控制工程基础试卷及详细答案.docx

1、.桂林电子科技大学试卷2013 2014学年第 二 学期课程名称控制工程基础 （A 卷.闭卷） 适用年级或专业）考试时间 120分钟班级学号姓名题 号一二三四五六七八 成绩满分152015152015100得分评卷人一、填空题（每题1 分，共 15 分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：、快速性和。2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为。含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。3、控制系统的称为传递函数。一阶系统传函标准形式是，二阶系统传函标准形式是。4、两

2、个传递函数分别为G1 (s)与 G2 (s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 G (s) ，则 G(s) 为（用 G1(s) 与 G2(s) 表示）。5、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R，其中 P 是指Z 是指，R 指。6、若某系统的单位脉冲响应为g(t)10e 0.2t5e 0.5t ，则该系统的传递函数 G(s) 为。7、设系统的开环传递函数为K ( s1) ，则其开环幅频特性s2 (Ts1).为，相频特性为。二、选择题（每题2 分，共 20 分）1、关于传递函数，错误的说法是()A. 传递函数只适用于线性定常系统；B. 传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递

3、函数也有影响；C.传递函数一般是为复变量s 的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。2、采用负反馈形式连接后，则()A 、一定能使闭环系统稳定；B 、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。503、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环(2 s1)(s5)增益为 ()。A、 50B、25C、10D、54、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果()。A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置。( )32 23s6 0，则系统5 、 系 统 特 征 方 程

4、为 D s ss()A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定；D、右半平面闭环极点数Z2 。6、下列串联校正装置的传递函数中，能在c1 处提供最大相位超前角的是()。A 、 10s1B、 10s1C 、 2s1D 、 0.1s1s10.1s10.5s110s1.7 、已知开环幅频特性如图1 所示，则图中不稳定的系统是()。系统系统系统图 1A、系统B 、系统C、系统D、都不稳定8、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S) ，反馈通道传递函数为 H(S) ，当输入信号为R(S) ，则从输入端定义的误差E(S) 为 ()A 、E(S)R( S) G(S)B 、R(S)G(S

5、) H ( S)E(S)C 、 E(S)R(S) G(S) H (S)D、 E(S)R(S)G(S)H (S)9、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标() 。A、超调% B、稳态误差 e ssC、调整时间 t sD、峰值时间 t p10、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是()。K*(2s)B 、K *A 、1)1)( s 5）s( ss( sC 、K *D、 K *(1s)s( s23s 1)s(2s)三、（15 分)试建立如下图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。.四、（15 分）系统结构如下图所示，求系统的超调量% 和调节时间 ts 。.五、（20 分）设控制系

6、统如下图所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的 K 值。R(s)12+C(s)SS (S+3)+_K六、 (15 分 )试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数C (s) / R(s) 。R(s)-C(s)G3G4G1G2-.一、填空题（每题1 分，共 15 分）1、稳定性 ,准确性2、开环控制系统，闭环控制系统，闭环控制系统3、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值，12，G(s)nG(s)22Ts 1s 2 n sn或： G( s)12 s2)。T2T s 14、 G1(s)+G2 (s)5、开环传函中具有正实部的极点的个数，(或：右半 S 平面的开环极点个数)；闭环传函中具有正实部

7、的极点的个数(或：右半 S 平面的闭环极点个数，不稳定的根的数)；奈氏曲线逆时针方向包围(-1, j0 ) 整圈数。6、105s0.2ss0.5s7、K221，arctan180 arctanT( 或：2T 221180arT)a nc2t1T二、选择题（每题2 分，共 20 分）1、B2、D3、C4、A5、C6、B7、B8、D9、.A10、A三、（10 分)解： 1 、建立电路的动态微分方程u i ( t)u0(t )du i ( t) u0 (t)u0 (t )根据 KCL 有R1CR2dtdu 0 (t)( R1du i (t )即 R1 R2CR2 )u 0 ( t) R1 R2 CR

8、2 u i (t)dtdt2 、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得R1 R2 CsU 0 (s)(R1R2 )U 0 (s)R1R2 CsU i ( s)R2 U i (s)U 0 (s)R1 R2 CsR2得传递函数 G ( s)U i (s)R1R2CsR1R22552(s)G ( s)s( s5)25G ( s)25s(s5)25s25s 52115)s( s2与二阶系统的标准形式( s)n比较，有s22n s2n2n5252n解得0.55n%e/ 12e 0.5 / 10.5216.3%所以ts331.2s0.55n或ts441.6s，ts3.53.51.4s ，0.50.5n5n5ts4.54.51.8s （ 2 分）四、解：由图可得系统的开环传函为：G (s)25n0.55s( s5)因为该系统为单位负反馈系统，则系统的闭环传递函数为，五、.2解 ：令 G1(s)=s(s 3)=2=221s( s3)2Ks23sK3)s( s1 G1(s)12C ( s)ss23s2K=s=则1=123R( s)11sG1(s)2sss3s2K控制系统的特征方程为s 33s 22Ks