现代控制复习.doc

控制工程基础期末复习专题2012.06.17一、选择题（每题2分）1、适合应用传递函数描述的系统是：(A)A、单输入，单输出的线性定常系统B、单输入，单输出的线性时变系统C、单输入，单输出的定常系统D、非线性系统2、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：(C)A、在 时，输出速度与输入速度的稳态误差B、在 时，输出位置与输入位置的稳态误差C、在 时，输出位置与输入位置的稳态误差 D、在 时，输出速度与输入速度的稳态误差3、系统的开环传递函数为两个“S”多项式之比 ,则闭环特征方程为：(B)A、N(S) = 0 B、N(S)+M(S) = 0 C、1+ N(S) = 0 D、与是否为单位反馈系统有关4、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，则输入端定义的误差E(S)与输出端定义的误差之间有如下关系：(A)A、 B 、C 、 D、5、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：(D)A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段6、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点：(D)A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢7、已知系统的传递函数为，其幅频特性应为：(D)A、 B 、 C 、 D、 8、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：(C)A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应9、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是：(B)A、 B 、 C 、 D、 10、PID控制规律是 (D) 控制规律的英文缩写。 A、比例与微分 B、比例与积分 C、积分与微分 D、比例、积分与微分11、关于劳斯霍尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是：（B）A、劳斯胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B、乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C、乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D、以上叙述均不正确12、利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，中的Z表示意义为：（B）A、开环传递函数零点在S左半平面的个数B、开环传递函数零点在S右半平面的个数C、闭环传递函数零点在S右半平面的个数D、闭环特征方程的根在S右半平面的个数13、最小相位系统是指：（B）A、系统传递函数的极点均在S平面左半平面B、系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C、系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D、系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面14、二阶系统的传递函数为，当K增大时，其（C）A、无阻尼自然频率增大，阻尼比增大B、无阻尼自然频率增大，阻尼比减小C、无阻尼自然频率减小，阻尼比减小D、无阻尼自然频率减小，阻尼比增大15、对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（A）A、开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B、中频段表征了闭环系统的动态特性C、高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D、低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求16、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是： (B)A、 B 、 C 、 D、17、二阶系统的传递函数为G(s)=,其无阻尼固有频率n是 (B)A. 10 B. 5 C. 2.5 D. 2518、一阶系统的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为 (C)A. B. KT C. D. 19、某系统的传递函数G(s)=,则其单位阶跃响应函数为 (C)A. B. C. K(1et/T) D. (1eKt/T)20、设c为幅值穿越(交界)频率，(c)为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为(A)A. 180(c) B. (c) C. 180+(c) D. 90+(c)21、单位反馈控制系统的开环传递函数为，则系统在r(t)=2t输入作用下，其稳态误差为（A）A. B. C. D. 022、二阶系统的传递函数为G(s)=,在0时，其无阻尼固有频率n与谐振频率r的关系为（C）A. nr D. 两者无关23、串联相位滞后校正通常用于（B）A.提高系统的快速性B.提高系统的稳态精度C.减少系统的阻尼D.减少系统的固有频率24、下列串联校正装置的传递函数中，能在频率c=4处提供最大相位超前角的是(D)A. B. C. D. 25、从某系统的Bode图上，已知其剪切频率c40，则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是（B） A. B. C. D. 26、如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量p(A) A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 27、运算放大器具有 （A） 的优点。A.输入阻抗高，输出阻抗低B.输入阻抗低，输出阻抗高 C.输入阻抗高，输出阻抗高D.输入、输出阻抗都低 28、在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是(C) A.低频段 B.中频段 C.高频段 D.无法反映 29、设开环系统频率特性G(j)= ,当=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=(C)A.B.4C.D.2 30、设开环传递函数G(s)H(s)=,0,K0，随着K增大，闭环系统 (C) A.相对稳定性变差，快速性不变B.相对稳定性变好，快速性不变 C.相对稳定性不变，快速性变好D.相对稳定性变差，快速性变差 31、对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的(B) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 32、开环传递函数为,则实轴上的根轨迹为(A) A.4,) B.4,0 C.(,4) D.0,)33、进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率c与校正后的穿越频率的关系c，通常是（B）A.c=c B.cc C.cc (B) c0且K0，解得0K15。b)型系统，稳态误差，ess=0.25，所以得到K=2/（1/4）=8。5、如图所示，试判断各系统的稳定性 ，并简要说明原因（每题2分，共计10分）。 P=0 P=0 2型系统 P=1 （a） (b) (c) P=1 P=0 2型系统 (d) (e)解：a)不稳定。围线顺时针包围（-1，j0）一圈，PN。b)稳定。围线不包围（-1，j0），P=N。c)不稳定。围线顺时针包围（-1，j0）一圈。d)稳定。围线逆时针包围（-1，j0）一圈，P=N。e)不稳定。围线顺时针包围（-1，j0）一圈，PN。6、求下图所示系统的闭环传递函数。（10分）-+H2（S）2、系统结构如图2所示，试求系统的超调量和调节时间。 （10分）解:梅森增益公式法前向通路2条：P1=G1G2G3，P2=G1G4；回路5条：L1=-H2G2G3，L2=-H2G4，L3=-H1G1G2，L4=-G1G2G3，L5=-G1G4；流图特征式为：=1-L1-L2-L3-L4-L5=1+ H2G2G3+ H2G4+ H1G1G2+ G1G2G3+G1G4；P1和L1、L2、L3、L4、L5接触，特征余子式为：1=1-L1-L3=1；P2和L1、L2、L3、L4、L5接触，特征余子式为：2=1-L2-L4=1；传递函数。7、某数控机床的位置随动系统的方框图如图4所示，试求：（10分）（1）阻尼比及无阻尼固有频率； （2）该系统的tr、Mp、tp、ts（取）。（二阶系统计算参考公式：取）X0(s)Ka=9Xj(s)+图4解：（1）闭环传递函数为，由标准式可知，得。（2）；。8、 (本题10分)典型二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试确定系统的闭环传递函数。22.18Xc(t)t (s)tm0.8解：由图可知，峰值时间为0.8s，响应峰值为2.18，超调量为0.18，根据公式有，等式两边同时平方得；，等式两边同时取对数得，同时平方得，解得=0.65；带入峰值时间公式得，解得n=5.16。则闭环传递函数为。9、（10分）已知系统如下图所示，判断系统的稳定性。XrXc10S(S+1)0.5S+