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二一二一一学年第一学期控制工程基础试卷 姓名 题号123456总分得分一、 单选题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确的答案,将其相应字母写入题干的( )内,每小题2分,共20分)采用负反馈形式连接后 ( )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。2. 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。3系统特征方程为 ,则系统 ( )A. 稳定; B. 临界稳定;C. 右半平面闭环极点数; D. 型别。4系统在作用下的稳态误差,说明 ( )A. 型别; B. 系统不稳定;C. 输入幅值过大; D. 闭环传递函数中有一个积分环节。5. 对于以下情况应绘制0根轨迹的是 ( )A. 主反馈口符号为“+”; B. 除外的其他参数变化时;C. 非单位反馈系统; D. 根轨迹方程(标准形式)为。6非最小相角系统 ( )A. 一定是条件稳定的; B. 对应要绘制0根轨迹;C. 开环一定不稳定; D. 闭环相频的绝对值非最小。7对于单位反馈的最小相角系统,依据三频段理论可得出以下结论 ( )A. 低频段足够高,就能充分小; B. 以-20dB/dec穿越0dB线,系统就能稳定;C. 高频段越低,系统抗干扰的能力越强;D. 可以比较闭环系统性能的优劣。8频域串联校正方法一般适用于 ( )A. 单位反馈的非最小相角系统; B. 线性定常系统;C. 单位反馈的最小相角系统; D. 稳定的非单位反馈系统。9离散系统差分方程 则脉冲传递函数为 ( )A;B;C;D。10. 适用于描述函数法分析非线性系统的前提条件之一是 ( )A. 必须是二阶的; B. 非线性特性正弦响应中的基波分量幅值占优;C. 非线性特性具有偶对称性;D. 必须是串联形式连结的。二(20分)系统结构图如图1所示(1) 写出闭环传递函数表达式;(2) 要使系统满足条件:,试确定相应的参数和;(3) 求此时系统的动态性能指标();(4) 时,求系统的稳态误差;(5) 确定,使干扰对系统输出无影响。三(15分)单位反馈系统的开环传递函数为 (1) 绘制时的系统根轨迹(确定渐近线,分离点,与虚轴交点);(2) 确定使系统满足的开环增益的取值范围;(3) 定性分析在范围内,增大时,以及作用下的变化趋势(增加/减小/不变)。四(15分)离散系统结构图如图2所示,采样周期。(1) 写出系统开环脉冲传递函数;(2) 确定使系统稳定的值范围;(3) 取,计算作用时系统的稳态误差。注:z变换表 ; ; 。五(15分)单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线如图3所示,采用串联校正,校正装置的传递函数 (1) 写出校正前系统的传递函数;(2) 在图3中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线;(3) 求校正后系统的截止频率和相角裕度。六(15分)非线性系统结构图如图4所示,。(1) 时,确定系统受扰后最终的运动形式(稳定/自振/发散);(2) 时,要在系统输出端产生一个振幅的近似正弦信号,试确定参数和相应的频率;定性分析当延迟环节系数增大时,自振参数()变化的趋势(增加/不变/减小)。控制工程基础考题答案及评分标准一单选题(每小题2分,共20分) (1)D; (2)C; (3)B; (4)A; (5)D; (6)A; (7)D ; (8)C; (9)A; (10)B;二(共20分)解(1)(4分) (2)(4分) (3)(4分) (4)(4分) (5)(4分)令:得:三(共15分)解(1) 绘制根轨迹 (9分) 渐近线: 分离点: 解出: 与虚轴交点: 绘制根轨迹如右图所示。(2)(3分)依题有: 即: (3)(3分)依根轨迹,时, 四(共15分)解(1)(5分) (2)(5分) =0 综合之: (3)(5分) 五(共15分
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