控制工程基础复习题答案(修)

《控制工程基础》期末复习题答案

一、选择题

1、设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力

f （t ）为输入量，位移y （t ）为

输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：

（2）

（1 ）欠阻尼；（2 ）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼 4、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（

3 ）。

为（1 ）。

（1）1 阶；（2）2 阶；（3）3 阶；（4）4 阶

3

5s 1

t

3 -3e°

2、一阶系统的传递函数为 ;其单位阶跃响应为（

t

(1) 1 -e 5 ；(2)

t

；（3）5 -5e 5 ；

（ 4）

3、已知道系统输出的拉氏变换为

Y(S)

' 0.2nS J

,那么系统处于

(1)

S —1 (5s 1)(2s 1) 1 -Ts 1 T 1s

(T>0)；⑶

s + 1 (2s 1)(3s 1)

s + 2 s(s 3)(s - 2)

5、已知系统频率特性为

，当输入为x （t ）二sin2t 时，系统的稳态输出为

(1) sin(2t • tg ‘5 •) ；(2)

1

—2—1

sin(2t tg

(3) sin(2t - tg ‘5 ■) ； (4) sin(2t -tg J 5 ■)

6、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为

c （t ）二1 -2e^t e 」，系统的传递函数 (1) G(s)二

3s 2 (s 1)(s 2)

；(2)

G(s)二

s 2 (s 1)(s

2)

；(3

)

G(s)

-

3s 1 (s 1)(s 2)

(4) G(s)=

3s (s 1)(s 2)

7、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为

c （t ） =1 -2e 汕 e 4，系统的脉冲响

(1) 1 阶 (2) 2 阶

11、已知 F （s ）

2 s

2

s(s 5s 4) 2s 3

12、 (1) 0 ；

(2)a

阶系统的传递函数为

_t

(1) 1 -e 5 ； (2)

(3)

，其原函数的终值 (3) 0.75 ；

(4) 4 阶

f(t)二(3

t -・

(4) 3

5s 1

jt 3 -3e 5 ；其单位阶跃响应为（

_t

；(3) 5 -5e 5 ； (4)

3-e 5

应为（1

） o

8、系统结构图如题图所示。试求局部反馈 2加入前后系统的静态速度误差系数和静态加

速度误差系数。（3

）

仏=0，K a = 0.5 ；(3)K v = 0.5，K a = 0 ；(4)K^ 0，

K a =0 ；

2

9、 已知道系统输出的拉氏变换为

Y （s ）=——丄二,那么系统处于（

3 ）

（s +叫）

（1 ）欠阻尼；（2 ）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼

10、 设有一 RLC 电路系统，如图所示，以 Ur （t ）为输入量，Uc （t ）为输出量的运动微分方程 式可以对系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：

（1 ）

2t

t

(1) k(t)=4e -e ⑵

k(t^4e 1 _e 」

(3) k(t) =4e't e 」

⑷

k(t) =4e 」

_e?

(1)K v =0.5，K a =0.5 ；( 2)

13、已知系统的微分方程模型

昇⑴2严⑴”切)I". 3(5)。其中口⑴是输入量，『⑴

是输出量。求系统的传递函数模型 G(S)=Y(S)/U(S)为(1 )

14、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是( 4

)

15、根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为(

2

3

2

4

3

2

(1) as bs cs d =0 ； ( 2) s as bs- cs d = 0 ；

4

3

2

(3) as bs cs ds 0 ；其中a 、b 、c 、d 、e 均为不等于零的正数。

、简答题

(1)

图1是仓库大门自动控制系统原理示意图。 试

说明系统自动控制大门开闭的工作原理, 并画出系统方框图。

图2-1

解：当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏

差电压经放大器放大后， 驱动伺服电动机带动绞盘转动， 将大门向上提起。 与此同时，和大

门连在一起的电刷也向上移动， 直到桥式测量电路达到平衡， 电动机停止转动，大门达到开

启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭， 从而可以实现大门远距离 开闭自动控制。系统方框图如图解

1-2所示。

(1)G(s)二

s(5s +2)

~4

3

2

s "2s s 5s 3

G(s)二 s(5s +2)

~4 3 2

s "2s s 5s

(3) G(s)=

s(5s +1) s 4 _2s 3 - s 2 -「5s -1 (4) G(s)二

(5s 十1)

s 4 - 2 s 3 _s 2 5s 1

(1)

K Ts 1

s +d s(s a)(s b)

K s(s a)

K s 2(s a)

开门 幵羌

宾门开娄