电大机电控制工程基础期末复习资料及参考答案小抄

1、电大机电控制工程基础课程复习资料及参考答案适用类别：电大成人脱产、成人业余、选择题：1. 作为控制系统，一般()AA .开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡2.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的冋题，称为()BA.最优控制B.系统辩识C.系统校正D.自适应控制3.反馈控制系统是指系统中有()BA.惯性环节B.反馈回路C.积分环节D.PID调节器4.开环系统与闭环系统最本质的区别是()AA. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈

2、回路D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路5. 若 f = sin5(t-2)，则 L f (t) = () A5es2 25B._2sses225C.2sses225D.5e2ss225A.B.1a(s a)C.2(s 2)3D.23s7. 若 F(s)#，则 L呼=()BA. 4B. 2C. 0D.8. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为()D5s11A. 2B. 2C.D.s -2t 25s216s-2s 29. 线性系统与非线性系统的根本区别在于()CA. 线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B. 线性系统只有一

3、个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C. 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D. 线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少10.某系统的微分方程为5t2X(t) 2X(t) sin -y(t)，它是(11.12.13.14.15.16.17.18.A.线性时变系统 B.线性定常系统某环节的传递函数为 G（s）二Ts 1，它是（A .积分环节B.微分环节F面因素中，与系统稳态误差无关的是A .系统的类型B.开环增益系统方框图如图示,10A.5s 1C.非线性系统C. 一阶积分环节c.输入信号则该系统的开环传递函数为（R(s)B.2s10C.2s(5s 1)图示系统

4、的传递函数为U1D.非线性时变系统D. 一阶微分环节D .开环传递函数中的时间常数1050s+1C(s)2s20sD.5s 1CU2A.(L R)Cs 1二阶系统的极点分别为A. (S_05)(s_4)二阶系统的传递函数为A. 10B. 5已知系统的传递函数为B.B.2LCs2 RCs 1C. (L R)Cs2 1L RD. Cs21-05,s -4，系统增益为5，则其传递函数为（(s 05)(s - 4) C. (s 05)(s 4)10D. (s 05)(s 4)G（s）=2，其无阻尼固有频率3 n是（4s +s+100C. 2.5D. 251002s (0.1s 1)(5s 4)A. 2

5、5,n型 B. 100,n型C.100,，则系统的开环增益以及型次为（D. 25, 0型设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)二s(s - 1)(s 2),则系统稳定时的开环增益 K值的范围是（C. 1 K 219.利用奶奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,Z=P-N中的Z表示意义为（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20.若要增大系统的稳定裕量，又不能降低系统的响应速度和精度，通常可以采用（）CA .相位滞后校正B .提高增益C.相位超前校正D .顺馈校正二、填空题：1

6、. 已知系统的传递函数为 G（s） 型仝，则系统的幅频特性为。s（1+0.5s）A/、Jioo + 国2A（，）二“1+0.5%22. 对于最小相位系统而言，系统的相对稳定性是指，相位裕量丫和幅值裕量Kg都应该。大于零3. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、和 。快速性 准确性4. Mp表示了系统的 , td、tr及 ts表征了系统的 。相对稳定性灵敏性5. 传递函数表示系统，与外界输入无关。本身的动态特性6. 若二阶系统的无阻尼振荡频率为冷，当系统发生阻尼振荡时，其振荡频率为 10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.幅频 相频2s一某环节的传

7、递函数为 G(s)=e，它是环节延时校正元件的作用是改善系统的 性能。控制闭环环控制系统的基本工作原理是不断地 偏差并偏差。检测 纠正10当系统的传递函数 G(s)时，其极点为 。s+1s=-1开环传递函数等于 通道的传递函数和 通道的传递函数的乘积。前向反馈在伯德图上，幅值裕量表示为当系统和相频特性曲线达到 时幅值距零分贝线的距离。-180oBode图上的的取值范围极坐标图(Nyquist图)与对数坐标图(Bode图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于线；极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的线。0分贝 -180o二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、 和有关。误差带无阻尼

8、固有频率二阶系统的单位响应中，当阻尼比为零时，其振荡特性为 。等幅振荡K一个闭环系统的开环传递函数为G(s)H(s)，如果该系统稳定，则Ks(s+1)(2+ 1)为。0 K 1.5K前向通道传递函数为 G(s)，反馈为单位负反馈的闭环系统，使其系统稳定的临界K值为S 1三、简答题：1. 什么是稳态误差，并分析其与系统结构（类型）的关系。答：控制系统的希望输出与实际输出之差；系统的结构不同，产生稳态误差不同（或系统的类别越高，误差越 小）2. 什么是频率响应？答：系统对正弦信号或谐波信号的稳态响应3. 什么是线性系统？答：组成系统元件的特性均是线性的（3分），其输入输出关系都能用线性微分方程描述

9、。4. 典型二阶系统（当0 E 1时）在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特性是什么？（注：或用 图示法说明也可）答：答案一：（1）0 E 1时，为非周期过程。答案二:5. 简述相位裕量 的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。答：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：=180 - -I c）在极坐标下表示为:6. 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。答：无非主导极点;*7，X工XXR1心 K*X1非主导极点；非主导极点7.已知系统开环传递函数G(s)二Ks(

10、Ts 1)其中K为开环增益,T为时间常数。试问：答:当r（ t ） = t时，要减小系统稳态误差ess应调整哪个参数，为什么?当r（ t ） = t时，系统稳态误差因此要减小ess,只有增大开环增益 K （而与T无关）8.简述相位裕量Kg的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。答：在奈奎斯特图上，奈奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数，称幅值裕量Kg。计算公式：rjbHjg)四、计算题：2tp=0.2秒时的闭环1.设系统的闭环传递函数为G(s)= 2 n 2，试求最大超调量d p=9.6 %、峰值时间S +2 龟 nS+C0n传递函数的参数E和3 n的值。-71解: d p=e j? X 100%=9.6% E = 0.619.6 rad/s0.2.1 -0.622. 系统方框图如下，试画出其信号流图，并求出传递函数C(s)R(s)C(s解：信号流图如下:应用梅森公式求传递函数:Pl=G3G2, P2=GlG2L 1=-G2Hi , L2=-GlG2H2C(s) G3G2 G1G 2 R(s) 1 亠 G2H1 HGiGzH?H(s)为系统的反馈通道3. 试判断具有下述传递函数的系统是否稳定，其中G(s )为系统的前向通道传递函数,1传递函数：G(s)丄 ，H(s)=10。s(s+1)(s+3)解：(1 )系统特征方程:1 G(s)H(s) =0s3 4s2 3s 10=