《控制工程基礎(chǔ)》試卷及詳細(xì)答案.docVIP

.一、填空題（每題1分，共15分）1、對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。2、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 。3、能表達(dá)控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式或表示方法，叫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有 、 等。4、判斷一個(gè)閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用 、 、 等方法。5、自動(dòng)控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系時(shí)，稱為 ；當(dāng)控制裝置與受控對(duì)象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時(shí)，稱為 。6、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則其開環(huán)幅頻特性為 ，相頻特性為 。7、最小相位系統(tǒng)是指 。二、選擇題（每題2分，共20分）1、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù) F(s)= 1 + G(s)H(s)，錯(cuò)誤的說法是 ( )A、 F(s)的零點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)B、 F(s)的極點(diǎn)就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)C、 F(s)的零點(diǎn)數(shù)與極點(diǎn)數(shù)相同D、 F(s)的零點(diǎn)就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)2、已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( )。A、 B、 C、 D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān) 3、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)越靠近S平面原點(diǎn)，則 ( ) 。 A、準(zhǔn)確度越高 B、準(zhǔn)確度越低 C、響應(yīng)速度越快 D、響應(yīng)速度越慢4、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( )。A、 100 B、1000 C、20 D、不能確定5、若兩個(gè)系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的： A、閉環(huán)零點(diǎn)和極點(diǎn) B、開環(huán)零點(diǎn) C、閉環(huán)極點(diǎn) D、階躍響應(yīng)6、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在處提供最大相位超前角的是 ( )。A、 B、 C、 D、7、下列哪種措施對(duì)提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果 ( )。A、增加開環(huán)極點(diǎn)； B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；C、增加開環(huán)零點(diǎn)； D、引入串聯(lián)超前校正裝置。8、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點(diǎn)正確的是 ( )。 A、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的各項(xiàng)系數(shù)都為正數(shù)； B、無論是開環(huán)極點(diǎn)或是閉環(huán)極點(diǎn)處于右半S平面，系統(tǒng)不穩(wěn)定； C、如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項(xiàng)系數(shù)為負(fù)數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定； D、當(dāng)系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于1時(shí)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。 9、關(guān)于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是( )A、一個(gè)設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)，相角裕度應(yīng)為45度左右；B、開環(huán)頻率特性，在中頻段對(duì)數(shù)幅頻特性斜率應(yīng)為；C、低頻段，系統(tǒng)的開環(huán)增益主要由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求決定；D、利用超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。10、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入信號(hào)是時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是( )A、 0 B、 C、 10 D、 20三、（10分) 建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并以傳遞函數(shù)形式表示。Fi (t) 四、（20分）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：1、寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式；（8分）2、要使系統(tǒng)滿足條件：,試確定相應(yīng)的參數(shù)和；（6分）3、求此時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；（6分）五、(20分) 已知系統(tǒng)的方框圖如下圖所示 。試求閉環(huán)傳遞函數(shù)C(s)/R(s) (提示：應(yīng)用信號(hào)流圖及梅森公式) G1G2G3H1G5H3H2G4+-R(s)C(s)+ 六、(15分) 設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 2（）（）試求當(dāng)輸入信號(hào)r(t)=sin(t-45)時(shí)，其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出c(t)。一 填空：1、穩(wěn)定性 快速性 準(zhǔn)確性 穩(wěn)定性2、3、微分方程 傳遞函數(shù) （或結(jié)構(gòu)圖 信號(hào)流圖）（任意兩個(gè)均可）4、勞思判據(jù) 根軌跡 奈奎斯特判據(jù) 5、開環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)6、；7、S右半平面不存在系統(tǒng)的開環(huán)極點(diǎn)及開環(huán)零點(diǎn)二 選擇1、A 2、B 3、D 4、C5、C6、B7、A8、C 9、C10、D三、解: 四、解：1、 2、（4分） 3、（4分） 五、解：繪制信號(hào)流圖- G5- H1H3G3G2G1-H2G4R(s)C(s) 注：別忘了標(biāo)注箭頭表示信號(hào)流向。2) 應(yīng)用梅森公式求閉環(huán)傳遞函數(shù):前向通道增益；回路增益；特征式； 余因子式（對(duì)應(yīng)各個(gè)前項(xiàng)通道的） ；-經(jīng)驗(yàn)：一般余因子式不會(huì)直接等于1，不然太簡單了閉環(huán)傳遞函數(shù)六