五邑大学工程控制基础试卷A.doc

五邑大学 试卷答案一、本大题为单项选择题，共10小题，每小题3分。01分析随动控制系统时，常用的典型输入信号是（ C ）A脉冲函数B阶跃函数C斜坡函数D抛物线函数02如下传递函数所表示的系统为最小相位系统的是（ B ）A BC D03单位负反馈控制系统的开环传递函数为，则其给定误差传递函数为（ B ）ABCD04开环传递函数，则其根轨迹条数和渐近线条数分别为（ D ）A和B和C和D和05一阶系统G(s)=的放大系数T愈大，则系统的输出响应的稳态值（ C ）A不变B不定C愈小D愈大06二阶系统当01时，如果增加，则输出响应的调节时间ts将（ B ）A增加B减小C不变D不定07主导极点的特点是（ D ）A距离实轴很远B距离实轴很近C距离虚轴很远D距离虚轴很近08某最小相位系统稳定，则其增益裕量（ B ）ABCD不定09一阶系统的单位脉冲响应为（ B ）A BC D10滞后校正装置最大滞后角的频率是（ A ）ABCD二、试用劳斯稳定性判据确定下图所示系统的稳定性。（本题15分）R(s)C(s)解：根据方框图，系统的内环闭环传递函数为 （2分） 系统的闭环传递函数为 （4分）则系统闭环特征方程为 （1分）列劳斯表：s3 1 10s2 21 10s1 9.52 0s0 10 故系统是稳定的。 （5分）三、设系统如下图所示，如果要求系统的超调量为15%，峰值时间为0.8秒，试确定K1和K t的值，且相应的调节时间t s为多大？（=0.05）（本题15分）R (s)C (s)解：由图可知，系统闭环特征方程为 因此， 由题知 解之：故 当 时， 四、单位反馈控制系统的开环传递函数为当输入信号为r(t)=(A+at)1(t)，A为常量。试求系统的稳态误差。（本题15分）解 可应用叠加原理求出系统的稳态误差，即系统的稳态误差是各部分输入所引起的误差的总和。所以，系统的稳态误差可按下式计算：对于本题，系统的稳态误差为 本题给定的开环传递函数中只含一个积分环节，即系统为I型系统，所以 系统的稳态误差为五、设单位负反馈控制系统开环传递函数为试概略绘出Kg变化时相应的闭环根轨迹图。（本题15分）解：系统开环传递函数可改写为 可以看出，系统有三个开环极点。因此（1）根轨迹有三条，三条开始开环极点，终止于无穷远处。 （2）根轨迹有三条渐近线，与实轴的夹角为 ， 与实轴的交叉点（3）根轨迹在实轴上有一分离点，分离角为，分离点确定如下 解得 （舍去） （4）确定根轨迹与虚轴交点。令代入闭环传递函数特征方程，可得 解得 六、某系统开环传递函数为，试：（1）简单绘制其奈氏曲线； （2）判断系统是否稳定。（本题15分）解：（1）根据题意可知：系统开环传递函数为I型，故其奈氏曲线从复平面开始。系统开环传递函数为三阶，故其奈氏曲线以卷向坐标原点。系统的频率特性为 即有 系统的奈氏曲线只存在于复平面的右半平面，且和负实轴相交。令 Q(w)=0，即可解得 根据奈氏稳定判据，系统奈氏曲线曲线包围点，故系统不稳定。其奈氏曲线如下图所示。七、设系统开环传递函数的波德图如下图所示，当采用超前校正网络进行校正时，试简单分析这样校正后的效果。（本题15分）解：如图所示系统为型系统，以-40dB/dec过零，且没有相角裕量，则系统临界稳定状态。为使系统具有良好的动态和静态性能，采用超前较正网络进行校正，一方面可使系统以-20dB/dec过零，同时也可获得足够的相角裕量。采用超前网络校正，应使校正后系统的截止频率处于超