机制10级控制工程基础A卷.doc

宝鸡文理学院试题课程名称: 机械控制工程基础 适 用 时 间: 2012年12月 日 试卷类别: A 适用专业、年级、班: 机制10级本科班 一、填空题（每空2分，142=28分）1.已知系统的传递函数为 ，则其幅频特性 ，相频特性= 。2.单位反馈系统的开环传递函数为，则系统的 ， 。3.在Bode图中，对数幅频特性图中的零分贝线相当于奈奎斯特图中 ，对数相频特性图中的线相当于奈奎斯特图中的 。4.一阶系统的传递函数为，其单位阶跃响应为 。5.线性系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根全部具有 ，也就是所有闭环传递函数的极点都位s平面的 。6.劳斯稳定判据能判断 系统的稳定性。7.一阶系统的传递函数为，则其时间常数为 。8. 控制系统的基本性能要求可以概括为三个方面： 、 和 。二、分析题(15分)确定系统符合以下条件时K的取值。（1） 系统稳定（2） 系统在单位斜坡输入下稳态误差为K+_三、简化系统方块图，并求系统传递函数。（15分）四、作图题（12分）某系统的开环传递函数为 ，试绘制系统的Nyquist图，并判断系统稳定性。五、计算题（30分）1、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，求系统的增益交界频率、相位交界频率、幅值裕度、相位裕度、并判断闭环系统的稳定性。（15分） 2、已知某单位反馈控制系统的开环传递函数为，试求在参考输入作用下系统的稳态误差。（15分）宝鸡文理学院试题参考答案与评分标准课程名称 机械控制工程基础 适 用 时 间 2012年12月 日 试卷类别 A 适用专业、年级、班 机制10级本科班 一、填空题（每空2分，142=28分）1.已知系统的传递函数为 ，则其幅频特性，相频特性=。2.单位反馈系统的开环传递函数为，则系统的 0.5 ， 10 。3.在Bode图中，对数幅频特性图中的零分贝线相当于奈奎斯特图中 单位圆 ，对数相频特性图中的线相当于奈奎斯特图中的 负实轴 。4.一阶系统的传递函数为，其单位阶跃响应为。5.线性系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根全部具有 负实部 ，也就是所有闭环传递函数的极点都位s平面的 左侧 。6.劳斯稳定判据能判断 线性定常系统 系统的稳定性7.一阶系统的传递函数为，则其时间常数为 4 。8. 控制系统的基本性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和准确性。二、分析题(18分)确定系统符合以下条件时K的取值。（1） 系统稳定（2） 系统在单位斜坡输入下稳态误差为K+_解：（1）系统开环传递函数为： （2分）则系统闭环传递函数为： （2分）则系统特征方程为： （2分）劳斯阵列为： （3分） 第一列系数大于零，则系统稳定得 （2分）（2） 则K4 （5分） 由（1）（2）得： 4K54 （2分）三、简化系统方块图，并求系统传递函数。（12分）解： （3分） （3分） （3分）（3分）四、作图题（12分）某系统的开环传递函数为 ，试绘制系统的Nyquist图，并判断系统稳定性。解： （1分） （2分）渐近线： （1分）令则代入； （1分）则系统奈奎斯特图如下图： （5分）系统奈奎斯特图包含（-1，j0）,系统不稳定。 （2分）五、计算题（30分）1、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，求系统的增益交界频率、相位交界频率、幅值裕度、相位裕度、并判断闭环系统的稳定性。（15分） 解： ，则 （3分），则 （3分） （3分） （3分）由于，该闭环系统稳定。 （3分）2、已知某单位反馈控制系统的开环传递函数为，试求在参考输入作用下系统的稳态误差。（15分）