自动控制理论第三章练习题

《自动控制理论》（二）第三章测试题一、单项选择题(每题2分)1.关于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，()无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的峰值时间tp越大B.无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的峰值时间tp越小无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的峰值时间tp不变无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的峰值时间tp不定系统特色方程式的全部根均在根平面的左半部分是系统稳固的()A.充分条件B.必需条件C.充分必需条件D.以上都不是随动系统中常用的输入信号是斜坡函数和()A.阶跃函数B.脉冲函数C.正弦函数D.抛物线函数3．二阶系统当0<<1时，假如增添，则输出响应的最大超调量p将（）A.增添B.减小C.不变D.不定2．一阶系统G(s)=K的放大系数K愈小，则系统的输出响应的稳态值（）Ts1A.不变B.不定C.愈小D.愈大7．主导极点的特色是（）A.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近5.系统稳固的充分必需条件是其特色方程式的全部根均在根平面的()A.实轴上B.虚轴上C.左半部分D.右半部分11.关于欠阻尼的二阶系统，当无阻尼自然振荡频次ωn保持不变时，()A.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越大B.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越小C.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts不变D.阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts不定1.控制系统的上涨时间tr、调整时间tS等反应出系统的()A.相对稳固性B.绝对稳固性C.迅速性D.安稳性7.一阶系统的阶跃响应，()。A.当时间常数T较大时有超调B.当时间常数T较小时有超调C.有超调D.无超调2.时域剖析中最常用的典型输入信号是（）A.脉冲函数B.斜坡函数C.阶跃函数D.正弦函数15.设单位负反应控制系统的开环传达函数Go(s)=K，此中K>0,a>0，则闭s(sa)环控制系统的稳固性与（）值的大小相关值的大小相关和K值的大小相关和K值的大小没关关于一阶、二阶系统来说，系统特色方程式的全部系数都是正数是系统稳固的()。A.充分条件B.必需条件C.充分必需条件D.以上都不是15.关于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时，()。无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的超调量σp越大无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的超调量σp越小无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的超调量σp不变无阻尼自然振荡频次ωn越大，系统的超调量σp不定7．当二阶系统的根散布在右半根平面时，系统的阻尼比ξ为（）A．ξ<0B．ξ=0C．0<ξ<1D．ξ>19．已知系统的特色方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，则此系统的稳固性为（A．稳固B．临界稳固C．不稳固D．没法判断10s(s1)

1

）Khs，当闭环临界稳准时，A．-1B．-0.1

Kh值应为（C．

）

D．12．若系统的特色方程式为

s3+4s+1=0，则此系统的稳固性为

(

)A．稳固

B

．临界稳固

C．不稳固

D．没法判断9．过阻尼系统的动向性能指标是调整

时间

t

s和

(

)A．峰值时间

t

pB

．最大超调量

pC

．上涨时间

t

r

D．衰减比

p／

p′13．一阶系统

G(s)=

的时间常数

T

越大，则系统的输出响应达到稳态值的

时间

(

)

A．越长

B

．越短

C．不变

D．不定6．当二阶系统的根散布在根平面的虚轴上时，系统的阻尼比

为（

）A．<0B．=0C．0<<1D．≥19．控制系统的稳态偏差ess反应了系统的（）A．稳态控制精度B．相对稳固性C．迅速性D．安稳性．当二阶系统特色方程的根为拥有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（）A．ζ<0B．ζ＝0C．0<ζ<1D．ζ≥13．已知单位反应控制系统在阶跃函数作用下，稳态偏差ess为常数，则此系统为（）A．0型系统B．I型系统C．Ⅱ型系统D．Ⅲ型系统K的时间常数T越小，则系统的响应曲线达到稳态值的时7．一阶系统G(s)Ts1间（）A．越短B．越长C．不变D．不定3．假如高阶系统的一个极点在根平面上的地点与一个零点的地点十分凑近，则该极点对系统的动向响应（）A．没有影响B．几乎没有影响C．有影响D．能否有影响，不太清楚4．采纳零、极点抵消法是为了使控制系统（）A．减少超调量B．降低阶数C．改良迅速性D．改良动向和稳态性能．已知单位负反应控制系统的开环传达函数为G（s）=K,则系统稳准时K的8s1范围为（）A．K．KC．KK<0B>0>1D．>2二、填空题(每题1分)假如要求系统的迅速性好，则_极点_____应距离虚轴越远越好。20．一阶系统1的单位阶跃响应为y(t)=1-e-t/T(t≥0)。Ts13.用时域法剖析控制系统时，最常用的典型输入信号是_阶跃函数__。假如要求系统的迅速性好，则闭环极点应距离_虚轴__越远越好。在单位斜坡输入信号的作用下，0型系统的稳态偏差ess=___∞__。19.时域动向指标主要有上涨时间、峰值时间、最大超调量和调整时间。特色函数F(s)的极点是系统开环传达函数的__________。24.时域性能指标中所定义的最大超调量σp的数学表达式是__________。剖析稳态偏差时，将系统分为0型系统、1型系统、2型系统，这是按开环传达函数的___积分__环节数来分类的。6.系统稳固的充分必需条件是其闭环传达函数的极点都在s平面__虚轴_的左半部分。若要求系统的迅速性好，则闭环极点应距虚轴越___远__越好。18．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为__0<ξ<1__。119．G(s)=的环节称为___惯性__环节。Ts122．系统输出响应的稳态值与___________之间的偏差称为稳态偏差ess。决定二阶系统动向性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和__ωn__。25.线性系统稳固的充分必需条件是它的特色方程式的全部根均在根平面的__左半_部分17．二阶系统的阻尼比ξ在_≥1_范围时，响应曲线为非周期过程。18．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态偏差e=__0____。ss17．在单位斜坡输入信号作用下，I型系统的稳态偏差ess=__K__。22．一阶系统G(s)1的单位脉冲响应为_____________。1Ts三、名词解说(每题2分)5.主导极点28．稳态偏差ess28．偶极子28．稳态速度偏差系数KV四、简答题(每题4分)在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三种状况下，标准二阶系统的单位阶跃响应特征分别是什么36．高阶系统中哪些闭环极点对系统的影响能够忽视在0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1三种状况下，试画出标准二阶系统的单位阶跃响应。1.试写出二阶振荡环节的传达函数。2.试写出一阶惯性环节的单位斜坡响应。231．设二阶系统的闭环传达函数为G(s)n，当0<1时，试说明22ns2sn它的特色方程和特色根是什么并将特色根在根平面上表示出来，再说明系统能否稳固31．设一阶系统的闭环传达函数为G(s)=,试剖析并画出其不一样时间常数T（T1<T2<T3）时的单位阶跃响应曲线。五、计算题1.设系统的闭环传达函数为Gc(s)=22，试求最大超调量σp=%、峰值n22nssn时间tp=秒时的闭环传达函数的参数ξ和ωn的值。37．已知单位反应控制系统的开环传达函数为G04(s)s(s5)求1）单位阶跃响应；2）单位斜坡响应。21.设系统的闭环传达函数为GC(S)=n2,试求ξ=、ωn=5rad/s时单位2nss2n阶跃响应的上涨时间tr、峰值时间tP、最大超前量σP和调整时间ts(△=±5%)。2.设单位反应（即H(s)=1）系统的开环传达函数G(s)=K，试求其1)(T2s1)(T1s单位阶跃响应时的稳态偏差ess。39．经过试验测得某一系统在单位阶跃函数r(t)作用下的闭环输出响应为y(t)=1+，试求该系统的闭环传达函数Y(s)/R(s)，阻尼比ξ和自然振荡频次ωn。（10分）34．设单位反应控制系统的开环传达函数为G(s)H(s)=10s(s1)(s4)试确立地点偏差系数Kp、速度偏差系数Kv及加快度偏差系数Ka，以及当输入r(t)=1(t)+2t时系统的稳态偏差e。ssr34．设单位反应控制系统的开环传达函数为0当参照输入r(t)=4t+8t2G(s)=时，试求系统的稳态偏差essr。35．设控制系统的方框图如题35图所示，当输