控制工程基础试题及参考答案(A)

1、试卷纸出卷： _*_试卷： _ _审批： _人数 :_卷_：级班_:号学_:名姓* *学 院3 什么是相位裕度？什么幅值裕度？20* 至 20*学年度第 * 学期-班控制工程基础试卷一、判断题 (10分 )四、计算题（计65 分）1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的，而系统的偏差是以系统的1 已知系统的动力学方程式如下（10 分）输出端为基准来定义的。（）.2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。()y t +3y t 6 y t4y t dt 4r t3、最大超调量 Mp 即与阻尼比有关，又与无阻尼固有频率有关。()求出它的传递函数Y(s)/R(s) 。4、对于单位反馈

2、系统，稳态偏差等于稳态误差。()5、谐振带越宽，反应速度越快。()一、填空题（ 10 分）1、对控制系统的基本要求有：_， _， _ 。2、凡是能用 _描述的系统就是线性系统，线性系统的一个最重要特性就是它满足 _ 。3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下，其响应函数为_2 求出图 1 所示系统的传递函数Xo （ s） / X i（ s）。 (10 分 )4、系统的误差是由 _和 _两部分组成的 。5、最大超调量和振荡次数反应了系统的_ 。6、系统稳定的充要条件是_ 。三、简答题（ 15 分）1 什么是时间响应？时间响应由哪两部分组成？2 什么是频率特性？- 1 -4 已知系统的特征方程B

3、s2s4s33s25s10 =0 ，判断系统的稳定性。（ 15 分）3 由试图所示f t 施加一个 3N 的阶跃力，求出质量m，阻尼系数c，弹簧进度系数 k。 (15 分)5、已知开环频率特性 G ( j )H ( j )10，分析系j 2 )(1 j 3 )(1 j )(1统的稳定性。(15 分)- 2 -参考答案一、填空题（10 分）1、系统的稳定性，响应的快速性，响应的准确性。2、线性微分方程3、 t1 eTtT4、瞬态误差和稳定误差5、稳定性。6、系统的全部特征根都有负实部。二、判断题（10 分）1、（×） 2（×） 3、 ( )4、 ( )5、 ( )三、简答题

4、(15 分 )1 答：时间响应是指系统的响应在时域上的表现形式，或系统地动力学方程在一定初始条件下的解。按响应的来源分为：零输入响应，零状态响应。按响应的性质分为：强迫响应，自由响应。2、线性系统在谐波输入作用下， 其稳态输入与输出的幅值比是输入信号的频率 的函数，称其为系统的幅频特性稳态输出信号与输入信号的相位差() （或称相移）也是的函数，称其为系统的相频特性幅频特性 A()和相频特性() 总称为系统的频率特性3、在 为剪切频率 c（ c >0）时，相频特性 <GH距-180 °线的相位差值 称为相位裕度当为相 位 交 接 频 率g(g>0)时 ， 开 环 幅

5、频 特 性G( jg ) H jg的倒数称为系统的幅值裕度Kg 。四、计算题解: (S2+3S +6+4) Y(s)=4 R(s)SY(s) /R(s)=4=4S3S26S 4S23S64S3S- 3 -3、解 :由图可得传递函数为G s1ms2cskK 由 laplace 的终值定理可得xlim xo tlim X 0sts0lim s*21* 3s 0mscsk s31.0k解 k=3求 m 值 由 M Pxot xo100%xoM Pe12可得0.6将 t p2 ，0.6 代入 t p可得n 1.96dn 12又因为2k所以m=0.78nm求 c 由2 ncm可得c=1.834、由 Routh 判断表可得因为有两次符号变换，所以系统不稳定。5、解： G（ j ） H（ j ）在 s 平面右半平面无极点，即P=0G ( j)H ( j )10=10)(1j 2)(1j 3 )2 )(1 4 2)(1 9 2)(1 j(1j60(12 )2 )(142 )(192 )(1G( j) H ( j)101(12 )(142)(192)2G ( j