2011年春季学期自动控制原理第二次作业.doc

2011年春季学期自动控制原理第二次作业一、单项选择题（本大题共30分，共 15 小题，每小题 2 分）1. 元件方框中，进入箭头表示其（ ）。A. 输出信号B. 输入信号C. 比较信号D. 任意信号2. 与根轨迹增益有关的是（ ）。 A. 闭环零、极点与开环零点 B. 闭环零、极点与开环极点 C. 开环零、极点与闭环零点 D. 开环零、极点与闭环极点3. 根据以下最小相位系统的相角裕量，相对稳定性最好的系统为（ ）。 A. =500 B. =00 C. =200 D. =3004. 在外界作用下，系统的输出仍能基本保持为常量的系统，称为（ ）。A. 恒值系统B. 随动系统C. 程序控制系统D. 开环系统5. F ( S ) = 1 的 拉氏反变换为 ( ) . A. f(t)=1 B. f(t)=(t) C. f(t)=t2 D. f(t)=t36. 单位脉冲函数是单位阶跃函数对时间的导数，所以单位脉冲的时间响应也可以由单位阶跃响应进行( )获得.。A. 微分B. 积分C. 拉氏变换D. 拉氏反变换7. 系统的输出量从初始状态到稳定状态的响应过程，称为（ ）。A. 瞬态响应B. 稳态响应C. 时间响应D. 强迫响应8. 对于稳定系统，有（ ）。 A. 相位裕量0 B. 相位裕量0, 幅值裕量Kg(dB)0, 幅值裕量Kg(dB)0 D. 相位裕量0, 幅值裕量Kg(dB)09. 系统传递函数所有的极点均在复数s平面左半平面时，系统稳定，它的瞬态响应即为（ ）。A. 自由响应B. 稳态响应C. 时间响应D. 强迫响应10. 以下关于频率特性与传递函数的描述，错误的的是（ ）。A. 都是系统的数学模型B. 都与系统的初始状态无关C. 与单位脉冲响应函数存在一定的数学变换关系D. 与系统的微分方程无关11. 对数相频特性是一条过点 （0，-180）且平行于横轴的一直线的传递函数为 （ ） A. s B. 1/s C. s2 D. 1/s212. 系统的输出信号对控制作用的影响为（ ）。A. 开环有B. 闭环有C. 都没有D. 都有13. （ ）指当系统的输出量与输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度。A. 稳定性B. 快速性C. 准确性D. 精密性14. 关于系统，下面说法正确的是（ ）。A. 开环不振荡B. 闭环不振荡C. 开环一定振荡D. 闭环一定振荡15. 已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，则其幅值裕度 kg 等于( ) A. B. C. 4 D. 2二、判断题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分）1. 控制系统的根轨迹必对称于实轴。 2. 根轨迹法是由尹文斯（W.R.Evans）于1948年提出的一种求解闭环特征方程根的简便图解方法。 3. 劳斯判据为：系统稳定的充要条件是特征方程系数所组成的劳斯阵列第一列元素符号一致，则系统稳定。( )4. 控制系统的稳定性是指系统在给定信号作用下，输出应能达到新的平衡状态，或在扰动去掉之后，系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态。( )5. 系统的输出量与输入量之间产生偏差时，消除这种偏差的快慢程度称为系统的精确性。( )6. 分离点与会合点实际上是闭环特征方程的重根。 7. 系统具有什么样的频率特性，取决于系统结构本身，与外界因素无关。( )8. 传递函数可由脉冲响应函数获得，频率特性不可以。( )9. 极坐标图可在一幅图上同时给出了系统在整个频率域的实频特性、虚频特性、幅频特性和相频特性。( )10. 若二阶系统的闭环极点是一对共轭复根，则系统超调量一定大于零。( )三、填空题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分）1. 根轨迹左侧的实数零、极点到根轨迹的矢量辐角和为 _ ；根轨迹右侧的实数零、极点到根轨迹的矢量辐角为 _ 。 2. 控制系统的三个基本要求是： _ 、 _ 、 _ 。3. 频率特性G(j)与传递函数G(s)的关系为 _ 。4. 线性系统满足两个重要性质，分别为： _ 、 _ 。5. 频率特性表示了系统对不同频率的正弦信号的 _ 或“跟踪能力”。6. 线性定常系统对正弦信号(谐波输入)的 _ 称为频率响应。7. 时间响应由 _ 和 _ 两部分组成。8. 环节有三种基本联接方式，为： _ 、 _ 、 _ 。9. 拉氏变换存在的条件是：原函数必须满足 _ 条件。10. 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和 _ ，系统的瞬态性能主要取决于系统的 _ 。四、综合题（本大题共30分，共 3 小题，每小题 10 分）1. 化简如下图所示的系统传递函数方框图2. 设某系统的开环传递函数为G(s)=3s+12s(50s2+10s+2)（1）试写出标准形式的系统频率特性表达式。（2）试分析构成系统的典型环节（包括名称、表达式、转折频率、幅相频特性曲线特点等）。（3）试绘制各典型环节及其系统的近似对数幅频特性曲线和相频特性曲线。3. 系统的特征方程为2s4+s3+3s2+5s+10=0用胡尔维兹判据判别系统的稳定性。答案：一、单项选择题（30分，共 15 题，每小题 2 分）1. B 2. D 3. A 4. A 5. B 6. A 7. A 8. C 9. A 10. D 11. D 12. B 13. B 14. A 15. B 二、判断题（20分，共 10 题，每小题 2 分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 三、填空题（20分，共 10 题，每小题 2 分）1. 参考答案：零度；180度解题方案：评分标准：2. 参考答案：稳定性 快速性 准确性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分3. 参考答案：s=jw解题方案：掌握概念评分标准：正确给分4. 参考答案：叠加性 均匀性解题方案：掌握概念评分标准：每空1分5. 参考答案：复现能力解题方案：掌握概念评分标准：正确给分6. 参考答案：稳态响应解题方案：掌握概念评分标准：正确给分7. 参考答案：瞬态响应 稳态响应解题方案：掌握概念评分标准：每空1分8. 参考答案：串联 并联 反馈联接解题方案：掌握概念评分标准：每空1分9. 参考答案：狄里赫利解题方案：掌握概念评分标准：正确给分10. 参考答案：开环增益 零极点分