02240自考《机械控制工程基础》专用习题集

控制工程控制基础》习题集机电系“控制工程基础”教研小组编二O 一五年一月第一部分：单选题 1第二部分：多选题（多选、少选、错选均不得分） 13第三部分：简答题 24第四部分：建模题 27第五部分：稳定性分析题 36第1页共53页第第2页共53页第六部分：结构图简化题37第七部分：时域分析题41第八部分：频域分析题44第九部分：稳态分析题47第十部分：校正分析题 50第一部分：单选题自动控制系统的反馈环节中必须具有[b]给定元件c

b .检测元件d .执行元件在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[a]a.比例环节c.惯性环节

b.积分环节d.微分环节如果系统不稳定，则系统[a]不能工作b.可以工作，但稳态误差很大c.可以工作，但过渡过程时间很长d.可以正常工作调节器。a.比例b.比例积分c.比例微分d.比例积分微分1(t)L[1(t)]为[B]:11Sb.—c.-yd2S

[B]S S2第第453页间的传递函数是[A]A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节如果系统不稳定，则系统[A]A.不能工作B .可以工作，但稳态误差很大C.可以工作，但过渡过程时间很长 D.可以正常工作已知串联校正网络最小相位环节）示。试判断该环节的相位特性是[A]:A.C.相位滞后-超前

相位超前B.相位滞后D.相位超前-滞后I"+20dB/dec

-Zin丨H

OdB/dec 1

i ■I■I/■0dB/dec调节器。

[B]A.比例BC.比例微分

.比例积分D.比例积分微分已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示， 试判定它是何种节[惯性环节]:节器是--种（a）校正装置。A.节器是--种（a）校正装置。A.相位超前B.相位滞后C.相位滞后-超前D. 相位超前-滞后第5页共53页K增加，系统c:

态误差很大变好B.C.D.不一定v增加，系统的稳定性（）:A.变好B. 变坏C.不变 D. 不一定14.已知f(t)=0.5t+1 ,其L[f(t)]=(c):A.S+0.5S2B.

2C.

1 1 D. 122S2 S 2S自动控制系统的反馈不节中必须具有（ b 环给定元件 B .检测元件C.放大元件 D .执行元件PD（a）校正装置。相位超前C.相位滞后-超前

相位滞后D.相位超前-滞后K（c）S3+S+TS+5=QT值范围为!T>Q;B.T<Q;C.T>5;D.Q<T<5v增加，系统的稳态性能（B.C.D.不一定第6页共53页

开环传）:在阶跃函数输入作用下，阻尼比(d幅振荡特性。A. Z=0B.Z>1C.Z=1D.0<Z<1振荡环节的传递函数为(aA. 3 /(S22E S+1)n nB. 3/(S2+2E3S+1)n n

(0<E<1)；(E=1)；C.TC.T2/(T2S2+2ETS+1)(0<E<1)；D.1/[S(TS+1)]22.b+ce-at(t0)的拉氏变换是(c)。A、B、C、D、23.bS+c/(S+1)；bS-c/(S+a);b/S+c/(S+a)；b/S+c/(S-a)反映控制系统稳态性能的指标为(b)：A.CB.tsC.trD.ess24. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比(a )的二阶系统，其响应具有等幅振荡性。A.Z=0B.Z>1C.Z=1D.0<Z<125．如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在右半平面，那么系统为(b)系统：B.不稳定B.不变753页第第853页C.C.D.不确定753页26.开环增益A、

3J/331 2

在右图所示的波特图中，其K=（C、33/3；D、33/32 c 1 1 c 227. 某机械平移系统如图所示，则其传递函数的极点数m2A.3 ；B.4 ； C.5 ；D.m228.曲线的包络线近似求

典型二阶振荡系统的（）时间可由响应A、峰值；B、延时；C、调整；D、上升cos2t的拉普拉斯变换式是1A.SC.S2 4

4丄B.-4S2 4D.厶S2控制系统的稳态误差反映了系统的快速性

稳态性能C.

稳定性

D.

对于典型二阶系统，在B.不变E调量将A.C.

〔 〕增加不一定D.减少K增加，系统的稳态性能（）：变好 B. 变坏C. 不变D.不一定开环传递函数的积分环节v增加，系统的稳态性能（）：变好B. 变坏C.不变 D. 不一定已知系统的开环传递函数为:2（S）（S）=K（TS+）/［TS+1）TS+）（+Z2ITS+1）］S3趋于无穷大处的斜率为（）（单位均为dB/十倍频程）。A、-20；B、-40；C、-60；D、-80以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（ ）。截止频率3；、谐振频率3与谐振峰值M；C、频带宽度；D、相b rrKg开环增益K减小，系统的稳定性（ ）:B.C.D.不一定半平面，那么系统为（）系统：第10页共53页稳定 B.不稳定C.稳定边界D.不确定以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（）trBtsC.幅值穿越频率3cD.相位穿越频率339. 已知f(t)=0.5t+1 ，其L[f(t)]=():2 2

11 1S+0.5SB.0.5S C.D.丄2S2S 2S系统的开环对数幅频特性的(3中频段的斜率；

)表征着系统的稳态性能。=1处的高度；对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率3的数值，贝康动态性能指标中的调整时间t()。n sA、增加；B、减少；C、不变；D、不定对于典型二阶系统，当( )时，最大超调量c为A、Z=0；、Z=1；、0<Z<1；、Z<0()。A.5/(S2)；B.5/ (S+1)；C.1/(S-2)；D.1/(S+2)44. G(j3)=K(1+j0.53)/[(1+j0.3不变753页第第1353页3)(1+j0.8 3)]，其相频特性/G(j3)为( )。Aarctg0.53-arctg0.33-arctg0.83-arctg0.53-arctg0.33-arctg0.83-arctg0.53+arctg0.33+arctg0.83arctg0.53+arctg0.33+arctg0.83根据下面的开环波德图，试判断闭环系统的稳定性(A、稳定；B、不稳定；C、条件稳定；D、临界稳定0-180函数b+ce-at(t>0)的拉氏变换是() 。A、bSc/(S+1)D、b/S

;、bS-c/(S+a);、b/S+c/(S+a) ;系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。A3=1处的高度；B.C.中频段的宽度；D.高频段的斜率对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率3的数值，贝康动态性能指标中的调整时间 t()。n sA、增加；B、减少；C、不变；D、不定振荡环节的传递函数为( )。A. 3n/(S2+E3S+1)(0<E<1)；B.3n/(S'+2三3S+1)(E=)；C.T2/(T2S2+2ETS+1)(0<E<1)；D.1/[S (TS+1)]对于典型二阶系统，当( )时，最大超调量c为。A、Z=0；B、Z=1；C、0<Z<1；D、Z<0下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值为：( )。第第1453页A.5/(W+25);B.C.1/(S-2);D.1/

(总+16);(S+2)E等于E=0

典型二阶系统在〔 〕C.0<E<1

D.E=1下列元件中属于线位移测量元件的有 〔 〕56.

-40dB/decA.自整角机B.差动变压器C.A.自整角机B.差动变压器C.热电偶D. 交流测速发电机54.某环节的传递函数为2(2SS(5S则此系统的相频特性〔〕A.■—+tg-123-tg-153B.-3+tg23---13C. -55.—tg23--tg23-153D.tg-1-13-tg533C=〔〕A. KB.1KL(QL)C.v'KD.K2-’对于I为“二阶最佳”系统

)时称〔〕E=0C.E=1

B.E=0.707D.E=0.5已知某单位负反馈控制系统在单位加速度信号作用下，其稳态误第第1653页0型 B.I型差等于不为0的常数，则此系统为() 系统A.0型 B.I型D. 皿型2sin2t的拉普拉斯变换式是 〔 〕1SC. SS2~~4

B. 4S2 4D. 丄S2Y如果增加相位稳定裕量Y〕

则动态性能指标中的最大超调量。A.A.增加B.减少C.可能增加也可能减少D.不变60.控制系统的调整时间t反映了系统的s〔〕第第1853页0型 B.I型A.A.快速性B.稳态性能C.稳定性.D准确性61.某二阶系统的传递函数①(S)=23E等25S25S1于〔A.1:〕B.0.5C.125D.1562.—「般来说，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统稳定性〔〕A.变好B.变坏C.可能变好也可能变坏D.不变某系统的开环传递函数为 K!鳥则此系统的开环增益为〔A.3 B.2C.1 D.5c=〔c=〔〕A.K2B.1C.KKD.K

10 ，则在时，它的频率S(4S1)特性的相位角为〔A. -270°

〕B.-180°C.-9066.设是前向通道D.90传递函数G(s)的一个参数，G(s)SGH(s)1 SGG(s)H(s)G(s)S

1 SGG(s)H(s)D、 坐1sG；G=10/(s+2s+10)，系统输入x(t)=2cos0.5t ，则该系统的稳态输出为( )A1.54cos(0.5t-0.302)B2.04cos(0.5t-0.102)C1.04cos(0.5t-0.302)D2.54cos(0.5t-0.202)下列说法哪些是对的(第第2153页A、传递函数的概念不适合于非线性系统；B、传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等，完全取决于系统的结构参数。C、传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换和引起该输出的输入量的拉氏变换之比。D控制系统的稳定性是指在去掉作用于系统上的外界扰动之后，系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态位置，它是由系统本身的结构所决定的而与输入信号的形式无关。4.已知函数F(s)s1,ff()s(sa)B.无穷大C.aD.1/a2 5.某系统的传递函数G(s) 100 ，则等于2 0.01rad/sB.C.1rad/sD.10rad/s

s12s100M=1.5的剪切频率及K值。

G(s),试求使系统的谐振峰值(1)G(s)=—

⑵

K(1 5s)(s)

s(s 0.2s)s(1 0.02s

(4)G(s)=

sKs(1 5s)

0.8s)第二部分：多选题1.开环传递函数为（

的闭环系统是稳定的。A.G(S)=C.G(S)=

100S(S1)500(S 1)S2(0.1S

B.G(S)二 150D.G(S)= 500S2(S1)2.开环传递函数为（

的闭环系统是稳定的。A.G(S)=

40-

B.G(S)= 50C.G(S)=

S(S1)S(0.1S1)S1)S(0.1S1)S2(S1)测量转速的元件有A.测速发电机B光电增量编码盘C.光电测速计 D自整角机5°

D.G(S)=

500在直流调速系统中，限制电流过大的保护环节，可以采用AC.过电流继电器

B，电流正反馈D .电压负反馈将使系统的A.量大超调量增加

KS(TS

1）的典型二阶系统’当增大增益K时，.快速性有所改善C.

.相位稳定裕量增大改善反馈系统稳态性能的方法有在前向通道中增加积分环节B.在前向通道中增加微分环节C.在前向通道中增加增益K>1的比例环节D．增加输出量的微分负反馈环节改善随动系统性能可以采取的措施有APIDC.增设给定顺馈补偿测量角位移的元件有伺服电位器自整角机测速发电机光电编码盘

B.增设转速负反馈D.增设转速微分负反馈比例积分(P1)校正装置(x=1)对系统性能的影响是改善稳态性能降低系统稳定性改善动态性能提高抗高频干扰能力位置跟随系统增设转速负反馈环节后，将使系统的位置最大超调量减小调整时间减小位置稳态误差为零加速度恒为零在直流调速系统中，可以使速度波动减小的环节有A电流截止负反馈第第2253页电流负反馈电流正反馈D转速负反馈K增加时，则系统的t较长r稳定性较差稳态性能较好最大超调量较大开环传递函数为( )的闭环系统是稳定的.A.A.G(S)B.G(S)C.G(S)40S(S1)50S2500(S 1)S)1D.G(S)500S2(S1)若某系统的输入为等加速信号r(t)*t2时，其稳态误差统可能为0型系统I型系统H型系统皿型系统K将对系统频率特性曲线的影响是

则此系第第2353页使对数幅频特性曲线向上平移使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变使相频特性曲线产生平移对相频特性曲线不产生任何影响当被测炉温为100C时，可选用（）为测温元件A. 钢电阻B. 镍铬一镍硅热电偶C.热敏电阻D.红外测温计17．系统的传递函数与（）有关。A. 输入量的大小B. 输入量的作用点C.所选输出量D.系统的结构和参数18.差的途径通常有（减小位置跟随稳态误）等。A.在前向通路上增设含有积分环节的调节器B。增大惯性环节时间常数C，增大开环增益D.减小开环增益IK将会使系统的稳定性变好第第2453页快速性变好超调量减小第第2553页稳态误差变小AaAaB.aC.K1K121一个位置随动系统可能的扰动量有机械负载的变化电网电压的波动温度变化引起的系统参数变化输人信号的变化摩擦阻力的变化T1>T2,由此可知此闭环系统为三阶系统二阶无静差系统稳定系统D.不稳定系统第第2653页E. H型系统系统的开环对数幅频特性的（） 表征着系统的稳态性能。低频渐近线的斜率低频渐近线（或其延长线3=1处的高度中频段的宽度D．中频段的斜率E. 高频段的斜率分调节器C短接则对系统产生的影响为变为转速有静差系统相对稳定性改善使电动机启动电流减少超调量增加使启动过程加快在调速系统中，转速与输入量之间的传递函数只与（输入量大小系统内部结构系统参数电压波动负载变化在Nyquist图上，当3V 时，系统的e g增益稳定裕量大于0分贝增益稳定裕量小于0分贝相位稳定裕量为正值相位稳定裕量为负值第27页共53页

（比例积）有关06为零E=00VEV1E=1EV0E>1如果在恒值输入情况下，某反馈控制系统的稳态误差不为零，欲使其为零，则应选择( )串联校正。P(比例)D(微分)Pl(比例积分)PD(比例微分)PID(比例积分微分)系统的传递函数取决于A、系统结构B、固有参数C、输入量D输出量T'dc①C(t)r(t)则此系统满足dtA、当c(t)|t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s二R(S)第28页共53页第第3153页B、 当凹dt

t=0

=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)C、当r(t)=u(t)时，c(t)=l-eD、当r(t)=t 时

-t/T

-t/T控制系统，相位稳

开环传递函数为G(S)=K 的某S(T1S1)(T2S 1)定裕量过小，若增大它的相位稳定裕量，可采取的措施有ABCT1D减小时间常数T2控制系统的稳态误差与() 有关A、开环增益B、系统的无静差度C、输入量的变化规律D输入量的大小若某系统的输入为等加速信号r(t)=-2时，其稳态误差e =ss2乂，则此系统可能为：A.“0”型系统B.“I”型系统C. “H”D.“皿”型系统环增益K将对系统频率特性曲线的影响是(

增大开):使对数幅频特性曲线向上平移使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变所谓最小相位系统是指( )：使相频特性曲线产生平移对相频特性曲线不产生任何影响S平面左半平面S平面左半平面S平面右半平面S平面右半平面—闭环系统的开环传递函数为G(S)二8(S3)，则该系统S(2S3)(S 2)为()：“08;“I”8;“I4;“0。r(t)=t统可能为：“0B.“I”型系统C.“H”型系统D.“皿”型系统减小开环增益K将对系统频率特性曲线的影响是( ):使对数幅频特性曲线向下平移使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变使相频特性曲线产生平移35.所谓最小相位系统是指( )：对相频特性曲线不产生任何影响所谓最小相位系统是指( )：S平面左半平面第32页共53页S平面左半平面S平面右半平面S平面右半平面G(S)二

—闭环系统的开环传递10(S3)(S5)，则该(2S 3)(S2)(3S 5)系统为( )：010;“I”10;“I”5;“0。温度检测元件有C.玻璃水银温度计

热电阻D.辐射式测温计某系统在单位阶跃信号作用下，其输出具有非周期特性，则该系统可能是一阶系统 B.阻尼比1的二阶系统C.阻尼比E>1的二阶系统 D. 阻尼比0的二阶系统系统的频率特性这一数学模型取决于输入量的大小C.下列稳定的系统是

B.扰动量系统内部的结构第33页共53页

K的系统S(TS1)>0的系统S（bH（a<b）统开环传递函数为魯 （a>b）的系统45.对于开环传递函数为S^K^ 45.对于开环传递函数为的系统，减少开环增益 将使系统的开环相频特性曲线下移开环幅频特性曲线下移幅值穿越频率3 变小，系统的快速性变差C相位裕量丫增大，稳定性变好线位移检测元件有〔差动变压器 B.热电阻C. 热电偶 D.感应同步器线性系统在正弦输入信号作用下，其稳态输出与输入的〔〕相位可能相等 B.频率相等C.幅值可能相等 D.频率不相48.系统的数学模型取决于 〔〕A.系统内部的结构 B.扰动量C.系统内部的固有参数 D.输入量的大小某开环系统增加如下的某一环节后，致使系统的稳定性变差的是〔〕积分环节 B. 惯性环节2553页第第38页共53页C.比例微分 D. 振荡环节增加系统的开环增益K将使系统的〔〕开环相频特性曲线不变开环幅频特性曲线上移3变大，系统的快速性变好C相位裕量丫增大，稳定性变好第三部分：简答题对自动控制系统性能指标的主要要求是什么？而 M、N反映了系统P的什么，T 反映了系统的什么，e 又反映了系统的什么；S ss试说明串联校正的优点与不足。PID调节器性能。响?Kv的多少与系统稳定性和稳态性能的关系；系统稳定的充要条件是什么？(从系统特征根的分布来分析)简述奈氏稳定判据内容；叙述系统开环对数幅频特性L(3)低频段渐近线斜率大小，L(3)3=1处的高度对系统稳态精度的影响。PWI400Hz的方波较50Hz方波供电的优点是什么?试述“传递函数”、“频率特性”的定义；经典控制理论的数学模型有几种形式？写出时域中数学模型的通式。试分析比较串联校正与反馈校正的优点与不足。理由。14.f(t)=0.5t+1L[f(t)]=多少？开环系统与闭环系统的最本质区别及其优缺点比较。从能量转换方面讨论惯性环节与振荡环节的阶跃响应特点。17传递函数。系统稳定性。影响。最小相位系统和非最小相位系统。说明开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。奈奎斯特稳定性判据。制。什么叫系统校正。为什么在位置随动系统中，转速负反馈会得到普遍的应用？时域分析中常用的性能指标有哪些？幅频特性和相频特性。频域分析中如何来表征系统的稳定程度。经典控制理论的数学模型有几种形式？写出时域中数学模型的通式。在经典控制理论中，系统的数学模型有几种形式。其作用是否相同？试举出能够实现超前和迟后校正的元件，并从原理上说明这些元件所起的作用。能工作。为什么一阶无差系统加入速度反馈校正后能够改善系统的动态特性，用物理概念来解释。响？有差系统加入微分反馈后对系统的无差度、时间常数和开环放大倍数有什么影响？有哪些元件可作为速度反馈用，试举例说明。传递函数如何？比例加积分控制规律，能否有反馈校正来实现？c%=20%t=0.5s3。o第39页共53页第第4953页正后系统的复

s(0.1s1)=2,要求校o秒数主导极点具有阻尼比Z=0.75。试用根轨迹法求K=151 时的串联秒a 2超前校正装置。G(s)=o

设原系统开环传递函数史 ,要求校正后系统s(0.2s1)(0.5s1)的相位裕度丫=65K=6分贝。试求串联超前校正装置。g第四部分：建模题下图为热水器电加热器。为了保持希望的温度，由温控开关接通试画出这一闭环系统的原理方块图，若要改变所需温度时，定性地说明应怎样改变和操作1-1明应怎样改变和操作1亠水筆，2—閱瀝元井」9F4疫开关.应如何工作并画出对应的系统方块图。统的输出，mk为弹簧统的输出，mk为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数(小车与地面的摩擦不计)下图是手控调压系统。当发电机的负载改变或发电机的转速变化时，发电机的端电压就要随之波动。为了保持端电压的恒定，需不断调节电阻R,以改变激磁电流I,使端电压保持不变，这样做很不方J f便，现将其改成自动调压系统。试画出系统原理图并标出各点应具有的正、负号号并画出方块图的正、负号6.小相位系统渐近对数幅频特性曲线如下图所示，递函数G(S)的表达式。

今测得最试求其传下图（a）与（b）均为自动调压系统。现在假设空载时（a）与（b）110伏。试问带上负载后（a）与（b）哪个110110伏，其道理何在？PID调节器的对数幅频特性如下图所示，求传递函数。L1()-20dB/dec+20dB/decU（t）U（t）为输入量的系统，试求出sc sr其传递函数。并指出它属于哪些典型环节组成?usrt)

C0 RP□

♦uct)机械系统如图所示，其中，AX（t）为系统的输入，位移X（t）为系统的输出，心、K分别为两弹簧的弹性系数，B为阻尼器的2 2阻尼系数，试求系统的传递函数。统。当控制电位器的滑臂转角

下图为一随动系1U0U加到执行2 D电动机的电枢两端，电机带动负载和滑臂一起转动直到反馈电位器滑臂位置与控制电位器滑臂位置一致时，即 ①二①时才停止。试将2 1这个系统绘成方块图，并说明该系统的控制量，被控制量和被控制对象是什么？最小相位系统渐近对数幅频特性曲线如下图所示，传递函数G(S)的表达式。

今测得试求其RC电路网络图。已知ui(t)为该网络的输入,uo(t)为该网络的输出，i1(t)、i2(t)、ua(t)为中间变量。⑴试画出以ui(t)为输入，uo(t)为输出的系统的动态结构图;⑵根据画出的系统结构图，求出系统的传递函数。ui(t)

R1i1(t)

R2uo(t)C1|ua(t) C2弹簧K、Ki 2

为弹簧弹性系统，Bi、B2x(t)y(t)该系统的传递函数。个系统的输出量和干扰量是什么？图1-13NMA 2— J 4— 图1-13的擒电

加粘崛削雄|

一闕魂布卜

闕屁？近线如图所示，试求其开mK，不F(t)为输入量，小车位移x(t)输出量。①求此系统的传递函数△旦;F(s)F(t)3(t)x(t)=?某单位负反馈系统(设为最小相位系统)的开环对数幅频特性曲线

L()(dB)20

-20dB/dec

20dB/dec开环传递函数。某单位负反馈系统（设为最小相位系统）的开环对数幅频特性曲线渐近线如下，求该系统的开环传递函数。L((dB)-40dB/dec-20dB/dec-60dB/dec1-13是一晶体管稳压电源。试将其画成方块图并说明在该电源是什么。1-14是电阻加热炉温自动控制系统。电阻丝电源的通断由接ab接在常闭继电器的线圈电路中，它将随着水银柱的升降而接通或断开，从而控制继电器K,把电阻丝的电源接通或断开，以达到自动调温的目的。试画出这个系统的方块图并与15题的温控系统比较，说明两者有何

XI4

设计一个以电压为指令的内燃机车速度控制系统，工作过程。求下述函数的拉氏变换

并说明系统的f(t)=1/a2f(t)=1/(-a2)

(a<t<0)(a<t<2a)

/;

///f(t)=O(t<0,t>2a)a-0时F(s)的极限值。24试列写右图所示机**械系统的运动方程。1v1Flrr另25.试列写另右图所示机械系统的运动方程。

-VVVK

1 M2Mi-4HJ

K2//■qr—….I列写图2-13所示系统的输出电压匕与输入为电动机转速间的分方程；Ks是隔离放大器。（其中>>； ■qr—….I28. 试列写右图所示发电机的电枢电压与激磁电压间的微分方程。（忽略发电机电感）。t=0时刻开关断开。试求电感L28. 试列写右图所示发电机的电枢电压与激磁电压间的微分方程。（忽略发电机电感）。第50页共53页第第5553页29. 求其传递函数。第五部分：稳定性分析题利用劳斯稳定判据，确定下图所示系统的稳定性。利用劳斯稳定判据，确定下图所示系统的稳定性。下图所示潜艇潜水深度控制系统方块图。试应用劳斯稳定判据分析已知高阶系统的特征方程为4s6+2s5+8s+12s3+20g+16s+16=04试求特征根。D(S)S3+d《+(d+3)S+7=0d值范围。定

G(S)=

(TS S

请应用对数稳判据分析当K增加时，此系统稳定性如何变化。某系统的结构图如下图所示，求该系统稳定时 K的取值范围。R(S) C(S)S(0.01S+1)(0.2S+1) A已知单位负反馈系统的开环传递函数为G(S)9.

- (0.1S 1)(0.5S 1)(S 1)

K为多少时，闭环系统稳定。设单位反馈系统的开环传递函数为=+4a值(a>0

G(s)=(as+1)/s2,试确定使第六部分：结构图简化题用等效变换规则化简如下动态结构图：C(S)=?5.5.求右图的输出信号C(s)用等效变换规则化简如下动态结构图:基于方框图简化法则，求取系统传递函数(s)=X O (s)/i(s)C(s)。C(s)/R(s)。C(s)/R(s)。C(s)/R(s)。10•试求下图所示系统的传递函数。

C(s)/R(s)1 Ttapt-■. …11•试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。R(S)—亠C(S)12-简化下列方块图求其传递函数；(R(S)—亠C(S)简化下列方块图求其传递函数笑R(s)第5653页第第6853页第七部分：时域分析题1.输出与输入信号之间的关系用下式描述：试求在单位阶跃函数作用下系统的输出特性。

已知系统的c(t)=5r(t-3),2.试求:

系统如图所示，r(t)=1(t)为单位阶跃函数，Z3；n②动态性能指标：超调量M和调节时间t (5=5)SR(S)S(S+2)4S(S+2)

C(S)3.器控制系统方块图。已知参数：KK=4。试求取:该系统的传递函数C(s)/R(s)阻尼自振频率3

下图所示为飞行KA=16,q=4及E及无n反应单位阶跃函数过渡过程的超调量、峰值时间及过渡过程时间4.下图为仿型机床位置随动系统方块图。试求该系统的：n(1)E3时间4.下图为仿型机床位置随动系统方块图。试求该系统的：n(2)阶跃函数过渡过程的超调量八峰值时间过程时间ts及振荡次数N。

反应单位tp、过渡3-18K=10秒-1

=0.1秒时：ME3。n(2)渡过程的超调量。

反应单位阶跃函数过瓶峰值时间tp设系统如下图(a)0.1373.16弧度/秒。为了改善系统的相对稳定性，可以采用速度反馈。下图(b)表示了这种速度反馈系统。为了使系统的阻尼比等于0.5,试确定KH值。作出原系统和具有速度反馈系统的单位阶跃响应曲线。c(t)=5(1-e-0.5t)，求系统的过渡过程时间。下图系统的方块图。试求：nE3。n过程品质指标的？下图系统的方块图。试求：n各系统的阻尼比E及无阻尼自振频率3 。n各系统的单位阶跃响应曲线及超调量、上升时间、峰值时间和过渡过程时间，并进行比较，说明系统结构、参数是如何影响过渡过程品质指标的？I•r -5(1+0*W一二町―：. ■■

丄一亠-=一!:…,…「一，I! ■-下图系统的方块图。试求：E3n各系统的单位阶跃响应曲线及超调量、上升时间、峰值时间和过质指标的？递函数

已知单位负反馈系统的开环传G(S)諸③且初始条件为C(0)=-1, C(0)=0r(t)=l(t应。R(s)…— 2 C(s)+| s(s+3) _第八部分：频域分析题c(t)sin3t2e3t，试求系统的频率特性。s)二二，T=0.1(秒),Ts1K=5,试绘制开环对数频率特性和闭环频率特性，并求在3=10(1秒时，对应二个特性的二个相角及频带数值。设系统的前向环节传递函数为GK,其反馈环节传递函数为H(s)=-Tsc Ts1设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s),试绘制系统的闭环数频率特性，确定系统的谐振峰值M与谐振频率3 r。某调速系统实验数据如表，试绘制系统的幅相频率特性及对数频率特性，并写出其等效传递函数，使误差不超过 3分贝~6分贝设系统开环传递函数为G(sT=0.1T=0.2秒s(s1)时，试确定系统稳定时K的最大值。G(s)二弋些哩,M圆绘制单位反s(s1)(s10)馈系统的闭环频率特性(可借助伯德图)。

Ts)=-，试绘制其幅相频率特性与Ts1对数频率特性。G(s

2

,若使系统的幅值裕s(s2s100)度为20分贝，开环放大倍数K应为何值？此时相角裕度v为多少？设单位反馈系统开环传递函数为G(s)= 160(s1)(0.05s1)(0.1s1)(0.002s1)试判别系统的稳定性，并求加入串联校正装置H(s)=仝”后