自动控制技术试卷

1、机械工程控制基础期末考试题一、填空题：（每题 2 分, 共 20 分) 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较得信号，这个信号称为 _ _ _ _ .2 若前向通道得传递函数为 ( ) ，反馈通道得传递函数为（ s），则闭环传递函数为_ _ _。3齿轮副中 , 以主动轮角速度为输入 , 以被动轮转角 为输出 , 则这个装置为 _ _ _环节 .4od图中对数相频特性图上得-1 o 线对应于奈奎斯特图中得_ _ _。5自动控制系统对输入信号得响应, 一般都包含两个分量，即一个就是_ _ _,另一个就是 _ _分量。在斜坡函数得输入作用下，_ _ _型系统得稳态误差为零。

2、惯性环节得传递函数 , 它得幅频特性得数学式就是 _ _ _，它得相频特性得数学式就是 _ _。7 函数得拉式反变换就是 _ _ _ 。8 已知单位反馈系统得开环传递函数，试求出系统在单位阶跃输入下得稳态误差_ _ _ _。9 已知系统得单位阶跃响应为， 此系统得闭环传递函数为_ _ _ _, 系统得阻尼比就是 _ _ _ _闭环系统稳定得充要条件就是所有得闭环极点均位于平面得_ _半平面。 . 对于一个自动控制系统得性能要求可以概括为三个方面: 稳定性、_ _与准确性 .2反馈控制系统就是根据输入量与_ _ _得偏差进行调节得控制系统.。当且仅当闭环控制系统特征方程得所有根得实部都就是_ _

3、时，系统就是稳定得。4。方块图中环节得基本连接方式有串联连接、并联连接与_连接 .5. 线性定常系统得传递函数， 就是在 _ _ _ _时，系统输出信号得拉氏变换与输入信号得拉氏变换得比。6线性定常系统在正弦信号输入时, 稳态输出与输入得相位移随频率而变化得函数关系称为_ _ _.7积分环节得对数幅频特性曲线就是一条直线，直线得斜率为_ _d ec 。8单位斜坡函数t 得拉氏变换为_。9. 分析稳态误差时 , 将系统分为 0 型系统、 I 型系统、 II 型系统，这就是按系统开环传递函数所含 _环节得数目来分类得 . . 二阶系统得阻尼系数= _ _时，为最佳阻尼系数，这时系统得平稳性与快速性

4、都较理想。1在单位斜坡输入信号作用下, 型系统得稳态误差ess _ _ _.12。线性系统得对数幅频特性, 纵坐标取值为_ _ _, 横坐标为 _ _ _。 3. 奈奎斯特稳定性判据就是利用系统得_ _ _ _来判断闭环系统稳定性得准则 .、选择题 : （共计 1题 )1。设系统得特征方程为，则此系统.（)、稳定B、临界稳定C 、不稳定D、稳定性不确定2 。 引 出 点 前 移 越 过 一 个 方 块 图 单 元 时 , 应 在 引 出 线 支 路 上.()A、并联越过得方块图单元、串联越过得方块图单元B、并联越过得方块图单元得倒数D、串联越过得方块图单元得倒数。时域分析法研究自动控制系统时最

5、常用得典型输入信号就是。（）A。脉冲函数?B。斜坡函数C抛物线函数?D。阶跃函数4系统得传递函数，其系统得增益与型次为。（）、 5，B、5，C 、5,4D、 5，一阶微分环节, 当频率时, 则为.（）A、45B、 45C、D 、 906采用负反馈连接时, 如向前通道得传递函数为G(s）, 反馈通道得传递函数为H（ s) ，则其闭环传递函数为。(）A、B、D、7。已知，其原函数得终值。(）、C 、 0、 75D、 38。梅逊公式主要用来。(）A、判断稳定性B、计算输入误差、求系统得传递函数D 、求系统得根轨迹9.惯性 环 节 与积 分环 节得 频率 特性 在(）A、幅频特性得斜率B 、最小幅值C

6、 、相位变化率1 . 二阶系统得传递函数, 则该系统就是。(A、临界阻尼系统B、欠阻尼系统C、过阻尼系统11。正弦函数co得拉氏变换就是(）、?B、C、 ?D、1 . 已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为A0。6、0.7 7、0上相 等D、穿越频率)D、零阻尼系统。(。)D 、113（。 下 列 哪 种 措 施 对 改 善 系 统 得）A、增加积分环节精 度 没 有 效 果B 、提高系统得开环增益K。C、增加微分环节D、引入扰动补偿14。通过测量输出量, 产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值得元件为。（)A、比较元件B 、给定元件C、反馈元件D、放大元件1 . 在系

7、统对输入信号得时域响应中, 其调整时间得长短与指标密切相关。（）A、允许得稳态误差B、允许得超调量、允许得上升时间D、允许得峰值时间16设一阶系统得传递函数为, 其阶跃响应曲线在t=0处得切线斜率为。()、 7.2C 、D 、17 、 下 列 开 环 传 递 函 数 所 表 示 得 系 统 ， 属 于 最 小 相 位 系 统 得 就 是（）。(A)(B)（ 0)（C）(D ） 8、对数幅频特性得渐近线如图所示，得传递函数（ s）为（）它对应A、 1+ s?B、C、?D、 （ 1+T） 0、若系统得Bode 图在 5 处出现转折（如图所示），这说明系统中有（)环节 .A、5s+1?B、 （ +1

8、） 2C、 +? D、20、已知系统得传递函数G（s)= ，其幅频特性 G（j ）应为 (）A、 ? ?B、C、?D、 1、已知系统得频率特性为（ j )=,则频率特性得虚部为（)。、B、C、 D、 -22、设系统开环传递函数为 , 其（ ）A。幅相特性曲线就是一条与虚轴平行得直线B。幅相特性曲线就是一条与实轴平行得直线C. 幅相特性曲线就是一条 s 上半平面得半圆线 . 幅相特性曲线就是一条s 下半平面得半圆线 3、已知系统频率特性为，则该系统可表示为 (）（ A)（ B）（ C）（D)24、已知系统频率特性为, 当输入为时，系统得稳态输出为 (）（ A)(B ）(C)(D)、微分环节得对数

9、幅频特性曲线就是一条(）。A、水平线 B 、垂直线、斜率为 20dBdec 得直线、斜率为 b dec 得直线2、 已知最小相位系统得Bode 图如图所示，则此系统包含得积分环节为： （）A、0 个 ?、 1 个C。2 个、个2、比例环节得对数幅频特性曲线就是一条（）。A、水平线、垂直线C、斜率为 -2d ec得直线、斜率为 1 d c 得直线26、对于传递函数 ,() 得系统 , 其相频特性为 (）A、B、C、2、 设反馈系统得传递函数为A.B、C、D、, 当系统得输入时，求系统得稳态输出(）。 . 下列Nqust图所对应得传递函数中包含积分环节得就是（）D、以上三项都不包含积分环节三、名词

10、解释（每题5 分，共计题 0 分）1、传递函数2、主导极点3、偶极子4、最小相位系统三、计算题 ( 每题 0 分，共计 5分 )1、已知系统得开环传递函数如下:试绘制系统得开环N qis图。2、 已知系统得开环传递函数如下:试绘制系统得开环y is图。3、 已知如下列传递函数得系统：试绘制系统得开环Nyquist 图。4、设开环系统得频率特性为试绘制系统得对数幅频特性图5、 设系统得传递函数为， 式中 ,时间常数 =0-5 秒，放大系数 K=10 。求在频率 f H，幅值 R1得正弦输入信号作用下，系统稳态输出得幅值与相位。6、 设单位负反馈系统开环传递函数。（1) 试确定使相角裕量等于得值。

11、8、若二阶系统得单位阶跃响应为t03） 试求其闭环传递函数；( )确定其阻尼比与无阻尼固有频率n 。9、设单位反馈系统得开环传递函数试求当输入信号时, 系统得稳态误差.1某最小相位系统得开环对数幅频特性曲线如下图所示:写出该系统得开环传递函数, 并求系统得相位裕量.(10分 )11已知某单位反馈闭环系统得开环传递函数为：, 当系统得输入信号为时，求系统得稳态输出。 2. 某系统方块图如下图所示 , 试求其无阻尼自然频率 , 阻尼比，最大超调量， 峰值时间，调整时间 （ = 、 02）。（10 分）13、已知最小相位系统B de 图如下图所示（分）（必须有求解过程)（ 1） 写出系统开环传递函数

12、（分 );( ）利用相位裕量判断系统稳定性； （ 2 分)14、设某系统得特征方程式为求其特征根，并判断系统得稳定性。(10分）15、已知单位反馈系统得开环传递函数试绘制奈奎斯特曲线（10 分） .注：绘出正确曲线得5 分，判断正确得5 分）,并利用奈氏判据判断其稳定性.6、 已知某单位负反馈控制系统得开环传递函数为G（ s）=： 在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性；由图解求取其幅值穿越频率( 近似值 ) ； 由公式求取相位裕量，并由此判断该系统得稳定性。17、 已知某单位负反馈控制系统得开环传递函数为（s)=:在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性;由图解求取其幅值穿越频率c （近似值）； 由公式求取相位裕量, 并由此判断该系统得稳定性. 8 某最小相位系统得开环对数幅频特性如图所示，要求：(1)写出系统开环传 递 函 数 ;（2）利用相位裕量判断系统稳定性 ;( ) 将其对数幅频特性向右平移十倍频,试讨论对系统性能得影响。解:（1）由图可以写出系统开环传递函数如下:（ )系统得开环相频特性为 :截止频率 :相角裕度 :，故系统稳定。（ 3)将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新得开环传递函数其截止频率：而相角裕度 :故系统稳定性不变。由时域指标估算公式可得：=所以 ,系统得超调量不变 ,调节时间缩短 ,动态响应加快。9 单位反馈控制系统得开环传递