《控制工程基础》试卷及详细

《控制工程基础》试卷及详细答案《控制工程基础》试卷及详细答案《控制工程基础》试卷及详细答案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1211211分50550500得分评卷人一、填空题（每题1分，共15分）、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仅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、两个传达函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传达函数为G(s)，则G(s)为（用G1(s)与G2(s)表示）。指5、奈奎斯特牢固判据中，Z=P-R，其中P是Z是指，，R指。6、若某系统的单位脉冲响应为g(t)10e0.2t5e0.5t，则该系统的传达函数G(s)为。7、设系统的开环传达函数为K(s1)，则其开环幅频特色s2(Ts1)为，相频特色为。二、选择题（每题2分，共20分）1、关于传达函数，错误的说法是( )传达函数只适用于线性定常系统；B.传达函数不但取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传达函数也有影响；传达函数一般是为复变量s的真分式；D.闭环传达函数的极点决定了系统的牢固性。12、采用负反响形式连接后，则( )A、必然能使闭环系统牢固；B、系统动向性能必然会提高；C、必然能使搅乱引起的误差逐渐减小，最后完好除掉；D、需要调整系统的结构参数，才能改进系统性能。503、已知系统的开环传达函数为，则该系统的(2s1)(s5)开环增益为()。A、50B、25C、10D、54、以下哪一种措施对提高系统的牢固性没有收效( )。A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反响；C、增加开环零点；D、引入串通超前校正装置。5、系统特色方程为D(s)s32s23s60，则系统( )A、牢固；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界牢固；D、右半平面闭环极点数Z2。6、以下串通校正装置的传达函数中，能在c1处供应最大相位超前角的是()。A、10s1B、10s1C、2s1D、1s11110s17、已知开环幅频特色如图1所示，则图中不牢固的系统是( )。

系统①系统②系统③图1A、系统①B、系统②C、系统③D、都不牢固8、非单位负反响系统，其前向通道传达函数为G(S)，反响通道传达函数为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、E(S)R(S)G(S)H(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essC、调整时间tsD、峰值时间tp10、已知以下负反响系统的开环传达函数，应画零度根轨迹的是( )。A、K*(2s)B、K*s(s1)s(s1)(s5）C、K*1)D、K*(1s)s(s2－3ss(2s)2三、（15分)试建立以以下列图所示电路的动向微分方程，并求调治时间ts。传达函数。五、（20分）设控制系统以以下列图所示，试用劳斯判据确定使四、（15分）系统结构以以下列图所示，求系统的超调量%和系统牢固的K值。3R(s)-C(s)R(s)+12G1G3G4C(s)G2+_S_S--K六、(15分)试用结构图等效化简求以下列图所示系统的传达函数C(s)/R(s)。一、填空题（每题1分，共15分）1、牢固性,正确性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，412G(s)，G(s)n或：Ts122ns2snG(s)1)。2s22TsT14、G1(s)+G2(s)

2、求传达函数对微分方程进行拉氏变换得R1R2CsU0(s)(R1R2)U0(s)R1R2CsUi(s)R2Ui(s)得传达函数U0(s)R1R2CsR2G(s)Ui(s)R1R2CsR1R25、开环传函中拥有正实部的极点的个数，(或：右半S平面的开环极点个数)；

四、解：由图可得系统的开环传函为：G(s)

25闭环传函中拥有正实部的极点的个数(或：右半S平面的闭环极点个数，不牢固的根的数)；奈氏曲线逆时针方向包围(-1,j0)整圈数。

s(s5)因为该系统为单位负反响系统，则系统的闭环传达函数为，2526、

105

G(s)s(s5)255(s)22ss7、K221，arctan180arctanT(或：2T221180arctanT)T21二、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、建立电路的动向微分方程依照KCL有ui(t)u0(t)d[ui(t)u0(t)]u0(t)R1CdtR2即R1R2Cdu0(t)(R1dui(t)R2ui(t)dtR2)u0(t)R1R2Cdt

1G(s)25s(s5)25s5s515)s(s2与二阶系统的标准形式(s)n比较，有2ns2s2n2n52n5解得5所以%e/12e0.5/1216.3%ts33n0.555441.6s，或ts0.55ts，nn0.551.8s（2ts0.55分）n五、

即，使系统牢固的K值为K六、解：

132s(s3)=2=2令G(s)=12s(s3)2K21K3s2K3)ss(s则112C(s)=s1ss23s2K2==R(s)1G1(s)11233s2