《控制工程基础》试卷及详细答案

1、桂林电子科技大学试卷20132014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、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03、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04、两个传递函数分别为G(s)与G

2、(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G(s)与G2(s)表v1.0可编辑可修改示)。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)10eo.2t5e0.5t,则该系统的传递函数G(s)为。7、设系统的开环传递函数为K2(s1),则其开环幅频特性s2(Ts1)为，相频特性为C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

3、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；11v1.0可编辑可修改G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。50_3、已知系统的开环传递函数为50,则该系统的开环(2s1)(s5)增益为()A50B、25C、10D、50p=1-1系统而二0十1G/<0=0+系统P=。4、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;、在积分环节外加单位负反馈;C、增加开环零点;、引入申联超前校正装置。A系统B、系统C、系统D、都不稳定5、系统特征方程为D(s)s32s23s60,则系

4、统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()A稳定;E(S)为()、单位阶跃响应曲线为单调指数上升;AE(S)R(S)G(S)B、E(S)R(S)G(S)H(S)G临界稳定；D、右半平面闭环极点数Z2。C、E(S)R(S)G(S)H(S)D、E(S)R(S)G(S)H(S)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()。9、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标A、0B、ACs10.1s13d、W0.5s110s17、已知开环幅频特性如图1所示,则图中不稳定的系统是超调B、稳态误差

5、essC、调整时间tsD、峰值时间tp10、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23v1.0可编辑可修改A、*K (2 s)s(s 1)*Ks(s1)(s5)*KK(1s)7D、-s(s2-3s1)s(2s)、（15分）试建立如下图所示电路的动态微分方程，并求传递34函数。%和调节四、（15分）系统结构如下图所示，求系统的超调量时间ts。Ri-*_R20无句*3句v1.0可编辑可修改五、(20分)设控制系统如下图所示，试用劳斯判据确定使系统六、(15分)试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数稳定的K值。C(s)/R(s)。44v1.0可编辑可修改7、-)-,arctan18

6、0oarctanT(工180oarctanT-)1T2二、选择题(每题2分，共20分)1、B2、D3、C4、A5、C6、B7、B8、DA10、A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，闭环控制系统三、(10分)解：1、建立电路的动态微分方程Ui(t) U0(t) dUi(t) U0(t)u°(t)根据KCL有 CRidtR23、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值,4、G(s) +G2(s)2 n s2 2 nSW 或：G(s)n1、2 2)T s 2T s 1即R1R2c du0(t)(R1R2)u0(t)R1R2c"d

7、uR2ui(t)dtdt5、开环传函中具有正实部的极点的个数, 数)；闭环传函中具有正实部的极点的个数 数，不稳定的根的数)；奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )(或：右半S平面的开环极点个(或：右半S平面的闭环极点个整圈数。2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得RiR2CsUo(s) (Ri R2)Uo(s) RR2CsUi(s) RUi(s)得传递函数G(s)Uo(s)Ui(s)Ri R2Cs R2R1 R2 Cs R1R2四、s0.2ss0.5s55v1.0可编辑可修改6725解：由图可得系统的开环传函为：G(s)s(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,令G1(s尸一1s(s3)K-s(ss(s3)2K2s23s2K253)s(s5)13s(s5)s(s阶系统的标准形式(s)255)2552s25s52则%=R(s)1G1(s)s1-G1(s)ss23s2K23s2K23s22Ks22ns7比较，有n控制系统的特征方程为3s22Ks2=0n552劳斯表为2K解得0.56K所以0.5/10.5216.3%ts0.551.6sts4