机械工程控制基础期末试卷+答案6

控制工程基础期末试题

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，，共20分)

1.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp()

A.增加

B.减小

C.不变

D.不定

2.运算放大器具有_____的优点。()

A.输入阻抗高，输出阻抗低

B.输入阻抗低，输出阻抗高

C.输入阻抗高，输出阻抗高

D.输入、输出阻抗都低

3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是()

A.低频段

B.中频段

C.高频段

D.无法反映

4.设开环系统频率特性G(jω)=,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=()

A.C.

5.设开环传递函数G(s)H(s)=,α>0,K>0，随着K增大，闭环系统

()

A.相对稳定性变差，快速性不变

B.相对稳定性变好，快速性不变

C.相对稳定性不变，快速性变好

D.相对稳定性变差，快速性变差

6.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的()

A.充分条件

B.必要条件

C.充分必要条件

D.以上都不是

7.开环传递函数为G(s)H(s)=,则实轴上的根轨迹为()

A.〔－4,∞)

B.〔－4,0〕

C.(－∞,－4)

D.〔0,∞〕

8.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系，通常是()

A.ωc=

B.ωc>

C.ωc<

D.ωc与无关

控制规律是____控制规律的英文缩写。()

A.比例与微分

B.比例与积分

C.积分与微分

D.比例、积分与微分

10.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=()

°B.－90°°D.－180°

二、填空题(本大题共10小题，每小空1分，共15分)

1.根轨迹全部在根平面的__________部分时，系统总是稳定的。

2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω)，则相频特性∠G(jω)=__________。

3.随动系统中常用的典型输入信号是__________和__________。

4.超前校正装置的最大超前角处对应的频率ωm=__________。

5.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统和程序控制系统。

6.一个系统的控制作用能否对系统的所有状态产生影响，从而能对系统的状态实现控制，称为__________。

7.系统渐近稳定的充分必要条件是闭环控制系统传递函数的__________都具有

__________。

8.信号流图中，节点可以把所有_______的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的

_____。

9.增加极点对系统的__________性能是不利的。

10.剪切频率ωc不仅影响系统的__________还影响动态过程的__________。

三、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1．试写出闭环频率特性性能指标。

2．简述何为全局稳定性，何为局部稳定性

3．设开环传递函数G(s)=，试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。

4．典型二阶系统(当0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1时)在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特性是什么

四、计算题(本大题共3小题，每小题15分，共45分)

1．某系统闭环传递函数为φ(s)=,当输入为r(t)=sin(t+45°)时，试用频率特性的概念求其稳态输出yss(t)。

2．已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=，绘制奈奎斯特曲线，判别系统的稳定性；并用劳斯判据验证其正确性。

四、计算题(本大题共3小题，共45分)

1．求G(jω)=

|G(jω)

输出幅值：y0=

输出初相位：

2.(1)G(jω)=该系统为Ⅱ型系统

ω=0+时，∠G（jω）=－

当a时，∠G（jω）=－

当a时，∠G（jω）=－

两种情况下的奈奎斯特曲线如下图所示；

（2）系统的闭环特征多项式为D（s）=s2+as+1,D(s)为二阶，a>0为D（s）稳定的充要条件，与奈氏判据结论一致。3．信号流图如下：

应用梅森公式求传递函数：

P1=G3G2，P2=G1G2

L1=－G2H1，L2=－G1G2H2