控制工程基础练习题2答案.doc

控制工程基础练习题2答案一 填空1、我们把输出量直接式间接地反馈到 ，形成闭环参与控制的系统，称作 。输入端；闭环控制系统2、控制的任务实际上就是 ，使不管是否存在扰动，均能使 的输出量满足给定值的要求。 形成控制作用的规律；被控制对象。3、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式， 。 叫做系统的数学模型4、 系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态这样的系统是 系统。 稳定5、在初条件为零时， ，与 之比称为线性系统（或元件）的传递函数。 输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换6、二阶系统的标准型式为 。 7、的拉氏变换为 。 8、若，则 。 9、单位阶跃信号对时间求导的结果是 。 单位脉冲信号10、I型系统开环增益为10，系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e()为 。 0.111、控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从 到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t趋于 时系统的输出状态。 初始状态 无穷12、频率响应是 响应。 正弦输入信号的稳态13、若系统输入为，其稳态输出相应为，则该系统的频率特性可表示为 。 14、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为 和非线性控制系统。 线性控制系统15、离散信号的数学表达式为 。 二、选择1、图示函数的拉氏变换为（ 1 ）。 a 0 t（1） ；（2） ；（3） ；（4） 2、已知 ，其原函数的终值（ 4 ）（1） ；（2）0 ；（3）0.6 ；（4）0.33、已知，其反变换f (t)为（ 3 ）。 （1） ；（2） ；（3） ；（4） 。 4、二阶系统的传递函数为 ；则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（ 4 ）（1）1 ， ；（2）2 ，1 ；（3）2 ，2 ；（4） ，15、表示了一个（ 1 ）（1） 时滞环节；（2）振荡环节；（3）微分环节；（4）惯性环节6、理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（ 1 ）（1），通过=1点的直线；（2）-，通过=1点的直线；（3）-，通过=0点的直线；（4），通过=0点的直线7、脉冲函数的拉氏变换为（ 3 ）（1）0 ；（2）；（2） 常数；（4）变量8、一阶系统的传递函数为 ；其单位阶跃响应为（ 2 ）（1） ；（2） ；（3） ；（4）9、已知道系统输出的拉氏变换为 ,那么系统处于（ 3 ）（1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼10、 的变换为（ 3 ）（1） ；（2）；（3）；（4）三 判断1、线性系统的传递函数只与系统本身结构、参数有关。（正确 ） 2、一个系统稳定的充分和必要的条件是系统的全部特征根都具有负实部 （正确）3、若二阶系统的阻尼比为0.65，则系统的阶跃响应为等幅振荡 （错误）4、两个二阶系统的超调量相等，则此二系统具有相同的和 （错误）5、单位抛物线函数的拉普拉斯变换结果为 (错误)6、系统的幅频特性、相频特性取决于系统的输出（错误）7、开环对数幅频曲线，对数相频特性曲线，当增大时向上平移，不变。 (正确)8、串联校正环节，是属于相位迟后校正。 （错误）9、通过的反变换可以求出采样函数脉冲序列的表达式；（ 正确 ）10、如果为函数有效频谱的最高频率，那么采样频率满足时，则采样函数能无失真地恢复到原来的连续函数 （ 正确 ） 四 综合1、系统的微分方程如下： 试：求出系统的传递函数解答:解答：将微分方程进行拉氏变换得： = 2、已知最小相位系统开环对数频率特性曲线如图所示。试写出开环传递函数 。解： 1) 3，斜率保持不变。故系统开环传递函数应由上述各典型环节串联组成，即 2) 确定开环增益K当=c时，A(c)=1 。 所以 故 所以，3、系统开环传递函数为， 试绘制系统的开环对数频率特性并计算值。解：1） 首先将分成几个典型环节。 显见该系统由放大环节，积分环节，惯性环节，一阶微分环节组成。2) 分别做各典型环节的对数频率特性曲线。 K=7.5 20lgK=17.5dB ； 1=2, 2=3对数幅频特性： 相频特性： 其对数频率特性曲线如图所示。3) 计算 所以 由图可知 部份，对-线无穿越，故系统闭环稳定。 4、根据图（a）所示系统结构图，求系统开环、闭环以及误差传递函数。解: (b)(c) 系统结构图首先将并联和局部反馈简化如图（b）所示,再将串联简化如图（c）所示。系统开环传递函数为系统闭环传递函数为误差传递函数为5、已知单位反馈控制系统，开环对数幅频特性如图所示。 试求： （1）单位斜坡输入时稳态误差的值。（2）过渡过程时间（3）穿越频率（4）相角裕量 解答:（1）； （2）秒； （3）； （4） 6、 求图示系统的稳态误差。 r(t) e(t) e*(t) c(t) T=0.1秒 解：系统的