《控制工程基礎(chǔ)》習(xí)題集.doc

控制工程基礎(chǔ)習(xí)題集機(jī)電系“控制工程基礎(chǔ)”教研小組 編二OO五年十一月目 錄 第一部分：單選題1 第二部分：多選題（多選、少選、錯選均不得分）13 第三部分：簡答題24 第四部分：建模題27 第五部分：穩(wěn)定性分析題36 第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡化題37 第七部分：時域分析題41 第八部分：頻域分析題44 第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題47 第十部分：校正分析題50第一部分：單選題1.自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有 b a.給定元件 b檢測元件c放大元件 d執(zhí)行元件2. 在直流電動機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，兩者之間的傳遞函數(shù)是 a a比例環(huán)節(jié) b積分環(huán)節(jié) c慣性環(huán)節(jié) d微分環(huán)節(jié)3. 如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng) a a.不能工作 b可以工作，但穩(wěn)態(tài)誤差很大 c可以工作，但過渡過程時間很長 d可以正常工作4. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，速度調(diào)節(jié)器通常采用 B 調(diào)節(jié)器。 a比例 b比例積分 c比例微分 d比例積分微分5.單位階躍函數(shù)1(t)的拉氏變換式L1(t)為 B ：aS b. c. d. S26. 在直流電動機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，兩者之間的傳遞函數(shù)是 A A比例環(huán)節(jié) B積分環(huán)節(jié) C慣性環(huán)節(jié) D微分環(huán)節(jié)7如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng) A A. 不能工作 B可以工作，但穩(wěn)態(tài)誤差很大 C可以工作，但過渡過程時間很長 D可以正常工作8. 已知串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)(最小相位環(huán)節(jié))的漸近對數(shù)幅頻特性如下圖所示。試判斷該環(huán)節(jié)的相位特性是 A ：A相位超前B相位滯后C相位滯后超前D相位超前滯后9. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，速度調(diào)節(jié)器通常采用 B 調(diào)節(jié)器。 A比例 B比例積分 C比例微分 D比例積分微分10. 已知某環(huán)節(jié)的幅相頻率特性曲線如下圖所示，試判定它是何種環(huán)節(jié) 慣性環(huán)節(jié) ：11. PI調(diào)節(jié)器是一種（ a ）校正裝置。A相位超前 B. 相位滯后 C. 相位滯后超前 D. 相位超前滯后12. 開環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ c ）：A變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定13. 開環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）：A變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定14. 已知 f(t)=0.5t+1，其Lf(t)=( c ):AS+0.5S2 B. 0.5S2 C. D. 15.自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有（ b ）：A.給定元件 B檢測元件C放大元件 D執(zhí)行元件16.PD調(diào)節(jié)器是一種（ a）校正裝置。A相位超前 B. 相位滯后 C. 相位滯后超前 D. 相位超前滯后17.已知最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如下圖所示，試確定其開環(huán)增益K（ c ）。 A、0 ； B、5 ； C、10 ； D、12 0 L() （-20） （+20） dB (rad/s) 3 5 10 12 3018.已知系統(tǒng)的特征方程為S3+S2+S+5=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定的值范圍為（ c ）。0； B. 5 ； D. 01 C. 1 D. 0121. 振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（ a ）。A. n /(S2+2nS+1) (01) ； B. n /(S2+2nS+1) （=1）；C. T2/（T2S2+2TS+1） (01 C. 1 D. 0125 如果自控系統(tǒng)微分方程的特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為（ b ）系統(tǒng)：A穩(wěn)定 B. 不穩(wěn)定 C. 穩(wěn)定邊界 D. 不確定26.在右圖所示的波特圖中，其開環(huán)增益K = （ ）。A、c2/1； B、c3/12； C、2c/1； D、1c/21 2 c-20-40-20L()27.某機(jī)械平移系統(tǒng)如圖所示，則其傳遞函數(shù)的極點(diǎn)數(shù)P為( )。 A. 3 ； B. 4 ； C.5 ； D. 6m1m228.典型二階振蕩系統(tǒng)的（ ）時間可由響應(yīng)曲線的包絡(luò)線近似求出。A、峰值 ； B、延時 ； C、調(diào)整 ； D、上升29. cos2t的拉普拉斯變換式是 A. B. C.D.30. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的 A. 快速性 B. 穩(wěn)態(tài)性能 C. 穩(wěn)定性D.動態(tài)性能31. 對于典型二階系統(tǒng)，在欠阻尼狀態(tài)下，如果增加阻尼比的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的最大超調(diào)量將 A. 增加B. 不變 C. 不一定D.減少32. 開環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（ ）：A變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定33. 開環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（ ）：A變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定34.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為: G(S)H(S) = K(S+1)/(T1S+1)(T2S+1)(T2S2+2TS+1)，則它的對數(shù)幅頻特性漸近線在趨于無窮大處的斜率為（ ）（單位均為dB/十倍頻程）。A、-20 ； B、-40 ； C、-60 ； D、-8035.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是（ ）。截止頻率b； B、諧振頻率r與諧振峰值Mr；C、頻帶寬度； D、相位裕量與幅值裕量Kg36.開環(huán)增益K減小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）：A變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定37 如果自控系統(tǒng)微分方程特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為（ ）系統(tǒng)：A穩(wěn)定 B. 不穩(wěn)定 C. 穩(wěn)定邊界 D. 不確定38. 以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為（ ）A上升時間tr B調(diào)整時間ts C幅值穿越頻率c D相位穿越頻率g39. 已知 f(t)=0.5t+1，其Lf(t)=( ):AS+0.5S2 B. 0.5S2 C. D. 40.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的（ ）表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。A. 低頻漸近線（或其延長線）在=1處的高度；B.中頻段的斜率 ；C.中頻段的寬度 ；D.高頻段的斜率41.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率n的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時間ts( )。 A、增加； B、減少 ； C、不變 ； D、不定42.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（ ）時，最大超調(diào)量為0。 A、= 0 ； B、= 1 ； C、01 ； D、043.下列函數(shù)既可用初值定理求其初值又可用終值定理求其終值的為： （ ）。A. 5/（S2+25）； B.5/（S2+16）； C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）44.已知系統(tǒng)的頻率特性為G（j）=K(1+j0.5)/(1+j0.3)(1+j0.8)，其相頻特性G（j）為（ ）。A、 arctg0.5 arctg0.3 arctg0.8 B、 -arctg0.5 arctg0.3 arctg0.8C、 -arctg0.5 + arctg0.3 + arctg0.8D、 arctg0.5 + arctg0.3 + arctg0.845.根據(jù)下面的開環(huán)波德圖，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）。 A、穩(wěn)定 ； B、不穩(wěn)定 ； C、條件穩(wěn)定 ； D、臨界穩(wěn)定20lgL(dB)-180 046.函數(shù)b + ce-at(t0)的拉氏變換是( )。A、 bS + c/(S+1) ；B、bS c/(S+a) ； C、b/S + c/(S+a) ；D 、b/S + c/(S-a)47.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的（ ）表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。A、 頻漸近線（或其延長線）在=1處的高度；B.中頻段的斜率 ；C.中頻段的寬度 ；D.高頻段的斜率48.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率n的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時間ts( )。 A、增加； B、減少 ； C、不變 ； D、不定49.振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（ ）。A.n /(S2+2nS+1) (01) ；B.n /(S2+2nS+1)（=1）； C. T2/（T2S2+2TS+1） (01) ； D.1/S（TS+1） 50.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（ ）時，最大超調(diào)量為0。 A、= 0 ； B、= 1 ； C、01 ； D、051.下列函數(shù)既可用初值定理求其初值又可用終值定理求其終值的為：（ ）。A. 5/（S2+25）； B. 5/（S2+16）； C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）52. 典型二階系統(tǒng)在無阻尼情況下的阻尼比等于 A. =0B. 0 C. 01的二階系統(tǒng) D. 阻尼比0的二階系統(tǒng)43. 系統(tǒng)的頻率特性這一數(shù)學(xué)模型取決于A. 輸入量的大小 B. 擾動量 C. 系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù) D. 系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)44. 下列穩(wěn)定的系統(tǒng)是A. 開環(huán)傳遞函數(shù)為的系統(tǒng) B. 相位裕量0的系統(tǒng) C. 開環(huán)傳遞函數(shù)為（ab）的系統(tǒng)45. 對于開環(huán)傳遞函數(shù)為的系統(tǒng)，減少開環(huán)增益 K將使系統(tǒng)的A. 開環(huán)相頻特性曲線下移 B. 開環(huán)幅頻特性曲線下移 C. 幅值穿越頻率C變小，系統(tǒng)的快速性變差 D. 相位裕量增大，穩(wěn)定性變好46. 線位移檢測元件有 A. 差動變壓器B. 熱電阻 C. 熱電偶D. 感應(yīng)同步器47. 線性系統(tǒng)在正弦輸入信號作用下，其穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的 A. 相位可能相等 B. 頻率相等 C. 幅值可能相等 D. 頻率不相等48. 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型取決于 A. 系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu) B. 擾動量 C. 系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù) D. 輸入量的大小49. 某開環(huán)系統(tǒng)增加如下的某一環(huán)節(jié)后，致使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差的是 A. 積分環(huán)節(jié) B. 慣性環(huán)節(jié) C. 比例微分 D. 振蕩環(huán)節(jié)50. 增加系統(tǒng)的開環(huán)增益 K將使系統(tǒng)的 A. 開環(huán)相頻特性曲線不變 B. 開環(huán)幅頻特性曲線上移 C. 幅值穿越頻率C變大，系統(tǒng)的快速性變好 D. 相位裕量增大，穩(wěn)定性變好第三部分：簡答題1.對自動控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要要求是什么？而MP、N反映了系統(tǒng)的什么，TS反映了系統(tǒng)的什么，eSS又反映了系統(tǒng)的什么；2.試說明串聯(lián)校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。3.試分析 PI調(diào)節(jié)器性能。4. 在位置隨動系統(tǒng)中，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋校正，對系統(tǒng)的動態(tài)性能有何影響?5敘述系統(tǒng)開環(huán)增益K的大小、積分環(huán)節(jié)個數(shù)v的多少與系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能的關(guān)系；6. 系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么？(從系統(tǒng)特征根的分布來分析)7. 簡述奈氏穩(wěn)定判據(jù)內(nèi)容；8. 敘述系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性L()低頻段漸近線斜率大小，L()在1處的高度對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的影響。9. 對PWM控制的大功率晶體管直流調(diào)壓電路，采用調(diào)制頻率為400Hz的方波較 50Hz方波供電的優(yōu)點(diǎn)是什么?10. 試述“傳遞函數(shù)”、“頻率特性”的定義；11. 經(jīng)典控制理論的數(shù)學(xué)模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學(xué)模型的通式。12.試分析比較串聯(lián)校正與反饋校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。13. 試分析積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并說出理由。14. 已知 f(t)=0.5t+1，其Lf(t)=多少？15. 開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的最本質(zhì)區(qū)別及其優(yōu)缺點(diǎn)比較。16.從能量轉(zhuǎn)換方面討論慣性環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)特點(diǎn)。17傳遞函數(shù)。18.系統(tǒng)穩(wěn)定性。19.試說明增設(shè)比例加積分調(diào)節(jié)器后，對閉環(huán)控制系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能的影響。20.最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)。21.說明開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。22.奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)。23.為什么穩(wěn)定的調(diào)速系統(tǒng)的前向通道中含有積分環(huán)節(jié)能實(shí)現(xiàn)無靜差控制。24.什么叫系統(tǒng)校正。25. 為什么在位置隨動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋會得到普遍的應(yīng)用？26. 時域分析中常用的性能指標(biāo)有哪些？27. 幅頻特性和相頻特性。28. 頻域分析中如何來表征系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。29. 經(jīng)典控制理論的數(shù)學(xué)模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學(xué)模型的通式。30.在經(jīng)典控制理論中，系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有幾種形式。31. 有源校正網(wǎng)路和無源校正網(wǎng)路有什么不同特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)校正規(guī)律時其作用是否相同？32. 試舉出能夠?qū)崿F(xiàn)超前和遲后校正的元件，并從原理上說明這些元件所起的作用。33. 一階無差系統(tǒng)加入加速度信號時能否工作，為什么？在什么情況下能工作。34. 為什么一階無差系統(tǒng)加入速度反饋校正后能夠改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，用物理概念來解釋。35. 二階無差系統(tǒng)加入微分反饋后對系統(tǒng)的無差度和時間常數(shù)有什么影響？36. 有差系統(tǒng)加入微分反饋后對系統(tǒng)的無差度、時間常數(shù)和開環(huán)放大倍數(shù)有什么影響？37. 有哪些元件可作為速度反饋用，試舉例說明。38. 要實(shí)現(xiàn)比例加微分校正作用，應(yīng)采用什么樣的反饋校正元件，其傳遞函數(shù)如何？39. 比例加積分控制規(guī)律，能否有反饋校正來實(shí)現(xiàn)？40. 設(shè)有一系統(tǒng)其超調(diào)量%=20%，調(diào)整時間t=0.5秒，求系統(tǒng)的相位裕度和剪切頻率。41. 設(shè)原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,要求校正后系統(tǒng)的復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn)具有阻尼比=0.75。試用根軌跡法求K=15時的串聯(lián)超前校正裝置。42. 設(shè)原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,要求校正后系統(tǒng)的相位裕度=65，幅值裕度K=6分貝。試求串聯(lián)超前校正裝置。第四部分：建模題1. 下圖為熱水器電加熱器。為了保持希望的溫度，由溫控開關(guān)接通或斷開電加熱器的電源。在使用熱水時，水箱中流出熱水并補(bǔ)充冷水。試畫出這一閉環(huán)系統(tǒng)的原理方塊圖，若要改變所需溫度時，定性地說明應(yīng)怎樣改變和操作。2. 試說明上圖所述系統(tǒng)，當(dāng)水箱向外放熱水和向里補(bǔ)充冷水時，系統(tǒng)應(yīng)如何工作并畫出對應(yīng)的系統(tǒng)方塊圖。3. 機(jī)械系統(tǒng)如下圖所示，其中，外力f(t)為系統(tǒng)的輸入，位移x(t)為系統(tǒng)的輸出，m為小車質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（小車與地面的摩擦不計）4. 下圖是手控調(diào)壓系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載改變或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機(jī)的端電壓就要隨之波動。為了保持端電壓的恒定，需不斷調(diào)節(jié)電阻RJ,以改變激磁電流If,使端電壓保持不變，這樣做很不方便，現(xiàn)將其改成自動調(diào)壓系統(tǒng)。試畫出系統(tǒng)原理圖并標(biāo)出各點(diǎn)應(yīng)具有的正、負(fù)號。5. 下圖為一電動機(jī)速度控制系統(tǒng)原理圖。在這個圖中除速度反饋外又增加了一個電流反饋，以補(bǔ)償負(fù)載變化的影響。試標(biāo)出各點(diǎn)信號的正、負(fù)號并畫出方塊圖。6.今測得最小相位系統(tǒng)漸近對數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式。7. 下圖（a）與（b）均為自動調(diào)壓系統(tǒng)?，F(xiàn)在假設(shè)空載時（a）與（b）的發(fā)電機(jī)的端電壓相同均為110伏。試問帶上負(fù)載后（a）與（b）哪個能保持110伏電壓不變，哪個電壓要低于110伏，其道理何在？8.某PID調(diào)節(jié)器的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，求傳遞函數(shù)。9. 如圖所示，以uSC(t)為輸出量，以uSr(t)為輸入量的系統(tǒng)，試求出其傳遞函數(shù)。并指出它屬于哪些典型環(huán)節(jié)組成？10. 機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，A點(diǎn)的位移X1(t)為系統(tǒng)的輸入，位移X2(t)為系統(tǒng)的輸出， K1、K2分別為兩彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。11. 下圖為一隨動系統(tǒng)。當(dāng)控制電位器的滑臂轉(zhuǎn)角1與反饋電位器的滑臂轉(zhuǎn)角2不同時，則有U送入放大器，其輸出電壓UD加到執(zhí)行電動機(jī)的電樞兩端，電機(jī)帶動負(fù)載和滑臂一起轉(zhuǎn)動直到反饋電位器滑臂位置與控制電位器滑臂位置一致時，即2=1時才停止。試將這個系統(tǒng)繪成方塊圖，并說明該系統(tǒng)的控制量，被控制量和被控制對象是什么？12. 今測得最小相位系統(tǒng)漸近對數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式。13. 下圖所示為二級電路網(wǎng)絡(luò)圖。已知ui(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸入，uo(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸出，i1(t)、i2(t)、ua(t)為中間變量。試畫出以ui(t)為輸入，uo(t)為輸出的系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖；根據(jù)畫出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。14. 彈簧-阻尼系統(tǒng)如右圖所示，其中K1、K2為彈簧彈性系統(tǒng)，B1、B2為粘性阻尼系數(shù)。若位移x(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量。試求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。y (t)B1x(t)K1K2B215. 下圖為一溫度控制系統(tǒng)。試分析這個系統(tǒng)的自動調(diào)溫過程并說明這個系統(tǒng)的輸出量和干擾量是什么？16.已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，其對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如圖所示，試求其開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）的表達(dá)式（其中阻尼比=1/2）。 dB L() 20 0dB/dec -20dB/dec 0dB/dec -40dB/dec 0 (rad/s) 0.1 2 5 10 17. 如下圖為一機(jī)械系統(tǒng)（小車的質(zhì)量為m ，彈簧的彈性系數(shù)為K ，不計小車與地面的摩擦），若以沖擊力F(t)為輸入量，小車位移x(t)為輸出量。 求此系統(tǒng)的傳遞函數(shù) ； 當(dāng)F(t)為一單位脈沖函數(shù)(t)時，求小車的位移x(t)=？18. 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)（設(shè)為最小相位系統(tǒng)）的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線漸近線如下，求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。19. 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)（設(shè)為最小相位系統(tǒng)）的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線漸近線如下，求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。20. 圖1-13是一晶體管穩(wěn)壓電源。試將其畫成方塊圖并說明在該電源里哪些元件起著測量、放大、執(zhí)行的作用以及系統(tǒng)里的干擾量和給定量是什么。21. 圖1-14是電阻加熱爐溫自動控制系統(tǒng)。電阻絲電源的通斷由接觸式水銀溫度計控制。水銀溫度計的兩個觸點(diǎn)a和b接在常閉繼電器的線圈電路中，它將隨著水銀柱的升降而接通或斷開，從而控制繼電器的觸點(diǎn)K，把電阻絲的電源接通或斷開，以達(dá)到自動調(diào)溫的目的。試畫出這個系統(tǒng)的方塊圖并與15題的溫控系統(tǒng)比較，說明兩者有何區(qū)別。22. 設(shè)計一個以電壓為指令的內(nèi)燃機(jī)車速度控制系統(tǒng)，并說明系統(tǒng)的工作過程。23. 求下述函數(shù)的拉氏變換 f(t)=1/a2 (at0) f(t)=1/(- a2) (at2a) f(t)=0 (t2a) 并求當(dāng)a0時F(s)的極限值。24. 試列寫右圖所示機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動方程。25. 試列寫右圖所示機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動方程。26. 列寫圖2-13所示系統(tǒng)的輸出電壓u2與輸入為電動機(jī)轉(zhuǎn)速間的微分方程；Ks是隔離放大器。（其中CC1; C1C2）27. 下圖所示電路，起始處于穩(wěn)太，在t=0時刻開關(guān)斷開。試求電感L兩端電壓對t的函數(shù)關(guān)系，并畫出大致圖形和用初值定理和終值定理演算。28. 試列寫右圖所示發(fā)電機(jī)的電樞電壓與激磁電壓間的微分方程。（忽略發(fā)電機(jī)電感）。29. 試畫出以電機(jī)轉(zhuǎn)速為輸出，以干擾力矩為輸入的電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖，并求其傳遞函數(shù)。第五部分：穩(wěn)定性分析題1.利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)，確定下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2. 利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)，確定下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.下圖所示潛艇潛水深度控制系統(tǒng)方塊圖。試應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4. 已知高階系統(tǒng)的特征方程為 s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0 試求特征根。5.為使具有特征方程D(S)=S3+dS2+(d+3)S+7=0的系統(tǒng)穩(wěn)定，求的取值范圍。6.某典型二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=請應(yīng)用對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)分析當(dāng)K增加時，此系統(tǒng)穩(wěn)定性如何變化。7. 某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，求該系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。8. 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試求當(dāng)為多少時，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。9. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=(as+1)/s2，試確定使相位裕量=+450時的a值（a0）。第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡化題1.用等效變換規(guī)則化簡如下動態(tài)結(jié)構(gòu)圖：2.簡化下面框圖，求出C(S)=?3.用等效變換規(guī)則化簡如下動態(tài)結(jié)構(gòu)圖：4. 基于方框圖簡化法則，求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)（s）=XO（s）/Xi（s）。G1(s)G2(s)G3(s)H(s)Xi（s）XO（s）+5.求右圖的輸出信號C(s)。6. 求下圖的輸出信號C(s)。7. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。8. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。9. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。10. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。11. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。12. 簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù) 。13. 簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù) 。第七部分：時域分析題1. 已知系統(tǒng)的輸出與輸入信號之間的關(guān)系用下式描述：c(t)=5r(t-3),試求在單位階躍函數(shù)作用下系統(tǒng)的輸出特性。2.系統(tǒng)如圖所示，r(t)=1(t)為單位階躍函數(shù)，試求： 系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率n； 動態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量MP和調(diào)節(jié)時間tS()3. 下圖所示為飛行器控制系統(tǒng)方塊圖。已知參數(shù)：KA=16,q=4及KK=4。試求?。?（1）該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。 （2）該系統(tǒng)的阻尼比及無阻尼自振頻率n （3）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量、峰值時間及過渡過程時間。4. 下圖為仿型機(jī)床位置隨動系統(tǒng)方塊圖。試求該系統(tǒng)的： （1）阻尼比及無阻尼自振率n。 （2）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量、峰值時間tp、過渡過程時間ts及振蕩次數(shù)N。5. 試求取圖3-18所示控制系統(tǒng)當(dāng)K=10秒-1及TM=0.1秒時： （1）阻尼比及無阻尼自振率n。 （2）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量%及峰值時間tp。6. 設(shè)系統(tǒng)如下圖 (a)所示。這個系統(tǒng)的阻尼比為0.137，無阻尼自振率為3.16弧度/秒。為了改善系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，可以采用速度反饋。下圖 (b)表示了這種速度反饋系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)的阻尼比等于0.5，試確定KH值。作出原系統(tǒng)和具有速度反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。7. 設(shè)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為c(t)=5(1-e-0.5t)，求系統(tǒng)的過渡過程時間。8. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求： (1) 各系統(tǒng)的阻尼比及無阻尼自振頻率n。 (2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？9. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求： (1) 各系統(tǒng)的阻尼比及無阻尼自振頻率n。 (2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？10. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求： (1) 各系統(tǒng)的阻尼比及無阻尼自振頻率n。 (2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？11.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)且初始條件為C(0)=-1, =0試求：系統(tǒng)在（）（）作用下的輸出響應(yīng)。第八部分：頻域分析題1.若系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為，試求系統(tǒng)的頻率特性。2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,其中T=0.1（秒），K=5，試?yán)L制開環(huán)對數(shù)頻率特性和閉環(huán)頻率特性，并求在=10（）時，對應(yīng)二個特性的二個相角及頻帶數(shù)值。3. 設(shè)系統(tǒng)的前向環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為G（s）=K，其反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為H（s）=（微分反饋），試?yán)L制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性。4. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s），試?yán)L制系統(tǒng)的閉環(huán)對數(shù)頻率特性，確定系統(tǒng)的諧振峰值M與諧振頻率。5. 某調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，試?yán)L制系統(tǒng)的幅相頻率特性及對數(shù)頻率特性，并寫出其等效傳遞函數(shù)，使誤差不超過3分貝6分貝。6. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，當(dāng)=0.1秒與=0.2秒時，試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時K的最大值。7. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,用M圓繪制單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性（可