机电控制工程基础期末复习答案
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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。
机电控制工程基础模拟试题一、填空(每小题3分,共15分)1.有些系统中,将开环与闭环结合在一起,这种系统称为——。
2.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是——。
3.如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统是——系统。
4.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。
5,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。
二、单项选择(每小题3分,共15分)2.传递函数表示了一个( )。
A.时滞环节B.振荡环节C.微分环节D.惯性环节3.已知系统输出的拉氏变换为,那么系统处于( )。
A.欠阻尼B.过阻尼C.临界阻尼D.无阻尼4.脉冲函数的拉氏变换为( )。
A.0B.∞C.常数D.变量5.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为( )。
A.20dB/dec,通过ω=1点的直线B.一20dB/dec,通过ω=1点的直线C.一20dB/dec,通过ω=0点的直线D.20dB/dec,通过ω=0点的直线三、判断题(10分)1.一个系统稳定的充分和必要的条件是系统的全部特征根都具有负实部。
( )(3分) 2.系统的幅频特性、相频特性取决于系统的输出。
( )(3分)3.由Z反变换能求出采样函数脉冲序列的表达式。
( )(4分)四、(20分)设单位反馈系统的开环传递函数:,试求单位阶跃响应的性能指标&%及t s(5%)。
五、(20分)六、(20分)已知某单位反馈系统开环传递函数为及其校正前和校正后的对数幅频特性曲线如图所示。
试求:(1)画出串联校正环节对数幅频特性曲线,并写出传递函数G c(s)(2)写出校正后开环传递函数G c(s)·G0(s)(3)校正后相角裕量r(w c)=?(参考答案)一、填空(每小题3分,共15分)1.复合控制系统2.1/s3.稳定4.初始状态∞5.离散二、单项选择(每小题3分,共15分)1.C 2.A 3.C 4.C 5.A三、判断题(10分)1.错误。
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. 正确2.系统的动态性能指标主要有调节时间和超调量,稳态性能指标为稳态误差。
机电控制工程考试和答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 机电控制工程中,以下哪个不是控制系统的基本组成部分?A. 传感器B. 执行器C. 被控对象D. 能源供应答案:D2. 在机电控制系统中,以下哪个不是传感器的主要功能?A. 检测B. 转换C. 放大D. 执行答案:D3. 以下哪个不是机电控制系统中的执行器?A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气缸答案:C4. 以下哪个不是机电控制系统中的控制方式?A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案:C5. 在机电控制系统中,以下哪个不是控制系统的性能指标?A. 稳定性B. 响应速度C. 准确性D. 能源消耗答案:D6. 以下哪个不是机电控制系统中常用的控制算法?A. PID控制B. 模糊控制C. 神经网络控制D. 遗传算法答案:D7. 以下哪个不是机电控制系统中的干扰因素?A. 温度变化B. 湿度变化C. 电源波动D. 系统增益答案:D8. 在机电控制系统中,以下哪个不是系统稳定性的判断方法?A. 劳斯-赫尔维茨准则B. 奈奎斯特准则C. 波特图D. 傅里叶变换答案:D9. 以下哪个不是机电控制系统中的传感器类型?A. 电阻式B. 电容式C. 电感式D. 机械式答案:D10. 在机电控制系统中,以下哪个不是执行器的驱动方式?A. 电动B. 气动C. 液动D. 热动答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 机电控制工程中,以下哪些是控制系统的基本组成部分?A. 传感器B. 执行器C. 被控对象D. 控制器答案:ABCD12. 在机电控制系统中,以下哪些是传感器的主要功能?A. 检测B. 转换C. 放大D. 执行答案:ABC13. 以下哪些是机电控制系统中的执行器?A. 电机B. 液压缸C. 传感器D. 气缸答案:ABD14. 以下哪些是机电控制系统中的控制方式?A. 开环控制B. 闭环控制C. 线性控制D. 非线性控制答案:ABD15. 在机电控制系统中,以下哪些是控制系统的性能指标?A. 稳定性B. 响应速度C. 准确性D. 能源消耗答案:ABC三、判断题(每题2分,共20分)16. 机电控制系统中的传感器只能检测物理量,不能转换信号。
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。
第一章 习题答案一、填空1.系统输出全部或部分地返回到输入端叫做 反馈2.有些系统中,将开环与闭环结合在一起,这种系统称为复合控制系统3.我们把输出量直接或间接地反馈到 反馈 形成闭环参与控制的系统,称作闭环控制系统4.控制的任务实际上就是形成控制作用的规律,使不管是否存在扰动,均能使被控制对象的输出量满足给定值的要求。
5.系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态这样的系统是 稳定 系统。
6、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质,可以分为线性控制系统和非线性控制系统。
7、为了实现闭环控制,必须对输出量进行测量,并将测量的结果反馈到输入端与输入量相减得到偏差,再由偏差产生直接控制作用去消除偏差 。
因此,整个控制系统形成一个闭合回路。
我们把输出量直接或间接地反馈到输入端,形成闭环,参与控制的系统,称作闭环控制系统8、题图由图中系统可知,输入量直接经过控制器作用于被控制对象,当出现扰动时,没有人为干预,输出量 按照输入量所期望的状态去工作,图中系统是一个控制系统。
1、不能 开环9、如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统称为系统,否则为 系统。
任何一个反馈控制系统能正常工作,系统必须是 的。
稳定 ; 不稳定 ; 稳定二、选择1.开环与闭环结合在一起的系统称为。
( )A 复合控制系统;B 开式控制系统;C 闭环控制系统;D 连续控制系统答:A 2.当时,闭环反馈控制系统输出的实际值∞→t 与按参考输入所确定的希望值之间的差值)(∞y )(∞r y 叫 。
( )A 微分;B 差分;C 稳态误差;D 积分答:C3.把输出量反馈到系统的输入端与输入量相减称为 。
( )A 反馈;B 负反馈;C 稳态差误;D 积分答:B4.机器人手臂运动控制属于 。
( )A 闭环控制;B 开环控制C 正反馈控制D 连续信号控制答:A5.自动售货机控制属于 。
机电控制工程基础综合练习解析(2014-1)一、填空1. 自动控制就是 没有 人直接参与的情况下, 使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化 。
2.系统的稳定性取决于 系统闭环极点的分布 。
3. 所谓反馈控制系统就是的系统的输出 全部或部分 地返回到输入端。
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. 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 。
6. 单位积分环节的传递函数为 1/s 。
7.一阶系统11+Ts ,则其时间常数为 T 。
8.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s s W )( 。
9.单位负反馈系统开环传函为)1(9)(+=s s s G ,系统的阻尼比ξ=0.167、无阻尼自振荡角频率ωn 为 3 ,调节时间ts (5%)为 6 秒。
10.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 。
11.Ⅰ型系统 不能 无静差地跟踪单位斜坡输入信号。
12. 某环节的传递函数为2s ,则它的幅频特性的数学表达式是 2wj ,相频特性的数学表达式是 2w 。
2ω;90o13.单位反馈系统的开环传递函数为)3)(2()(*++=s s s K s G ,根轨迹的分支数为 3 。
14. 负反馈结构的系统,其前向通道上的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则该系统的开环传递函数为 ,闭环传递函数为 。
G(s)H(s),)()(1)(s H s G s G + 15. 函数f(t)=2t 的拉氏变换为 。
22s 16.单位负反馈结构的系统,其开环传递函数为)2(+s s K 则该系统为 型系统,根轨迹分支数为 。
一、不定项选择题1. 控制系统的基本要求可归结为 D. 稳定性;准确性和快速性。
2. 反馈控制系统一般是指什么反馈? B. 负反馈3. 以下控制系统按结构分类正确的是 A. 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统?4. 以下不属于随动系统的是 D. 恒温控制系统。
5. 自动控制技术可以实现以下 A. 极大地提高劳动生产率B. 提高产品的质量C. 减轻人们的劳动强度,使人们从繁重的劳动中解放出来D. 原子能生产,深水作业以及火箭或导弹的制导。
6. 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A. 生产过程B.被控对象的某一物理量准确地按照给定的规律运行或变化。
7. 反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫 C. 正反馈8. 系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统是 A. 反馈控制系统B.闭环控制系统9. 自动控制系统一般由 A. 控制装置和被控制对象组成。
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出现以下A. 单调过程B. 衰减振荡过程C. 持续振荡过程D.发散振荡过程11. 单位斜坡函数的拉氏变换结果是( D. )。
12. 以下属于一阶系统的阶跃响应特点的是 D. 没有超调量?13. 阶跃响应从终值的10%上升到终值的90%所需的时间叫 A. 上升时间14. 劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性?D. 线性定常系统15. 已知系统闭环传递函数为:则系统的ωn为 C. 216. 已知系统闭环传递函数为:则系统的超调σ%为 D.0.04317. 二阶系统的临界阻尼比是B. 118. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是( A. )19. 峰值超出终值的百分比叫 B. 超调量20. 已知系统闭环传递函数为:则系统的ts(5%)是C.2.1s21. 在欠阻尼的情况下,二阶系统的单位阶跃响应为 A. 振幅按指数规律衰减的简谐振荡22. 阶跃响应到达并保持在终值%误差带内所需的最短时间;有时也用终值的%误差带来定义叫D. 调节时间23. 阶跃响应第一次达到终值的50%所需的时间叫B. 延迟时间24. 以下为二阶系统阻尼比,其中一定不稳定的是D. ζ≤025. 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?A. 单调上升26. 已知系统闭环传递函数为:则系统的阻尼比ξ为 B.0.70727. 阶跃响应越过稳态值达到第一个峰值所需的时间叫C. 峰值时间28. 时间t满足什么条件时(系统的时间常数为T),一阶系统的阶跃响应值与稳态值之间的当误差为5%~2%。
机电控制技术基础ZZ211005——在线考试复习资料2021版一、单选题1.接触器的符号为:A.KGB.KCC.KAD.KM答案:D2.在三相异步电动机的Y-△启动控制电路中,定子绕组接成Y型是为了实现()A.降压B.升压C.增大电流D.减小阻抗答案:A3.防止电机电路长期过载需要使用的保护电器是()A.熔断器B.电流继电器C.热继电器D.电压继电器答案:C4.可以对电动机起保护作用的电器是()A.磁力启动器B.电流继电器C.接触器D.电磁铁答案:B5.转子回路串电阻降压启动方法适合于下列哪种电机()A.直流电动机B.鼠笼式异步电动机C.绕线式异步电动机D.单相异步电动机答案:C6.三相异步电动机同步转速为,转子转速为,那么启动后与的关系是() A.B.C.D.答案:B7.三相异步电动机转子电流来自于下列哪种()A.发电机B.电磁感应C.电池D.通过电刷及换向器输入答案:B8.旋转磁场的同步转速与转子转速存在差值的电动机是()A.同步电动机B.异步电动机C.直流电动机D.步进电动机答案:B9.直流发电机的作用是()A.将电能转换成机械能B.将机械能转换成电能C.电能和机械能互相转换D.将机械能转换成化学能答案:B10.直流电动机处于理想空载转速时的转矩为()A.B.C.D.答案:B11.家用洗衣机中使用的电机是()A.单相交流电动机B.直流电动机C.直线电动机D.三相交流电动机答案:A12.直流电动机正常运行中中电动势与转矩的作用和性质是()A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩答案:B13.热继电器在电路中可起到保护作用是()A.短路B.过流过热C.过压D.失压答案:B14.直流电动机运行时,电刷与换向器的作用是使电枢线圈中的()A.电流方向不变,电磁力方向不变B.电流方向改变,电磁力方向不变C.电流方向改变,电磁力方向改变D.电流方向不变,电磁力方向改变答案:B15.在三相电动机的正反转控制电路中,为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是()A.自锁B.互锁C.接触器D.热继电器答案:B16.载转矩与转速的平方成正比的机械是()A.恒功率型B.恒转矩型C.离心式机械D.直线型机械答案:C17.防止电机电路短路需要使用的保护电器是()A.熔断器B.电流继电器C.热继电器D.电压继电器答案:A18.单轴旋转拖动系统运动方程中的含义是()A.角速度B.角加速度C.转动惯量D.转矩答案:A19.没有动力机构的非自动电器是()A.接触器B.继电器C.行程开关D.自动开关答案:C20.电动机运行状态如图所示,当时,判断正确的是()A.匀速B.减速C.加速D.不确定答案:C21.衡量异步电动机启动能力的启动系数为()A.B.C.D.答案:B22.位能性恒转矩负载转矩的机械特性曲线是()A.在第一、第二象限B.在第一、第三象限C.在第一、第四象限D.只在第一象限答案:C23.三相异步电动机同步转速为,转子转速为,那么旋转磁场和同步转速间的相对转速是多少?()A.0B.C.D.答案:A24.电动机拖动负载下降时,电动机输出转矩与负载转矩分别为()A.是制动转矩、是拖动转矩B.是拖动转矩、是拖动转矩C.是制动转矩、是制动转矩D.是拖动转矩、是制动转矩答案:A25.三相异步电动机三相对称绕组一般接成三角形和()A.梯形B.四边形C.星形D.六边形答案:C26.当机电系统拖动转矩与负载转矩大小相等、方向相反时的状态称为()A.稳态B.加速状态C.减速状态D.过渡状态答案:A27.交流电动机定子绕组通以三相交流电产生的是()A.转矩B.电磁力C.旋转磁场D.热量答案:C28.电动机与生产机械的机械特性曲线有交点,此交点只表明()A.电动机的转矩等于生产机械的转矩B.电动机的转矩小于生产机械的转矩C.电动机的转矩大于生产机械的转矩D.是稳定运行平衡点答案:A29.一下属于直流电动机调速方法的有()A.变极调速;B.变频调速;C.改变转差率调速;D.改变电枢电压调速。
《机电控制工程基础》课程复习资料及参考答案适用类别:电大成人脱产、成人业余一、选择题:1.作为控制系统,一般()AA.开环不振荡 B. 闭环不振荡 C. 开环一定振荡 D. 闭环一定振荡2.当系统的输入和输出已知时,求系统结构与参数的问题,称为()BA.最优控制B.系统辩识C. 系统校正D. 自适应控制3.反馈控制系统是指系统中有()BA.惯性环节B.反馈回路C. 积分环节D. PID调节器4.开环系统与闭环系统最本质的区别是()AA. 开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用B. 开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用C. 开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路D. 开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路5.若f = sin5(t-2),则L [ f (t) ]=()AA.22525ses-+B.2225sses-+C.2225sses+D.22525ses+6.L [ t2e-2t ] =()CA. 123()s-B. 1a s a()+C. 223()s+D. 23s7.若F(s)=421s+,则Lim f tt→0()=()BA. 4B. 2C. 0D. ∞8.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为()DA.5252s+B.ss216+C.12s-D.12s+9.线性系统与非线性系统的根本区别在于()CA. 线性系统微分方程的系数为常数,而非线性系统微分方程的系数为时变函数B. 线性系统只有一个外加输入,而非线性系统有多个外加输入C. 线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理D. 线性系统在实际系统中普遍存在,而非线性系统在实际中存在较少10.某系统的微分方程为25()2()sin ()t x t x t t y t ω+⋅=,它是( )AA. 线性时变系统B. 线性定常系统C. 非线性系统D. 非线性时变系统 11.某环节的传递函数为()1G s Ts =+,它是( )CA .积分环节 B. 微分环节 C.一阶积分环节 D. 一阶微分环节 12.下面因素中,与系统稳态误差无关的是( )DA .系统的类型 B. 开环增益 C.输入信号 D .开环传递函数中的时间常数 13.系统方框图如图示,则该系统的开环传递函数为( )DA.1051s + B. 2s C. 10251s s ()+ D. 2051ss +14.图示系统的传递函数为( ) BA.1()1L R Cs ++ B. 211LCs RCs ++ C. 2()1L R Cs ++ D. 21L R Cs ++15.二阶系统的极点分别为s s 12054=-=-.,,系统增益为5,则其传递函数为( )BA.2054(.)()s s -- B. 2054(.)()s s ++ C. 5054(.)()s s ++ D. 10054(.)()s s ++16.二阶系统的传递函数为G(s)=341002s s ++,其无阻尼固有频率ωn 是( )B A. 10 B. 5 C. 2.5D. 2517.已知系统的传递函数为2100(0.11)(54)s s s ++,则系统的开环增益以及型次为( )AA .25,Ⅱ型 B. 100,Ⅱ型 C. 100,Ⅰ型 D. 25,0型 18.设单位反馈系统的开环传递函数为()(1)(2)KG s s s s =++,则系统稳定时的开环增益K 值的范围是( ) DA .0 < K< 2B .K > 6C .1 < K < 2D .0 < K < 619.利用奶奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,Z=P-N 中的Z 表示意义为( )DA .开环传递函数零点在S 左半平面的个数B.开环传递函数零点在S右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数20.若要增大系统的稳定裕量,又不能降低系统的响应速度和精度,通常可以采用()CA.相位滞后校正B.提高增益C.相位超前校正D.顺馈校正二、填空题:1.已知系统的传递函数为10()(10.5)sG ss s+=+,则系统的幅频特性为。
2.对于最小相位系统而言,系统的相对稳定性是指,相位裕量γ和幅值裕量Kg都应该。
大于零3.对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、和。
快速性准确性4.M p表示了系统的,t d、t r及t s表征了系统的。
相对稳定性灵敏性5.传递函数表示系统,与外界输入无关。
本身的动态特性6.若二阶系统的无阻尼振荡频率为nω,当系统发生阻尼振荡时,其振荡频率为。
7.判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为,即系统的特征根必须全部在是系统稳定的充要条件。
负实根或负实部的复数根复平面的左半平面8.频率响应是系统对输入的稳态响应。
正弦9.频率特性包括和两种特性。
幅频相频10.某环节的传递函数为G(s)=e-2s,它是环节延时11.校正元件的作用是改善系统的性能。
控制12. 闭环环控制系统的基本工作原理是不断地 偏差并 偏差。
检测 纠正13. 当系统的传递函数10()1G s s =+时,其极点为 。
s=-114. 开环传递函数等于 通道的传递函数和 通道的传递函数的乘积。
前向 反馈15. 在伯德图上,幅值裕量表示为当系统和相频特性曲线达到 时幅值距零分贝线的距离。
-180o16. 极坐标图(Nyquist 图)与对数坐标图(Bode 图)之间对应关系为:极坐标图上的单位圆对应于Bode 图上的_______线;极坐标图上的负实轴对应于Bode 图上的_______线。
0分贝 -180o17. 二阶系统在阶跃信号作用下,其调整时间t s 与阻尼比、_____ __和____ ___有关。
误差带 无阻尼固有频率18. 二阶系统的单位响应中,当阻尼比为零时,其振荡特性为 。
等幅振荡19. 一个闭环系统的开环传递函数为()()(1)(21)KG s H s s s s =++,如果该系统稳定,则K 的取值范围为 。
0 < K < 1.5 20. 前向通道传递函数为()1KG s s =-,反馈为单位负反馈的闭环系统,使其系统稳定的临界K 值为 。
1三、简答题:1. 什么是稳态误差,并分析其与系统结构(类型)的关系。
答:控制系统的希望输出与实际输出之差;系统的结构不同,产生稳态误差不同(或系统的类别越高,误差越小) 2. 什么是频率响应?答:系统对正弦信号或谐波信号的稳态响应 3. 什么是线性系统?答:组成系统元件的特性均是线性的(3分),其输入输出关系都能用线性微分方程描述。
4. 典型二阶系统(当0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1时)在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特性是什么?(注:或用图示法说明也可) 答:答案一:(1)0<ξ<1时,输出响应为衰减振荡过程,稳态值为1; (2)ξ=0时,为不衰减振荡过程; (3)ξ≥1时,为非周期过程。
答案二:5. 简述相位裕量γ的定义、计算公式,并在极坐标上表示出来。
答:定义:是开环频率特性幅值为1时对负实轴的相位差值。
即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。
计算公式:)(180c ωϕ+︒=γ 在极坐标下表示为:6. 已知各系统的零点(o)、极点(x)分布分别如图所示,请问各个系统是否有非主导极点,若有请在图上标出。
答:无非主导极点; 非主导极点; 非主导极点7. 已知系统开环传递函数()(1)KG s s Ts =+,其中K 为开环增益,T 为时间常数。
试问:答:当r( t ) = t 时,要减小系统稳态误差e ss 应调整哪个参数,为什么? 当r( t ) = t 时,系统稳态误差11ss v e K K== 因此要减小e ss ,只有增大开环增益K (而与T 无关)8. 简述相位裕量K g 的定义、计算公式,并在极坐标上表示出来。
答:在奈奎斯特图上,奈奎斯特图与负实轴交点处幅值的倒数,称幅值裕量K g 。
计算公式:1()()g g g K G j H j ωω=在极坐标上表示为: 四、计算题:1. 设系统的闭环传递函数为G(s)=ωξωωnn ns s 2222++,试求最大超调量σp =9.6 %、峰值时间tp=0.2秒时的闭环传递函数的参数ξ和ωn 的值。
解: ∵σp =21e ξ-×100%=9.6%∴ξ= 0.6 ∵t p =πωξn 12-∴ωn ==19.6 rad/s2. 系统方框图如下,试画出其信号流图,并求出传递函数()()C s R s 。
解: 信号流图如下:应用梅森公式求传递函数: P 1=G 3G 2,P 2=G 1G 2 L 1=-G 2H 1,L 2=-G 1G 2H 23.试判断具有下述传递函数的系统是否稳定,其中G(s)为系统的前向通道传递函数,H(s)为系统的反馈通道传递函数:1()(1)(3)G ss s s=++,()10H s=。
解:(1)系统特征方程:(2)(3)由劳斯稳定性判据:第一列元素全大于零,故系统稳定。