控制工程基础期末考试题
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一、填空题
1.控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。
2.脉冲响应函数是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为_______ 。
3.响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间,称为峰值时间t p 。
4.对于一阶系统的阶跃响应,其主要动态性能指标是___T _____,T 越大,快速性越___差____。
5.惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。
二、选择题
1.热处理加热炉的炉温控制系统属于:A
A.恒值控制系统
B.程序控制系统
C.随动控制系统
D.以上都不是
2.适合应用传递函数描述的系统是( C )。
A 、单输入,单输出的定常系统;
B 、单输入,单输出的线性时变系统;
C 、单输入,单输出的线性定常系统;
D 、非线性系统。
3.脉冲响应函数是t e t g 532)(--=,系统的传递函数为: A A.)5(32+-s s B.)
5(32-+s s C.)5(32+-
s D. )5(32++s s 4.实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹,那么必然存在( C )
A .闭环零点
B .开环零点
C .分离点
D .虚根
5. 在高阶系统中,动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点,与其它非主导极点相比,主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离(实部长度) 要( A )
A 、小
B 、大
C 、相等
D 、不确定
6.一阶系统的动态性能指标主要是( C )
A. 调节时间
B. 超调量
C. 上升时间
D. 峰值时间
7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的( B )个数对系统进行分类。
A .惯性环节
B . 积分环节
C . 比例环节
D .微分环节
8.对于I 型系统,(A )输入信号稳态误差为零。
A 、单位阶跃
B 、加速度函数 (C) 正弦函数 (D) 单位斜坡
9.在开环零、极点分布已知的情况下,可绘制( C )随系统参数变化(如放大系数)而在s 平面上移动的轨迹(根轨迹)。
A.开环极点
B. 开环零点
C.闭环极点
D. 闭环零点
10.开环传递函数为)35.0()25.0)(15.0()(+++=s s s s k s G ,其根轨迹的起点为 C A .0,-3 B .-1,-2
C .0,-6
D .-2,-4
11.当∞→ω时比例微分环节的相位是:A
A. 90
B. 90-
C. 45
D. 45-
三、简答题
1.自动控制的定义是?
再没有人直接参与的情况下,使被控对象的某些物理量准确的按照预期规律变化
2.闭环主导极点的定义?
离虚轴近,又不构成偶极子的极点和零点起作用,决定顺态响应性能。
3. 线性系统稳定的充要条件是?
系统特征方程式的根全部具有负实部
4. 频率特性的定义?
用幅值和相位来描述一个点在极坐标内随
从0变到时的轨迹,来分析系统的性能的方法
四、分析计算题
1.(10分)已知系统结构如图1所示,化简结构图求传递函数)
()(s R s C
图1 2.控制系统如图2所示,系统单位阶跃响应的峰值时间为3s 、超调量为20%,求K ,a 值。=,lg2=
R(s)
C(s)
_2K s 1as +
图2
3.已知单位负反馈控制系统的开环传递函数为
试求其静态位置、速度和加速度误差系数,并求当输入信号为
时系统的稳态误差。 4.(10分)负反馈控制系统的开环传递函数为
()()(1)(0.51)k G s H s s s s =++
试绘制系统的根轨迹草图,并求根轨迹与虚轴交点及系统稳定的k 的取值范围。
()()
12.01020)(++=s s s G k 22101)(t t t r ++=