>B>0
C 、若G c (s)为超前—滞后校正环节，则A≠B 没有超前滞后环节
D 、若G c (s)为PID 校正环节，则A=0，B>0
30.二阶系统的传递函数为10043)(2++=s s s G ，其无阻尼固有频率n ω为（ ） A 、10 B 、5 C 、2.5 D 、25
31.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对（ ）
A 、闭环系统的传递函数
B 、开环系统的传递函数
C 、闭环系统中的开环传递函数的特征方程
D 、闭环系统的特征方程
32.二阶系统的下列动态性能指标中，（ ）仅与阻尼比有关
A 、最大超调量
B 、上升时间
C 、峰值时间
D 、调整时间
33.当二阶系统特征方程的根具有负实部的复数根时，系统的阻尼比是（ ）
A 、ζ<0
B 、ζ=0
C 、0<ζ<1
D 、ζ≥1
34.设单位负反馈系统的开环传递函数为221()s G s s
+=
，则当输入单位阶跃函数时其输出响应为( )。

A 、1t t e te -+
B 、1t t e te ---+
C 、 1t t e te --++
D 、1t t e te ++
35.最小相角系统闭环稳定的充要条件是（ ） P=0
A ．奈奎斯特曲线不包围(-1,j0)点；
B ．奈奎斯特曲线包围(-1,j0)点；
C ．奈奎斯特曲线顺时针包围(-1,j0)点；
D ．奈奎斯特曲线逆时针包围(-1,j0)点。

36.适合于应用传递函数描述的系统是（ ）
A ．非线性定常系统；
B ．线性时变系统；
C ．线性定常系统；
D ．非线性时变系统。

37.若二阶系统处于无阻尼状态，则系统的阻尼比ζ应为（ ）
A ．0<ζ<1；
B ．ζ=1；
C ．ζ>1；
D ．ζ=0。

38.欠阻尼二阶系统的ζ，ωn 都与（ ）Mp 与ζ有关，与ωn 无关
Ａ．M p 有关； Ｂ．M p 无关； Ｃ．t p 有关 Ｄ．t p 无关。

39.某系统单位斜坡输入时e ss =∞，说明该系统（ ）
A ．是0型系统；
B ．闭环不稳定；
C ．闭环传递函数中至少有一个纯积分环节
D ．开环一定不稳定。

40.关于系统传递函数，以下说法不正确的是( ) A.是在零初始条件下定义的； B.只适合于描述线性定常系统；
C.与相应s 平面零极点分布图等价；
D.与扰动作用下输出的幅值无关。

41.系统特征方程为 0632)(2
3=+++=s s s s D ，则系统( )
A.稳定；
B.临界稳定；
C.右半平面闭环极点数p=2；
D.型别1=v 。

计算题
1.试求下图所示无源校正网络的传递函数，画出其伯德图并说明其特性(是超前还是滞后)。

2.系统的对数幅频特性如图所示，据此写出该系统相应的传递函数。

K=1
G（s）=(s+1)/(5s+1)(0.1s+1)
3.系统方框图如图所示，试求当r(t)=1+0.5t，n(t)=1+0.1t时系统总误差e ss≤0.4时K的取值范围。

4.系统方框图如图所示，若要求当r(t)=4t+1，n(t)=t+1时总的稳态误差e ss≤1，求K的取值范围。

5.已知某系统的结构图如下所示，试求该系统的输入输出传递函数C(s)/R(s)
)s
6.系统结构图如图所示，
（1）当K 0=25，K f =0时，求系统的动态性能指标M p %和t s ；
（2）若使系统ζ=0.5，单位速度误差e ss =0.1时，试确定K 0和K f 值。

7.已知控制系统的方框图如图所示，
试用劳斯判据求使系统稳定的K 值范围。

8.单位负反馈系统的开环传递函数)125.0)(11.0()(++=s s s K s G 试求：系统的闭环传递函数；保证系统闭环稳定，增益K 的可调范围。

9.单位负反馈控制系统的微分方程为)(200)(200)(10)(22t r t c t c dt d t c dt
d =++ 试求：系统的阻尼比、无阻尼自然振荡频率，超调量。

10.已知一个n 阶闭环系统的微分方程为r b r b y a y a y a y a n i n n n 0.10.1)1()(+=++++-- 式中r 为输入，y 为输出，所有系数均大于零。

(1)写出该系统的闭环传递函数
(2)若该系统为单位负反馈系统，写出其开环传递函数
(3)在单位负反馈系统下，如系统是稳定的，求当r(t)=1时的稳态误差e ss
11.单位负反馈控制系统的微分方程为)(200)(200)(10)(...t r t c t c t c =++
(1)求系统的传递函数
(2)求系统的阻尼比和自然振荡频率
(3)求系统的开环传递函数
(4)若r(t)=1+2t ，求系统的稳态误差
(5)若)510sin(2)(+=t t r ，求系统的稳态输出
12.单位负反馈控制系统的开环传递函数为)
()(n n s s s G ζω+ω=22
，已知系统在单位阶跃作用
下的误差函数为)
)(()(426+++=
s s s s E ，试求系统的阻尼比，自然频率和在单位斜坡输入作用的稳态误差。

13.已知系统的结构图如下，试求：
(1)开环的对数幅频特性曲线和相频特性曲线；
(2)单位阶跃响应的超调量σ%，调节时间t s ；
(3)相位裕量γ，幅值裕量
h
14.已知单位负反馈系统的开环传递函数为)
1)(11.0(5)(++=s s s s G 试求：（1）画出系统的Nyquist 图，并用Nyquist 判据判断闭环系统的稳定性
（2）计算系统的相角裕度
15.单位负反馈最小相位系统的固有部分及串联校正装置的对数幅频特性L 0，L c ,如图所示: 试求：(1)写出最小相位系统的传递函数；计算相角裕量γ，判别闭环系统稳定性；
(2)写出校正后系统的传递函数；求出相角裕量γ′
16.单位负反馈系统的开环对数幅频特性曲线L 0(ω)如图所示，采用串联校正，校正装置的传递函数⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=110013.011013)(s s s s s G c
试问：(1)写出校正前系统的传递函数G 0(s)；
(2)在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线L (ω)；
(3)求校正后系统的截止频率ωc 和相角裕度γ。

17.某系统的开环对数幅频特性曲线如下图所示，其中曲线(1)和曲线(2)分别表示校正前和校正后的，试求解：
(1)确定所用的是何种性质的串联校正，并写出校正装置的传递函数G c (s)
(2)确定校正后系统临界稳定时的开环增益值。

(3)当开环增益K=1时，求校正后系统的相位裕量T 和幅值裕量
h
18.反馈控制系统的开环传递函数G(s)由最小相位环节组成，其对数幅频特性曲线如图所示， 试求：(1)写出开环传递函数G(s); (2)求系统的相位裕量γ和幅值裕量K g
19.下图是电路控制系统原理示意图。

图中所示系统的输入量是 ，被控量是 ，系统中使用的热电偶的作用是 ，执行机构是由 ， 和 构成。

(2)试分析系统保持电炉温度恒定的工作过程
20.已知单位负反馈系统的开环传递函数为)
22)(4()1(7)(2++++=s s s s s s G
试求：(1)静态误差系数K p ，K v ，K a
(2)输入信号r(t)=1+t 时，系统的稳态误差
21.设单位负反馈系统的开环传递函数为)
()(1+=s s k s G ，试设计一个串联校正装置，使系统满足如下指标：(1)在单位斜坡函数输入下的稳态误差为e ss ≤1/15
(2)相角裕量γ≥45°； (3)截止频率ωc ≥7.5s -1
22.已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ()(0.11)(0.21)
K G S s s s =
++，试求： (1)使系统稳定的K 值；
(2)若r(t)=2t ＋2时，要求系统的稳态误差为0.25，问K 应取何值。

23.系统结构图如图所示
(1)写出闭环传递函数Φ(s)表达式；
(2)要使系统满足条件：ζ=0.707，ωn =2,试确定相应的参数K 和β；
(3)求此时系统的动态性能指标(M p %，t s )；(4)r(t)=2t 时，求系统的稳态误差e ss ；
(5)确定G n (s)，使干扰n(t)对系统输出c(t)无影响。

24.已知系统结果图如图所示，试求传递函数C(s)/R(s)。

25.系统结构图如图所示，试求系统传递函数C(s)/R(s)和E(s)/N(s)。