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国家开放大学电大本科《机电控制工程基础»2023-2024期末试题及答案（试卷代号：1116）一、选择题（每小题4分，共32分）I.系统传递函数为W （2 .输入为m 位阶跃函数时•输出拉氏变换>3为《Eu u ---D. 2W(s)2.某二阶索就的特征眼为的个纯煨根.则诙系统的单位阶跃响成为《B. 等幅振荡93.单位依反馍系.统开环传函为（；（5）= ；7E ），系统的阴豺L 顷A. 3D. 0,33I. 2r 的拉氐变换为（A ，7+1。
答3 *5 5位负反裕系统的开环传逆函数为 m 由土矛则此系统在单位阶妖函数输人F 的代态误差为（ ifA.. 0. 25B ・I C 0□T6.单位脉冲两教的fi 氏变横为《"A. 1&1/卷仁2D ・2/s「•单位俐椅M 的肝环传"钦为以* 而顽雨 思轨迹的分支敬如'A. 1R2 C 3D ，」&辆的也诚涌散《，（-一「5 '）3二K "系统的憎监和型次为（"A. 5<2*5/44C. 5.4二、判断题（每小题3分，共30分）9.单位阶既函数的担器拉斯变换靖果是】・（）A.单凋上升11 5川・410. 归仇反波沽构的禁筑,其前间通■传谛甬数为的伸递两散为YHJ）•蛔系统的开环佑逢函效为Gu）〃（Q.闭环传还函牧为而而7?77?《）11. «_阶系统的特彼18 ■两个4有仇实部的共泥其根・则设系境的单位阶职响应,我表现为等悟娠膀.（）12. 系汩【环对敬幅楠特吐的依切!段仔映第境的措态性0（>13. 系•统的传递函一牲为（*，）=膘:彳,则傻系统零点为顷点为，°・—2.（）“・任处驰控;M理论中代用的检M系院数学授也有微分方程、传递函数、顿曜特件罪・（）以叩〕调》中的T指的积分控制器.（）0理想貌微分环打对枚WJ频待性曲级是一条斜率为"MHE M的在线，（,17-城忤系统和非线性系统的根本区别在于技性系统汹足迭如晚珂.彬愤忤争琉f擂兄迭加原理「K）•«•甘控制系统的三个基本要求是栓定、准确豪快速（）三、综合题（38分）19. （15分）已知系统框图如图所示，试求：（1）系统的特征参数（阻尼比和无阻尼自振荡角频率）；（2）简要评价该系统的动态性能；（3）写出系统的闭环传递函数。
机电工程控制基础答案【篇一：机电工程基础作业答案】>第一章习题答案一、简答1．什么是自动控制？就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2．控制系统的基本要求有哪些？控制系统的基本要求可归结为稳定性；准确性和快速性。
3．什么是自动控制系统？指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成4．反馈控制系统是指什么反馈？反馈控制系统是指负反馈。
5．什么是反馈？什么是正反馈？什么是负反馈？反馈信号(或称反馈)：从系统(或元件)输出端取出信号，经过变换后加到系统(或元件)输入端，这就是反馈信号。
当它与输入信号符号相同，即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之，符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6．什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输入端，此类系统称为反馈控制系统（或闭环控制系统）。
7．控制系统按其结构可分为哪3类？控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8．举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作用是时间的未知函数，即给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化，这样的系统称之为随动系统。
随动系统应用极广，如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。
9．自动控制技术具有什么优点？⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的发展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程则因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用10．对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能有几种情况？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程二、判断1．自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
一、判断题（共20道，每道2分）题目1时间常数T越大，一阶系统跟踪单位斜坡输入信号的稳态误差越小。
错题目2二阶系统在欠阻尼下阶跃响应表现为等幅振荡的形式。
错题目3一阶系统的动态响应速度和其时间常数有关。
对题目4两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。
错题目5两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。
错题目6两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率错题目7一阶系统的时间常数越小，其动态响应速度越快。
对题目8二阶系统的调节时间和阻尼比及无阻尼自振荡角频率的乘积成反比。
对题目9二阶系统的阻尼比越小，振荡性越强。
对题目10对于Ⅰ型系统，在单位阶跃输入信号下的稳态误差为零。
对题目11劳斯表第一列系数符号改变了两次，说明该系统有两个根在右半s平面。
对题目12如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的。
否则，系统不稳定。
对题目13在计算中劳斯表的某一行各元素均为零,说明特征方程有关于原点对称的根。
对题目140型系统在阶跃输入作用下存在稳态误差,常称有差系统。
对题目150型系统不能跟踪斜坡输入，Ⅰ型系统可跟踪，但存在误差，Ⅱ型及以上在斜坡输入下的稳态误差为零。
对题目16二阶系统在零阻尼下，其极点位于S平面的右半平面。
错题目17二阶欠阻尼系统，其阻尼比越大，系统的平稳性越好。
对题目18系统的稳态误差和其稳定性一样，均取决于系统自身的结构与参数。
错题目19两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。
错题目20当固定，增加时，二阶欠阻尼系统单位阶跃响应的调节时间将减小。
对二、选择题（共20道，每道3分）题目21若系统的开环传递函数为，则它的开环增益为（）a. 5题目22二阶系统的传递函数，则该系统是（）c. 欠阻尼系统题目23若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（）。
奥鹏15春北航《机电控制工程基础》在线作业二一、单选题（共20 道试题，共40 分。
）1. 人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当地数学模型逼近的方法又称为（）。
A. 最优控制B. 系统辨识C. 系统分析D. 自适应控制正确答案：B2. 二阶系统的传递函数G(s)=5/(s2+2s+5)，则该系统是（）。
A. 临界阻尼系统B. 欠阻尼系统C. 过阻尼系统D. 零阻尼系统正确答案：B3. 若已知某串联校正装置的传递函数为G(s)=(s+1)/(10s+1)，则它是（）装置。
A. 反馈校正B. 相位超前校正C. 相位滞后-超前校正D. 相位滞后校正正确答案：D4. 若系统的闭环传递函数为φ(s)=1000/(s2+34.5s+1000)，则峰值时间为（）。
A. 0.2B. 0.25C. 0.12D. 0.5正确答案：C5. 就连续系统和离散系统的分析工具而言，以下说法正确的是（）。
A. 二者均以拉氏变换为分析工具B. 连续系统以拉氏变换为分析工具，离散系统以z变换为分析工具C. 连续系统以z变换为分析工具，离散系统以拉氏变换为分析工具D. 二者均以z变换为分析工具正确答案：B6. 由系统结构、输入外作用形式和类型所产生的稳态误差称为（）。
A. 结构性稳态误差B. 附加稳态误差C. 原理性稳态误差D. 以上均不正确正确答案：C7. 最小相位系统的开环增益越大，则其（）。
A. 振荡次数越多B. 稳定裕量越大C. 相位变化越小D. 稳态误差越小正确答案：D8. 根轨迹在开环复数极点处的切线与正实轴的夹角称为（）。
A. 起始角B. 终止角C. 入射角D. 反射角正确答案：A9. 对于相位超前校正装置，其奈氏曲线为（）。
A. 圆B. 上半圆C. 下半圆D. 45°弧线正确答案：B10. 对0型系统，加速度输入下的稳态误差为（）。
A. 0B. ∞C. KD. 以上均不正确正确答案：B11. 惯性环节和积分环节的频率特性（）相等。
机电控制工程基础作业2一、简答题1、某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？单调上升2、系统动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？延迟时间t d阶跃响应第一次达到终值h（∞）的50％所需的时间。
上升时间t r阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。
阶跃响应越过稳态值h（∞）达到第一个峰值所需的时间。
峰值时间tp调节时间ts 阶跃响到达并保持在终值h（∞）+5％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的±2％误差带来定义调节时间。
）超出终值h（∞）的百分比，即超调量σ％峰值h（tp3、劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？劳斯稳定判据能判断线性定常系统的稳定性。
4、一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
？由于一阶系统的阶跃响应没有超调量，所有其性能指标主要是调节时间，它表征系统过渡过程的快慢。
当t＝3T或4T时，响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
显然系统的时间常数T越小，调节时间越小，响应曲线很快就能接近稳态值。
5、在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么特点？在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。
二、填空题1、在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的传递函数。
2、单位积分环节的传递函数为1/s 。
3、一阶系统，则其时间常数为T 。
4、系统传递函数为W（s），输入为单位阶跃函数时，输出拉氏变换Y（s）为。
，系统的阻尼比ξ= 0.167 、无阻尼自振荡角频率ωn为 3 ，调5、单位负反馈系统开环传函为，节时间t s(5%)为 6 秒。
6、某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为等幅振荡。
7、Ⅰ型系统不能无静差地跟踪单位斜坡输入信号。
机电控制工程基础练习2一、填空1、频率响应是 响应。
正弦输入信号的稳态2、控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。
瞬态过程是指系统从 到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t 趋于 时系统的输出状态。
初始状态 无穷3、zz z z z Y -++=32312)(所对应的)(kT y 的前三项是)0(y ,)(T y )2(T y 依次 是 ， ， 。
1 ，2 ， 34、s 平面与z 平面的对应关系是：s 平面的左半平面对应于z 平面上单位圆以内，s 平面的虚轴对应于z 平面单位圆，s 平面的右半平面，对应于z 平面单位圆以外。
5、若系统输入为t A ωsin ，其稳态输出相应为)sin(φω+t B ，则该系统的频率特性可表示为 。
φj e AB 6、2型系统的对数幅频特性低频渐近线斜率为 。
–40dB/dec 7、惯性环节的传递函数为 。
Tss G +=11)( 8、当输入信号的角频率ω在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系统的频率特性。
9、对于一阶系统，当ω由0→∞时，矢量D(j ω)逆时针方向旋转2π，则系统是稳定的。
否则系统不稳定。
10、如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。
离散11、当采样频率满足max 2ωω≥s 时，则采样函数)(t f *到原来的连续函数)(t f 。
能无失真地恢复12、离散信号)(t f *的数学表达式为 。
∑∞-∞=*-⋅=k kT t kT f t f )()()(δ13、时间响应由 响应和 响应两部分组成。
瞬态、稳态 14、)()()(0ωωωj G x y A ==为系统的 ，它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应幅值衰减（或放大）的特性。
)()(ωωφj G ∠=为系统的 ，它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应，相位迟后)0(<φ或超前)0(>φ的特性。
形考任务1一、判断题（共20道，每道2分）自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。
[答案]错反馈控制系统通常是指正反馈。
[答案]错所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。
[答案]错给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量，这样的系统称之为随动系统。
[答案]对自动控制技不能提高劳动生产率。
[答案]错对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。
[答案]错对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能出现单调过程。
[答案]对被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。
[答案]对任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。
[答案]对自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
[答案]对一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。
[答案]错控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。
[答案]错控制系统的传递函数取决于自身的结构与参数，和外输入无关。
[答案]：对传递函数模型可以用来描述线性系统，也可以用来描述非线性系统。
[答案]错系统的传递函数为则该系统有两个极点。
[答案]错传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统能有相同的传递函数。
[答案]对某环节的输出量与输入量的关系为y(t)=Kx(t)，K是一个常数，则称其为比例环节。
[答案]对对于同一系统，根据所研究问题的不同，可以选取不同的量作为输入量和输出量，所得到的传递函数模型是不同的。
[答案]对在零初始条件下，传递函数定义为输出和输入之比。
[答案]错控制系统传递函数分子中s的最高阶次表示系统的阶数。
[答案]错开环控制系统的精度主要取决于。
[答案]D.系统的校准精度反馈控制系统通常是指。
机电控制工程根底作业1、一、简答题1、对控制系统的根本要求通常有哪些？稳定性〔长期稳定性〕、准确性〔精度〕和快速性〔相对稳定性。
2.人工控制的恒温箱，人工调节过程包括哪些内容？1).观测恒温箱内的温度(被控制量)与要求的温度(给定值)进展比拟，得到温度2)．的大小和方向根据偏差大小和方向调节调压器，控制加热电阻丝的电流以调节温度回复到要求值。
人工控制过程的实质：检测偏差再纠正偏差3.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程可能有哪些？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程4.开环控制系统有哪两个主要特点？开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是，在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反应控制作用，即系统的输出量对控制量没有影响。
5.闭环控制系统的主要特点是什么？闭环控制的特点是，在控制器与被控对象之间，不仅存在着正向作用，而且存在着反应作用，即系统的输出量对控制量有直接影响。
6．什么叫做反应控制系统系统输出全部或局部地返回到输入端，此类系统称为反应控制系统〔或闭环控制系统〕。
7．控制系统按其构造可分为哪3类？控制系统按其构造可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8．举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作用是时间的未知函数，即给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化，这样的系统称之为随动系统。
随动系统应用极广，如雷达自动跟踪系统，火炮自动瞄准系统，各种电信号笔记录仪等等。
9、自动控制技术具有什么优点？⑴极大地提高了劳动生产率；⑵提高了产品的质量；⑶减轻了人们的劳动强度，使人们从繁重的劳动中解放出来，去从事更有效的劳动；⑷由于近代科学技术的开展，许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的，还有许多生产过程那么因人的生理所限而不能由人工操作，如原子能生产，深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
在这种情况下，自动控制更加显示出其巨大的作用10．对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能有几种情况？单调过程衰减振荡过程持续振荡过程发散振荡过程11、什么是数学模型？描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式叫做系统的数学模型。
机电控制工程基础第2次作业第3章一、简答1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？ 单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么？单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果：X r (s)=L[1(t)]=1/s单位斜坡函数的拉氏变换结果：X r (s)=L[At]=A/s 22．什么是极点和零点？如果罗朗级数中有有限多个0z z -的负幂项，且m z z --)(0为最高负幂称0z 是f(z)的m 级极点。
)()()(0z z z z f m ϕ--=其中)(z ϕ在0z 解析且)(z ϕ不等于0，0z 是f(z)的m 级零点。
3. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？该系统的单位阶跃响应曲线动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡4．什么叫做二阶系统的临界阻尼？画图说明临界阻尼条件下二阶系统的输出曲线。
当ζ=1时是二阶系统的临界阻尼5．动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？延迟时间d t 阶跃响应第一次达到终值)(∞h 的50％所需的时间。
上升时间r t 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。
峰值时间p t 阶跃响应越过稳态值)(∞h 达到第一个峰值所需的时间。
调节时间s t 阶跃响到达并保持在终值)(∞h 5±％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的2±％误差带来定义调节时间。
超调量σ％ 峰值)(p t h 超出终值)(∞h 的百分比，即σ％100)()()(⨯∞∞-=h h t h p ％6．劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？能够判定一个多项式方程在复平面内的稳定性。
7．一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t 满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
？一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律上升并最终趋于1的曲线，响应曲线具有非振荡特征，故又称为非周期响应。
国家开放大学《机电控制工程基础》形考任务1-4参考答案形考任务1一、判断题1.自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。
（×）2.反馈控制系统通常是指正反馈。
（×）3.所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。
（×）4.给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量，这样的系统称之为随动系统。
（√）5.自动控制技不能提高劳动生产率。
（×）6.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。
（×）7.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能出现单调过程。
（√）8.被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。
（√）9.任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。
（√）10.自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。
（√）11.一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。
（×）12.控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。
（×）13.控制系统的传递函数取决于自身的结构与参数，和外输入无关。
（√）14.传递函数模型可以用来描述线性系统，也可以用来描述非线性系统。
（×）15.系统的传递函数为则该系统有两个极点。
（×）16.传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统能有相同的传递函数。
（√）17.某环节的输出量与输入量的关系为y(t)=Kx(t)，K是一个常数，则称其为比例环节。
（√）18.对于同一系统，根据所研究问题的不同，可以选取不同的量作为输入量和输出量，所得到的传递函数模型是不同的。
（√）19.在零初始条件下，传递函数定义为输出和输入之比。
机电控制工程基础第2次作业
第3章
一、简答
1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？ 单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么？
单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果：X r (s)=L[1(t)]=1/s
单位斜坡函数的拉氏变换结果：X r (s)=L[At]=A/s 2
2．什么是极点和零点？
如果罗朗级数中有有限多个0z z -的负幂项，且m z z --)(0为最高负幂称0z 是f(z)的m
级极点。
)()()(0z z z z f m ϕ--=其中)(z ϕ在0z 解析且)(z ϕ不等于0，0z 是f(z)的m 级零点。
3. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？
该系统的单位阶跃响应曲线动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡
4．什么叫做二阶系统的临界阻尼？画图说明临界阻尼条
件下二阶系统的输出曲线。
当ζ=1时是二阶系统的临界阻尼
5．动态性能指标通常有哪几项？如何理解这些指标？
延迟时间d t 阶跃响应第一次达到终值)(∞h 的50％所需的时间。
上升时间r t 阶跃响应从终值的10％上升到终值的90％所需的时间；对有振荡的系统，也可定义为从0到第一次达到终值所需的时间。
峰值时间p t 阶跃响应越过稳态值)(∞h 达到第一个峰值所需的时间。
调节时间s t 阶跃响到达并保持在终值)(∞h 5±％误差带内所需的最短时间；有时也用终值的2±％误差带来定义调节时间。
超调量σ％ 峰值)(p t h 超出终值)(∞h 的百分比，即
σ％100)()
()(⨯∞∞-=h h t h p ％
6．劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？
能够判定一个多项式方程在复平面内的稳定性。
7．一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t 满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
？
一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律上升并最终趋于1的曲线，响应曲线具有非振荡特征，故又称为非周期响应。
当t=3T 或4T 时响应值与稳态值之间的误差将小于5～2%。
8．在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么特点？
在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应的暂态分量为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。
9．阻尼比ζ≤0时的二阶系统有什么特点？
ζ=0时，系统的响应为等幅振荡。
ζ<0时，系统不稳定。
总之ζ≤0时的二阶系统都是不稳定的。
10．已知系统闭环传递函数为：
1707.025.01)(2++=
s s s φ 则系统的ξ、ωn 及性能指标σ％、ts （5％）各是多少？
ξ=0.707
ωn=2 =⨯=--%100)1/(%2πζζδe
ts （5％）= n
ζω3≈=2.12 二、判断：
1. 线性系统稳定，其闭环极点均应在s 平面的左半平面。
正确
2. 用劳斯表判断连续系统的稳定性，当它的第一列系数全部为正数系统是稳定的。
正确
3．系统的稳定性取决于系统闭环极点的分布。
正确
4. 闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。
正确
5. 若二阶系统的阻尼比大于1，则其阶跃响应不会出现超调，最佳工程常数为阻尼比等于0.707 。
正确
6. 某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共轭复根，则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡。
正确
7．最大超调量只决定于阻尼比ζ。
ζ越小，最大超调量越大。
正确
8．二阶系统的阶跃响应，调整时间t s 与ζωn 近似成反比。
但在设计系统时，阻尼比ζ通常由要求的最大超调量所决定，所以只有自然振荡角频率ωn 可以改变调整时间t s 。
正确
9．所谓自动控制系统的稳定性，就是系统在使它偏离稳定状态的扰动作用终止以后，能够返回原来稳态的性能。
正确
10．线性系统稳定,其开环极点均位于s 平面的左半平面。
正确
11．0型系统（其开环增益为K ）在单位阶跃输入下，系统的稳态误差为
K +11 。
正确
12.t e -2的拉氏变换为1
2+s 。
正确 13．劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不可以判断相对稳定性。
错误
14. 某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为等幅振荡。
正确
15．一阶系统的传递函数为5
.05.0+s ，则其时间常数为2。
正确 16．二阶系统阻尼比ζ越小，上升时间t r 则越小；ζ越大则t r 越大。
固有频率ωn 越大，t r 越小，反之则t r 越大。
正确（书61）
17．线性系统稳定的充分必要条件是：系统特征方程的根（系统闭环传递函数的极点）全部具有负实部，也就是所有闭环传递函数的极点都位于s 平面的左侧。
正确
18．系统的稳态误差是控制系统准确性的一种度量。
正确
19．对稳定的系统研究稳态误差才有意义，所以计算稳态误差应以系统稳定为前提。
正确（74）
20．单位阶跃输入(()s
s R 1=
)时， 0型系统的稳态误差一定为0。
错误
三、已知一个n 阶闭环系统的微分方程为
r b r b y a y a y a y a y a n n n n 0101)2(2)1(1)(+=+++++-- 1. 写出该系统的闭环传递函数；
2. 写出该系统的特征方程；
3. 当10=a ，5.01=a ，25.02=a ，0=i a )2(>i ，01=b ，20=b ，)(1)(t t r =时，试评价该二阶系统的如下性能：ς、n ω、%σ、s t 和)(∞y 。
1.拉氏变换：
R b sR b Y a sY a Y s a Y s a Y s a n n n n 01012211+=+++++--
闭环传递函数：
1221101)(a s a s a s a s a b s b R Y s G n n n n ++++++==-- 2.特征方程：
012211a s a s a s a s a n n n n +++++-- ＝0
3. 当10=a ，5.01=a ，25.02=a ，0=i a )2(>i ，01=b ，20=b ，)(1)(t t r =时 其传递函数为：
1
5.025.02)(2++==
s s R Y s G
四、某单位负反馈系统的闭环传递函数为
)
5)(2)(1(10)(+++=s s s s φ 试求系统的开环传递函数，并说明该系统是否稳定。
五、有一系统传递函数()k k K s s K s ++=
2φ，其中K k ＝4。
求该系统的超调量和调整时间；
六、 已知单位反馈系统开环传函为)
11.0(10)(+=
s s s G ，求系统的ξ、ωn 及性能指标σ％、ts （5％）。
七、 系统的特征方程为 054322
345=+++++s s s s s
试用劳斯判据判断系统的稳定性。
八、
某典型二阶系统的单位阶跃响应如图所示。
试确定系统的闭环传递函数。
九、某系统开换传递函数为
，分别求 r(t)＝l ，t 和(2
2t )时的稳态误差。
