控制工程第3章复习题(答案)

1、、选择题1、2、3、B、C、D、第三章复习题系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为(10A、5s 110C、2s( 5s 1)某系统的传递函数为A、5e 2 t2tC、.5e20sB、5s 1D、 2sG(s)s 2二阶欠阻尼系统的上升时间A5，则该系统的单位脉冲响应函数为(tr 定义为B、 5tD、单位阶跃响应达到稳态值所需的时间 单位阶跃响应从稳态值的 10% 上升到 .单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间90% 所需的时间单位阶跃响应达到其稳态值的4、系统类型A. 系统型次B.系统型次C.系统型次D.系统型次50% 所需的时间、开环增益 K 对系统稳态误差的影响为( 越高，

2、开环增益 越低，开环增益 越高，开环增益 越低，开环增益5、系统的传递函数为 G(s)A )K 越大，系统稳态误差越小K 越大，系统稳态误差越小K 越小，系统稳态误差越小K 越小，系统稳态误差越小K，则该系统时间响应的快速性(Ts 1A. 与 K 有关C.与 T 有关B. 与 K 和 T 有关D.与输入信号大小有关6、一闭环系统的开环传递函数为G(s) 8(s 3) ，则该系统为( s( 2s 3)( s 2)B.I 型系统，开环增益为D.0 型系统，开环增益为A.0 型系统，开环增益为8C.I 型系统，开环增益为47、瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的(A. 单位脉

3、冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D. 单位斜坡函数8. 二阶系统的极点分别为s10.5, s 24 ，系统增益为 5，则其传递函数为( D )2A.(s 0.5)( s 4)B.2(s 0.5) (s 4)1010、C.(s 0.5)(s 4)G (s)Ks2sA. 无阻尼自然频率n 增大，阻尼比增大B.无阻尼自然频率n 增大，阻尼比减小C.无阻尼自然频率n 减小，阻尼比减小D.无阻尼自然频率n 减小，阻尼比增大9、二阶系统的传递函数为的单位脉冲响应曲线在2K阶系统 1 Tst=0D.(s 0.5) (s 4)，当 K 增大时，其( C处的斜率为 ( CKA.TB. KTC. KD.11

4、、某系统的传递函数G(s)= Ts 1KK , 则其单位阶跃响应函数为1Kt /TA. eTB. KT e t/TC. K(1 et/T)D. (1 eKt/T )12、图示系统称为A. 0B. C. D. 13、典型二阶振荡环节的峰值时间与A. 增益C.增益和阻尼比)B. 误差带D.阻尼比和无阻尼固有频率14、某系统的传递函数为G(s)= (s 7)(s 2)(4s 1)( s 3), 其零、极点是 ( D )A. 零点 s= 0.25,s=3; 极点 s= 7,s=2C.零点 s= 7,s=2; 极点 s= 1,s=3B.零点 s=7,s= 2;极点 s=0.25,s=3D.零点 s=7,

5、s=2; 极点 s= 0.25,s=315、一系统的开环传递函数为3(s 2)s(2s 3)( s 5),则系统的开环增益和型次依次为A. 0.4 ，B. 0.4 ， 16、单位反馈控制系统的开环传递函数为C. 3 ，则系统在s(s 5)r(t)=2t态误差为 ( A )1054A. B.C.44517、二阶系统的传递函数为10,则系统增益为 ( D(s 9.)(s4)G(s)=)A.10B.0.5C.4 D.5( A )D. 3 ， 输入作用下，其稳D. 0-2t-t，则系统的传递函数为：18、若系统的单位脉冲响应为A. 1e +2e32sB.2C.D.s 12s 119、某系统的传递函数为

6、(s 1)(s系统的零极点为2)A. 极点s1=-1, s 2=-2, 零点s3=5B. 极点C.极点D. 极点 列信号中，哪个用A. 单位阶跃 B. 单位脉冲21、系统如图，其稳态误差定义为s1=1, s 2=2s1=-1, s 2=-2s1=1, s2=2,零点 s3=-520、统的瞬态响应指标(C.单位斜坡D.单位正弦A.e ss= lim SG(S)s 0B.e ss= lim te(t)sC.e ss= lim e(t)tD.e ss= lim e(t) t 022、单位反馈系统稳态速度误差的正确含义是：A 、在r(t)R1(t) 时，输出速度与输入速度的稳态误差；B、在r(t)R1

7、(t) 时，输出位置与输入位置的稳态误差；C、在r(t)Vt 时，输出位置与输入位置的稳态误差；D、在r(t)Vt 时，输出速度与输入速度的稳态误差。23、非单位反馈系统，其前向通道传递函数为G(S) ，反馈通道传递函数为H(S) ，则输入端定义的误差E(S) 与输出端定义的误差E S 之间有如下关系： ( )* ( )A、E( S)H (S) E (S)ES* ( )D、S)S)(E24、技术指标中的()表征自动控制系统的稳态性能。A 系统误差B 最大误差C稳态误差D 最大超调量时为减幅振荡。 D0< < 125、典型二阶系统的单位阶跃响应，在阻尼比为A =0 B =1C>

8、1D26、典型二阶系统的阻尼比 0 时，其单位阶跃响应是（ B ）A 单调上升曲线B 等幅振荡曲线C阻尼衰减振荡曲线D 发散增幅振荡曲线27、在技术指标中， （ B、C、 D）表征自动控制系统的动态性能。 （多项选择）A 系统误差B最大超调量C 调整时间D 振荡次数二、填空题（本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分）1 、瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从 初始 状态到 最终 状态的响 应过程。2、系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_型次 和_输入函数 有关。3 、 I 型系统 G（s）在单位阶跃输入下，稳态误差为s（s 2）0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 4 、一个单

9、位反馈系统的前向传递函数为s3 s 2 s k 开环增益为54 0K32s 5s 4s k/4 _，则该闭环系统的特征方程为5、二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间 带 有关。ts 与阻尼比、 _无阻尼固有频率 _和 _误差6、系统在外加激励作用下，其_输出_随 _时间_变化的函数关系称为系统的时间响应。三、简答题（共 16 分）1、时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能？ 上升时间、峰值时间、调整时间、最大超调量 反映快速性：上升时间、 平稳性：最大超调量峰值时间、调整时间2、已知系统的传递函数为，求系统的脉冲响应表达式。4s 3X (s)oG(s) X (s)i2 1 s2 4

10、s 3 s 1x o (t)3、已知单位反馈系统的开环传递函数为3 tt 0）（K ，试问该系统为几型系统 s（7 s 1）?系统的单位阶跃响应稳态值为多少ss lim s s 0I 型系统1 1k ss( 7s 1)lims 01ks( 7s 1)4、已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如下，如果将阻尼比和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。 增大 （但不超过 1） ，请用文字上升时间调节时间减小 （大体上 ）；四、计算题（本大题共 6 小题，共 44 分）1、系统如图所示， r （t） 1t 为单位阶跃函数， 试求： 1）系统的阻尼比和无阻尼自然频率n ;2） 动态性能指标：超调量 M p 和调

11、节时间 t s（5） 答案：4G(s) 22ss 2s42 0.5 nMp e3ts16.5%3 3s10.* 23、写出图示系统的传递函数，并写出系统的n 和 。答案：U ( s)0 2 U ( s) LCsiRcs 14、某系统如图1） 试求该系统的峰值时间、最大超调量（ 单位阶跃输入 ）2） 系统结构如图 2 所示，试求系统的超调量 % 和调节时间 ts本题 10 分）解答：1) 参照 2)2)R(S)25s(s 5)G (s)B252S 5s2550.5 nC(S)% e3/ 12100% 16. 3%tsts35* 0.545* 0.51.2 s(5%)1.6( 2%)5、已知单位负反馈系统的开环传