自动控制原理及应用课后习题答案

课后答案网 ， 用心为你服务 ！ 教材的版本 : 自动控制原理及应用 教材出版社 : 西安电子科技大学出版社 教材的作者 : 温希东主编 教材的封面 : 第 1 章 自动控制系统概述 1 选择题 （ 1） 以下例子中 ， 属于闭环控制系统的是 （ B ） A 洗衣机 （ 2） 下列不属于对自动控制系统基本要求的是 （ C ） A 稳定性 （ 3） 以下关于反馈的描述 ,正确的是 (C ) A 只有自然控制系统才存在反馈 如取物 ,行走等都存在着信息的反馈 （ 4） 不属于开环控制系统优点的是 ( D ) A 构造简单 ,维护容易存在反馈 随时对输入量进行自动修正 . （ 5） 表示系统快速性的性能指标是 ( C ) A 超调量 （ 6） 表示系统平稳性的性能指标是 ( A ) A 超调量 （ 7） 表示系统准确性的性能指标是 ( D) A 超调量 （ 8） 开环控制系统的控制信号取决于 (A ) A 给定的输入信号 （ 9） 闭环控制系统的控制信号取决于 (D ) A 给定的输入信号 （ 10） 闭环控制系统中 ,(C )反馈作用 A 依输入信号的大小而存在 2 分析比较开环控制与闭环控制的特征 、 优缺点和应 用场合的不同 。 答 ：（ 1） 对于开环控制 ， 系统的输出量不被引回来对系统的控制部分产生影响 。 优点 ： 无反馈环节 ， 一般结构简单 、 系统稳定性好 、 成本低 。 缺点 ： 当控制过程受到各种扰动因素影响时 ， 将会直接影响输出量 ， 而系统不能自动进行补偿 。 特别是当无法预计的扰动因素使输出量产生的偏差超过允许的限度时 ， 开环控制系统便无法满足技术要求 。 应用场合 ： 一般应用在输出量和输入量之间的关系固定 ， 且内部参数或外部负载等扰动因素不大 ， 或这些扰动因素产生的误差可以预先确定并能进行补偿的情况下 ， 应尽量采用开环控制系统 。 （ 2） 对于闭环控 制 ， 系统输出量通过反馈环节返回作用于控制部分 ， 形成闭合回路 。 优点 ： 可以自动进行补偿 ， 抗干扰能力强 、 精度高 。 缺点 ： 闭环控制要增加检测 、 反馈比较 、 调节器等部件 ， 会使系统复杂 、 成本提高 。 而且闭环控制会带来副作用 ， 使系统的稳定性变差 ， 甚至造成不稳定 。 应用场合 ： 用于输入量与输出量关系为未知 ， 内外扰动对系统影响较并且控制 精度要求不高的场合 。 3 以下例子中 ， 属于闭环控制的有哪几项 ？ （ 1） 蒸汽机的调速器 （ 2） 机器人的手臂的运动控制 （ 3） 抽水马桶 （ 4） 切削过程 （ 5） 串联电路的负载效应 答 ： 属于 闭环控制的有 （ 1） （ 2） （ 3） 4 组成自动控制系统的主要环节有哪些 ？ 它们各有什么特点 ？ 起什么作用 ？ 答 ： 主要环节有 ：（ 1） 给定元件 ： 由它调节给定信号 ， 以调节输出量的大小 。（ 2） 检测元件 ： 由它检测输出量的大小 ， 并反馈到输入端 ， 此处为热电偶 。（ 3） 比较环节 ： 在此处 ，反馈信号与给定信号进行叠加 ， 信号的极性以 “ +” 或 “ ” 表示 。（ 4） 放大元件 ： 由于偏差信号一般很小 ， 因此要经过电压放大及功率放大 ， 以驱动执行元件 。（ 5） 执行元件 ： 驱动被控制对象的环节 。（ 6） 控制对象 ： 亦称被调对象 。（ 7） 反馈环节 ： 由它将输出量引 出 ， 再回送到控制部分 。 5 一龙门刨床速度控制系统如图所示 ， 试画出该系统的原理方框图 。 6 如图是仓库大门自动控制系统原理示意图 。 试说明系统自动控制大门开 、 闭的工作原理 ，并画出系统方框图 。 比较电路 整流器 放大器 测速发电机 触发器 电动机 D F u 库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时 ， 电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压 ， 偏差电压经放大器放大后 ， 驱动伺服电动机带动绞盘转动 ， 将大门向上提起 。 与此同时 ， 和大门连在一起的电刷也向上移动 ， 直到桥式测量电路达到平衡 ， 电动机停止转动 ， 大门达到开启位置 。 反之 ， 当合上关门开关时 ， 电动机带动绞盘使大门关闭 ， 从而可以实现大门远距离开闭自动控制 。 系统方框图如图所示 。 7 下 图为工业炉温自动控制系统的工作原理图 。 分析系统的工作原理 ， 指出被控对象 、 被控量和给定量 ， 画出系统方框图 。 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行 ， 加热器所产生的热量与调压器电压 平方成正比 ，高 ， 炉温就上升 ， 高低由调压器滑动触点的位置所控制 ， 该触点由可逆转的直流电动机驱动 。 炉子的实际温度用热 电偶测量 ， 输出电压 为系统的反馈电压与给定电压 行比较 ， 得出偏差电压 经电压放大器 、 功率放大器放大成 ， 作为控制电动机的电枢电压 。 在正常情况下 ， 炉温等于某个期望值 T C， 热电偶的输出电压 好等于 给定电压 此时 ， 0= 故 01 = 可逆电动机不转动 ， 调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上 ， 使 持一定的数值 。 这时 ， 炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量 ， 形成稳定的热平衡状态 ， 温度保持恒定 。 当炉膛温度 T C 由于某种原因突然下降 (例如炉门打开造成的热量流失 )， 则出现以下的控制过程 ： 控制的结果是使炉膛 温度回升 ， 直至 T C 的实际值等于期望值为止 。 T C 系统中 ， 加热炉是被控对象 ， 炉温是被控量 ， 给定量是由给定电位器设定的电压 表征炉温的希望值 ）。 系统方框图见图解 。 第 2 章 自动控制系统的数学模型 1 选择题 （ 1） 正弦函数 拉普拉斯变换为 （ A ） A 22 ww+s B. 22 w+ww+s D. 221w+s （ 2） 函数 = 2)( 的拉氏变换式为 （ B ） A 2)5(12+ B. 2)5(12 C. 5212 D. 2)5(11+ （ 3） 已知 521)(2 += 其拉氏反变换 )( （ B ） A te t B. te t C. te t D. te t （ 4） 已知象函数 )52)(2(33)(22+=其原函数的终值)( D ） A B 0 C D 5） 已知函数 )2()( = 其拉氏变换为 ( B ) A 11+s B. 12+se 12se 12se s（ 6） 线性定常系统的传递函数就是 （ D ） A 输出的拉氏变换比输入的拉氏变换 ； B 零初始条件下 ， 输出与输入之比 ； C 零初始条件下 ， 输入的拉氏变换比输出的拉氏变换 D 零初始条件下 ， 输出的拉氏变换比输入的拉氏变换 （ 7） 线性定常系统的传递函数与 （ A ） 有关 。 A. 本身的结构 、 参数 B. 初始条件 C. 本身的结构 、 参数与外作用信号 （ 8） 惯性环节在下面 （ B ） 条件下可近似为积分环节 ？ A 1 B. 1 C. 1 D. 1 （ 9） 用包络线取代响应曲线 ,可近似求出典型二阶振荡系统的 ( B ) A 上升时间 B. 调整时间 C. 峰值时间 D. 最大超调量 （ 10） 典型二接振荡环节的阻尼比和固有频率两者都与 ( C ) A 超调量有关 C. 峰值时间有关 D. 峰值时间无关 2 定义传递函数时的前提条件 是什么 ？ 为什么要附加这个条件 ？ 答 ： 传递函数定义为 ： 在初始条件为零时 ， 输出量的拉氏变换式与输入量的拉氏变换式之比 。 这里所谓初始条件为零 ， 一般是输入量在 t=0 时刻以后才作用于系统 ， 系统的输入量和输出量及其各阶导数在 t 0时的值也均为零 。 现实的控制系统多属于这种情况 。在研究一个系统时 ， 通常总是假定该系统原来处于稳定平衡状态 ， 若不加输入量 ， 系统就不会发生任何变化 。 系统中的各个变量都可用输入量作用前的稳定值作为起算点 ，因此 ， 一般都能满足零初始条件 。 3 惯性环节在什么条件下可近似为比例环节 ？ 在什么条件下可近似为积 分环节 ？ 答 ： 在时候 1 时候可以近似为积分环节 。 4 方框图等效变换的原则是什么 ？ 答 ：（ 1） 环节前后比较点的移动 ： 根据保持比较点移动前后系统的输入 /输出关系不变的等效原则 ， 可以将比较点向环节前或后移动 。 （ 2） 环节前后引出点的移动 ： 根据保持引出点移动前后系统的输入 /输出关系不变的等效原则 ， 可以将引出点向环节前或后移动 。 （ 3） 连续比较点 、 连续引出点的移动 ： 由于信号具有线性性质 ， 它们的相加次序可以任意交换 ， 因而它们的引出点也可以任意交换 。 5 已知控制系统结构图如图所示 ， 求输入 ()31() 时系统的输出 )( 解 由图可得 )3)(1(2)1(1221122)()(22+=+= )( =则 311323)3)(1(2)(+=+= 即 tt 231132)( +=+= 6 试绘制图所示系统的信号流图 。 解 7 已知在零初始条件下 ， 系统的单位阶跃响应 为 tt += 221)( ， 试求系统的传递函数和脉冲响应 。 解 单位阶跃输入时 ， 有 )( =， 依题意 )(1(2311221)( +=+= )2)(1(23)()()(+= tt =+= 211 42411)()(8 已知系统传递函数 232)()(2 += 且初始条件为 1)0( =c ， 0)0( =c& ， 试求系统在输入 )(1)( 作用下的输出 )( 解 系统的微分方程为 )(2)(2)(3)(22+（ 1） 考虑初始条件 ， 对式 （ 1） 进行拉氏变换 ， 得 )(23)(3)(2 =+（ 2） 22141)23(23)(22+=+= tt 241)( += 9 求图所示各有源网络的传递函数 )()( 解 (a) 根据运算放大器 “ 虚地 ” 概念 ， 可写出 12)()(=(b) 22112211111122 )1)(1(111)()(+=+=(c) )1(11)()(212122=+=10 已知单摆系统的运动如图示 。 (1) 写出运动方程式 (2) 求取线性化方 程 解 ：（ 1） 设输入外作用力为零 ， 输出为摆角 q ， 摆球质量为 m。 （ 2） 由牛顿定律写原始方程 。 = qq 22其中 ， l 为摆长 ， 运动弧长 ， h 为空气阻力 。 （ 3） 写中间变量关系式 )( 中 ， 为空气阻力系数 （ 4） 消中间变量得运动方程式 单摆运动 0+ 2此方程为二阶非线性齐次方程 。 （ 5） 线性化 由前可知 ， 在 q 0 的附近 ， 非线性函数 q ， 故代入式 （ 2可得线性化方程为 022=+ 已知机械旋转系统如图 2示 ， 试列出系统运动方程 。 解 ：（ 1） 设输入量作用力矩 输出为旋转角速度 w 。 （ 2） 列写运动方程式 = 阻尼力矩 ， 其大小与转速成正比 。 （ 3） 整理成标准形为 + 若输出变量改为 q， 则由于 代入方程得二阶线性微分方程式 + 设有一个倒立摆安装在马达传动车上 。 如图所示 。 机械旋转系统 倒立摆是不稳定的 ， 如果没有适当的控制力作用在它上面 ， 它将随时可能向任何方向倾倒 ， 这里只考虑二维问题 ， 即认为倒立摆只在图 2示平面内运动 。 控制力 u 作用于小车上 。 假设摆杆的重心位于其几何中心 A。 试求该系统的运动方程式 。 解 ： (1) 设输入为作用力 u， 输出为摆角 q 。 (2) 写原始方程式 ， 设摆杆重心 A 的坐标为 （ 于是 X y = q 画出系统隔离体受力图如图所示 。 摆杆围绕重心 A 点转动方程为 ： =（ 2 2） 倒立摆系统 隔离体受力图 式中 ， J 为摆杆围绕重心 A 的转动惯量 。 摆杆重心 A 沿 X 轴方向运动方程为 ： =22即+ )2q（ 2 3） 摆杆重心 A 沿 y 轴方向运动方程为 ： =22即=)2x 轴方向运动方程为 ： =22方程 （ 2 2）， 方程 （ 2 3） 为车载倒立摆系统运动方程组 。 因为含有 ，所以为非线性微分方程组 。 中间变量不易相 消 。 (3) 当 q 很小时 ， 可对方程组线性化 ， 由 q， 同理可得到 1 则方程式 (22)式 （ 2 3） 可用线性化方程表示为 ： =+=22的算子符号将以上方程组写成代数形式 ， 消掉中间变量 V、 H、 X 得 + ()( 2将微分算子还原后得 =+ ()( 22此为二阶线性化偏量微分方程 。 13 源网络电路图如图所示 ， 试采用复数阻抗法画出系统结构图 ， 并求传递函数Uc(s)/Ur(s)。 解 ： 在线性电路的计算中 ， 引入了复阻抗的概念 ， 则电压 、 电流 、 复阻抗之间的关系 ，满足广义的欧姆定律 。 即 ： )()( )( 如果二端元件是电阻 R、 电容 C 或电感 L， 则复阻抗 Z(s)分别是 R、 1/C s 。 (1) 用复阻抗写电路方程式 ： )(1)()()(1)()()(1)()()(=(2) 将以上四式用方框图表示 ， 并相互连接即得 络结构图 ， 见图 （ a）。 (3) 用结构图化简法求传递函数的过程见图 （ c）、 (d)、 (e)。 源网络 源网络结构图 （ a） （ b）（ c） （ d） 第 3 章 时域分析法 1 选择题 （ 1） 一阶系统传递函数为 4242 + 则其 , n 依次为 ( B ) A 2， 1/2 B 1/2， 2 C 2， 2 D 1/2， 1 （ 2） 两个二阶系统的最大超调量 相等 ， 则此二系统具有相同的 ( B ) A n B C k D d （ 3） 一个单位反馈系统为 I 型系统 ， 开环增益为 k， 则在 r(t)=t 输入下系统的稳态误差为 ( A ) A 0 C k+11D （ 4） 某系统的传递函数为 )16)(13(18)(+= 其极点是 ( D ) A 6,3 = B 6,3 = C 61,31 = 61,31 = 5） 二阶最佳系统的阻尼比 ? 为 （ D ） A. 1 B. 2 C. D. 6） 对于欠阻尼系统 ,为提高系统的相对稳定性 ,可以 ( C ) A 增大系统的固有频率 ; B. 减小系统固有频率 C. 增加阻尼 D. 减小阻尼 （ 7） 在 ? 不变的情况下 ,增加二阶系统的无阻尼固有频率 ,系统的快速性将 ( A ) A. 提高 B. 降低 C. 基本不变 D. 无法得知 （ 8） 一系统对斜坡输入的稳态误差为零 ,则该系统是 ( C ) 系统 B. 型系统 C. 型系统 D. 无法确定 （ 9） 系统 )( +的稳态误差为 0,它的输入可能是 ( A ) C. 2t D. 正弦信号 （ 10） 系统开环传函为 )1)(1(132 +该系统为 ( B )系统 B. 型 C. 型 D. 型 2 为什么自动控制系统会产生不稳定现象 ？ 开环系统是不是总 是稳定的 ？ 答 ： 在自动控制系统中 ， 造成系统不稳定的物理原因主要是 ： 系统中存在惯性或延迟环节 ，它们使系统中的信号产生时间上的滞后 ， 使输出信号在时间上较输入信号滞后了 时间 。 当系统设有反馈环节时 ， 又将这种在时间上滞后的信号反馈到输入端 。 3 系统的稳定性与系统特征方程的根有怎样的关系 ？ 为什么 ？ 答 ： 如果特征方程有一个实根 s=a， 则齐次微分方程相应的解为 c(t)=它表示系统在扰动消失以后的运动过程中是指数曲线形式的非周期性变化过程 。 若 a 为负数 ， 则当 t 时 ， c(t) 0 ， 则说明系统的运动是衰减 的 ， 并最终返回原平衡状态 ， 即系统是稳定的 。 则当 t 时 ， c(t) ， 则说明系统的运动是发散的 ， 不能返回原平衡状态 ， 即系统是不稳定的 。 若 a=0 ， c(t) 常数 ， 说明系统处于稳定边界 （ 并不返回原平衡状态 ， 不属于稳定状态 ） 4 什么是系统的稳定误差 ？ 答 ： 自动控制系统的输出量一般都包含着两个分量 ， 一个是稳态分量 ， 另一个是暂态分量 。暂态分量反映了控制系统的动态性能 。 对于稳定的系统 ， 暂态分量随着时间的推移 。将逐渐减小并最终趋向于零 。 稳态分量反映系统的稳态性能 ， 即反映控制系统跟随给定量和抑制扰动量的 能力和准确度 。 稳态性能的优劣 ， 一般以稳态误差的大小来衡量 。 5 已知传递函数 )10)( += 今欲采用加负反馈的办法 ， 将过渡过程时间 ， 并保证总放大系数不变 。 试确定参数 数值 。 解 ： 首先求出系统传递函数 （ s）， 并整理为标准式 ， 然后与指标 、 参数的条件对照 。 一阶系统的过渡过程时间 其时间常数成正比 。 根据要求 ， 总传递函数应为 )110/0)(+= 即 1)()()( 00+=+= )()1101 0110 0f=+=比较系数得 =+=+1010110101 10 0 K 、 100 =K 6 设控制系统如图所示 。 试分析参数 b 的取值对系统阶跃响应动态性能的影响 。 解 由图得闭环传递函数为 1)()( += 动态性能指标为 )(3)(+=+=因此 ， b 的取值大将会使阶跃响应的延迟 时间 、 上升时间和调节时间都加长 。 解毕 。 7 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图所示 。 试确定系统的传递函数 。 解 首先明显看出 ， 在单位阶跃作用下响应的稳态值为 3， 故此系统的增益不是 1， 而是 3。系统模型为 4 3 0 0.1 t 二阶控制系统的单位阶跃响应 h(t) 22223)(= 然后由响应的 % 相应公式 ， 即可换算出 x 、 %333 34)( )()(% = = c = s） 由公式得 %33% 21/ = = 33.0=x 、 8 设系统如图所示 。 如果要求系统的超调量等于 %15 ， 峰值时间等于 试确定增益速度反馈系数 同时 ， 确定在此 值下系统的延迟时间 、 上升时间和调节时间 。 解 由图示得闭环特征方程为 0)1( 112 =+ t 即 21 nK w= ， +=由已知条件 R(s) C(s) )1(1+%21/ 2= = 于是 K =+=2=9 已知系统特征方程式为 0516188 234 =+ 试用劳斯判据判断系统的稳定情况 。 解 劳斯表为 4s 1 18 5 3s 8 16 0 2s 168161188 =58 0158 =1s 0 0s 由于特征方程式中所有系数均为正值 ， 且劳斯行列表左端第一列的所有项均具有正号 ， 满足系统稳定的充分和必要条件 ， 所以系统是稳定的 。 10 一种测定直流电机传递函数的方法是给电枢加一定的电压 ， 保持励磁电流不变 ， 测出电机的稳态转速 ； 另外要记录电动机从静止到速度为稳态值的 50%或 需的时间 ， 利用转速时间曲线 （ 如 图 3和所测数据 ,并假设传递函数为 )()()()(=可求得 K 和 a 的值 。 若实测结果是 ： 加 10V 电压可得 1200 稳态转速 ，而达到该值 50%的时间为 试求电机传递函数 。 提示 ： 注意 )()(， 其中 )(， 单位是 解 依题 意有 ： 10)( =（ 伏 ） 060 21200)( =（ 弧度 / 秒 ） （ 1 ） 0)(= （ 弧度 / 秒 ） （ 2 ） 设系统传递函数 =)()()(001010)(000=+= （ 3 ） = +=+= 1101110)(10)()()( 1101 2 ），（ 3 ） 0140110)= aa 解出 =a（ 4 ） 将式 （ 4 ） 代入式 （ 3 ） 得 = aK p 11 单位反馈系统的开环传递函数 )5(4)(+= 求单位阶跃响应 )( 调节时间 解 ： 依题 ， 系统闭环传递函数 )1)(1(4)4)(1(4454)(212+=+=+= = )(1(4)()()( 210+=+= 1)4)(1( 4)(+= 34)4(4)()1(+=+= 31)1(4)()4(=+= tt 31341)( +=Q 421 = 11= 12 设角速度指示随动系统结构图如图 3示 。 若要求系统单位阶跃响应无超调 ， 且调节时间尽可能短 ， 问开环增益 K 应取何值 ， 调节时间 多少 ？ 解 依题意应取 1=x ， 这时可设闭环极点为 02,1 1 T=l 。 写出系统闭环传递函数 2 += 闭环特征多项式 2002202 1211010)( += +=+=比较系数有 = = =1 综合以上条件可画出满足要求的特征根区域如图解所示 。 14 电子心脏起博器心律控制系统结构图如题图所示 ， 其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分环节 。 （ 1） 若 5.0=x 对应最佳响应 ， 问起博器增益 K 应取多大 ？ （ 2） 若期望心速为 60 次 /并突然接通起博器 ， 问 1s 钟后实际心速为多少 ？ 瞬时最大心速多大 ？ 解 依题 ， 系统传递函数为 2222 +=+=5.0=x 可解出 = 2020将 = 代入二阶系统阶跃响应公式 ( )=可得 ( 次次 = 5.0=x 时 ， 系统超调量 %=s ， 最大心速为 次次） =+= p 15 机器人控制系统结构图如图 3示 。 试确 定参数 21, ， 使系统阶跃响应的峰值时间 5.0=pt s， 超调量 %2% =s 。 解 依题 ， 系统传递函数为 222121212112)1()1()1(1)1()( +=+=+=由 = = (母系数得 =某典型二阶系统的单位阶跃响应如图 3示 。 试确定系统的闭环传递函数 。 解 依题 ， 系统闭环传递函数形式应为 2222.)(=由阶跃响应曲线有 ： 21)()(0= =得 = 2222+=+= 17 设单位反馈系统的开环传递函数为 )+= 试求系统在误差初条件 1)0(,10)0( = 作用下的时间响应 。 解 依题意 ， 系统闭环传递函数为 1)()()()(2 +=+= )( = ， 系统微分方程为 0)(5)( =+ 考虑初始条件 ， 对微分方程进行拉氏变换 0)()(5)0()0()(2 =+ ) ( ) )0()0(5)(+=+（ 1 ） 对单位反馈系统有 )()()( = ， 所以 110)0()0()0(101000()0()0(=将初始条件代入式 （ 1 ） 得 222 6)+=+=0+=+= 设图所示系统的单位阶跃响应如图所示 。 试确定系统参数 ,1K 2K 和 a 。 解 由系统阶跃响应曲线有 =4(s 系统闭环传递函数为 222212212)( =+= （ 1 ） 由 = = 1 ） = = 222 110821 3 2122100=+= 19 图所示是电压测量系统 ， 输入电压 )( ， 输出位移 )( 米 ， 放大器增益 10=K ， 丝杠每转螺距 1电位计滑臂每移动 1 当对电机加 10V 阶跃电压时 （ 带负载 ） 稳态转速为 1000 达到该值 要 画出系统方框图 ， 求出传递函数 )(/)( 并求系统单位阶跃响应的峰值时间 超调量 调节时间 稳态值 )(h 。 解 依题意可列出环节传递函数如下 比较点 ： )()()( t = V 放大器 ： 10)( )( = sU )(+=+=+= r/s/V 丝杠 ： )( 1 = r 电位器 ： )( 2 = 出系统结构图如图解 3示 系统传递函数为 342310)()()(2 += =e = = 频域分析法 1 选择题 （ 1） 若系统输入 w 为不同频率的正弦 tA 其稳态输出响应为 ),+tB w ,则该系统的频率特性可表示为 ( C ) A. +B. 2） 一阶微分环节 = 1)( ， 当频率 T1= 相频特性为 )( 为 （ A ） A. 045 B. 045 C. 090 D. 090 （ 3） 已知系统的频率特性为 15+则该系统可表示为 ( B ) A. + 4） 已知系统频率特性为 151+当输入为 2 ,系统的稳态输出为 ( A ) A. )52252 12+)52252 12+)52252 12+ )52252 12+ 5） 在瞬态响应与频率响应中 ,当阻尼比 ?=无阻尼自然频率 阻尼自然频率谐振频率 间的关系为 ( A ) A. B. C. D. （ 6） 下列开环传递函数所表示的系统 ,属于最小相位系统的是 ( C ) A. )12)(15(1+ )0(111+ )5)(2(14+)2)(3(2+7） 系统开环对数幅频特性曲线低频段的形状与闭环系统的 （ C ） 有关 。 A. 抗干扰性能 B. 动态性能 C. 稳态性能 D. 动态性能与稳态性能 （ 8） 积分环节的幅频率特性 ,其幅值与频率成 ( C ) A. 指数关系 B. 正比关系 C. 反比关系 D. 不定 （ 9） 如图所示几个系统的开环伯德图 ， 属于 I 型系统的是 ( B) L( ) L( ) L( ) 40dB/ A B C （ 10） 下面列出了四个系统的相角裕度和幅值裕度 ， 只有 ( B )系统是稳定 。 A =150 B =350 6 = 0 D =450 5 应用频率特性来描述系统 （ 或元件 ） 特性的前提条件是什么 ？ 答 ： 频率特性又称为频率响应 ， 它是系统 （ 或元件 ） 对不同频率正弦输入信号的响应特性 。对线性系统 ， 若其输入信号为正弦量 ， 则其稳态输出响应也将是同频率的正弦量 。 但是其幅值和相位一般都不同于输入量 。 3 频率特性有哪几种分类方法 ？ 答 ： 以坐标分为直角坐标 （ 实频特性和虚频率特性 ） 和极坐标 （ 幅频特性和相频特性 ） 以图形分为幅相极坐标图和对数频率特性 （ 对数幅频特性和对数相频特性 ） 以研究角度分为开环频率特性和闭环频率特性 。 4 系统的稳定状 况有几类情况 ？ 答 ： 大致有三类情况 ：（ 1） 稳定系统 ： 其特点是不论系统的参数怎么改变 ， 系统总是稳定的 。（ 2） 不稳定系统 ： 其特点是不论系统的参数怎样调整 ， 系统仍然将是不稳定的 。 （ 3） 系统可能是稳定的 ， 也可能是不稳定的 。 5 试求图 (a)、 (b)网络的频率特性 。 1 uc(a) (b) 络 解 （ a)依图 ：+=+=+=+=2121111212111111221)1(11)()()()()(+=+= (b)依图 ：+=+=+= 1111)()(2122222212 11)()()(+=+=6 某系统结构图如题图所示 ， 试根据频率特性的物理意义 ， 求下列输入信号作用时 ， 系统