西交简答计算题.doc

三、简答题(共16分)1.(4分)已知系统的传递函数为，求系统的脉冲响应表达式。2. (4分)已知单位反馈系统的开环传递函数为，试问该系统为几型系统?系统的单位阶跃响应稳态值为多少?3.(4分)已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如下，如果将阻尼比增大(但不超过1)，请用文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。4.(4分)已知各系统的零点(o)、极点(x)分布分别如图所示，请问各个系统是否有非主导极点，若有请在图上标出。三、简答题(共16分)1.g(t)=ete3t,t02.型；稳态值等于13.上升时间 变大；超调量减少；调节时间减小(大体上)；4.无非主导极点；非主导极点；非主导极点四、计算题(本大题共6小题，共44分)1.(7分)用极坐标表示系统的频率特性(要求在、=0、=n等点准确表示，其余定性画出)。2.(7分)求如下系统R(s)对C(s)的传递函数，并在图上标出反馈通道、顺馈通道。3.(6分)已知系统的调节器为问是否可以称其为PID调节器，请说明理由。4.(8分)求如图所示机械网络的传递函数，其中X为输入位移，Y为输出位移。5.(10分)已知单位反馈闭环系统的开环传递函数为，请绘出频率特性对数坐标图(Bode图)，并据图评价系统的稳定性、动态性能和静态性能(要说明理由)。6.(6分)请写出超前校正装置的传递函数，如果将它用于串联校正，可以改善系统什么性能?四、计算题(共44分)1.点=0点n=0.5点曲线大体对2.3.(6分)G0(s)=(T3+T4)+T3T4s+1/sG0(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及积分部分1/s相加而成4.(8分)B=0G(s)=，T=B/k5.开环传递函数在复半平面无极点，据图相位裕度为正，幅值裕度分贝数为正，根据乃奎斯特判据，系统稳定。系统为型，具有良好的静态性能。相位裕度约为60度，具有良好的动态性能。6.G0(s)=可增加相位裕度，调整频带宽度。三、简答题（共16分）36.二阶系统的传递函数为，试在左图中标出系统的特征根在S平面上的位置，在右图中标出单位阶跃曲线。37.时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能？38.简述相位裕量的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。39.简述串联相位超前校正的特点。36.37.td 延迟时间tr 上升时间tp 峰值时间Mp 超调量ts 调节时间 td、tr、tp、ts反映系统的快速性Mp反映系统的相对稳定性。38.定义：是开环频率特性幅值为1时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。计算公式：在极坐标下表示为39.相位超前校正特点： 增加相位余量，提高稳定性 增加幅值穿越频率，提高快速性 增加高频增益（或高通滤波器），抗干扰能力下降。四、计算题（本大题共6小题，共44分）40.（7分）机械系统如图所示，其中，外力f(t)为系统的输入，位移x(t)为系统的输出，m为小车质量，k为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数（忽略小车与地面的摩擦）。41.（7分）已知系统结构如图，试求传递函数及42.（7分）系统如图所示，为单位阶跃函数，试求：1. 系统的阻尼比和无阻尼自然频率2. 动态性能指标：超调量Mp和调节时间43.（8分）如图所示系统，试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下时，K的数值。 44.（7分）已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图所示。1. 写出开环传递函数G(s)的表达式；2. 概略绘制系统的乃奈斯特图。45.（8分）已知单位反馈系统的闭环传递函数，试求系统的相位裕量和幅值裕量kg四、计算题（本大题共6小题，共44分）40.系统的微分方程为拉氏变换得：（零初始条件）41.42.1 2 43. 由劳斯判据： 第一列系数大于零，则系统稳定得 又有：2.25 可得：K4 4K5444. 1 245.系统的开环传递函数为，解得又 31.传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始条件为零 的条件下，系统输出量的拉氏变换与 输入量的拉氏变换 之比。32.瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从 初始状态 状态到 最终状态 状态的响应过程。33.判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ，即系统的特征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。34.I型系统在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 。35.频率响应是系统对 正弦输入 的稳态响应，频率特性包括 幅频和相频 两种特性。1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_型次_和_输入信号_有关。2.一个单位反馈系统的前向传递函数为，则该闭环系统的特征方程为_s3+5s2+4s+K=0_开环增益为_K/4_。3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、误差带和无阻尼固有频率有关。4.极坐标图(Nyquis