02240自考《機械控制工程基礎(chǔ)》專用習題集

1、控制工程控制基礎(chǔ)習題集機電系“控制工程基礎(chǔ)”教研小組 編二 O 一五年一月第一部分：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

2、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 :11 2a. S b. c. -y d. SSS26. 在直流電動機的電樞回路中，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

3、D .可以正常工作8. 已知串聯(lián)校正網(wǎng)絡（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):1爐t0）垢0 %、11. PI調(diào)節(jié) 器是- -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

4、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 ):2211A. S+0.5S2B. 0.5S2C. 厶丄D.2S2S15. 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- -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 ）18. 已知系統(tǒng)的特征方程為S3+t S+5=Q則系統(tǒng)

5、穩(wěn)定的t值范圍為（c ）。T Q； B. T 5 ； D. Q T 1 C. Z = 1 D. 0 Z 121. 振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為( a )。2A. 3 n /(S +2E 3 nS+1)(0 E 1)；B. 3 n /(S 2+2E 3 nS+1)( E =1)；C. T 2/ ( T2S2+2E TS+1)(0D. 1/S( TS+1) E 0)的拉氏變換是(c) 。A、bS + c/(S+1)；B、bS - c/(S+a);C、b/S + c/(S+a)；D、b/S + c/(S-a)23.反映控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的指標為( b)：A. (TB. tsC. trD. ess24.在階躍函

6、數(shù)輸入作用下，阻尼比(a)的二階系統(tǒng)，其響應具有等幅振蕩性。A. Z = 0 B. Z 1 C. Z = 1D. 0 Z 125如果自控系統(tǒng)微分方程的特征方程的根在復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、3 J/ 31 3 2；C、3 2 3 c/ 3 1； D、3 1 3 c/ 3 227. 某機械平移系統(tǒng)如圖所示，則其傳遞函數(shù)的極點數(shù)m1Im21A. 3； B. 4；C.5； D. 628. 典型二階振蕩系統(tǒng)的（）時間可由響應曲線的包絡線近似求A、峰值；B、延時；C、調(diào)整；D、上

7、升29. cos2t的拉普拉斯變換式是A.C.1SSS24B.D.4S24丄S230. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的A. 快速性C. 穩(wěn)定性B. 穩(wěn)態(tài)性能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E的數(shù)值, 則其動態(tài)性能指標中的最大超調(diào)量將A. 增加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（ t S+1）/（T iS+1）（T2S+

8、1）（T2S2+2Z TS+1），貝S它 的對數(shù)幅頻特性漸近線在3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. 以下頻域性能指標中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是（）。截止頻率3 b； B、諧振頻率3 r與諧振峰值M ； C、頻帶寬度；D、相 位裕量r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. 以下性能指標中不能反映系統(tǒng)

9、響應速度的指標為（ ）A.上升時間trB .調(diào)整時間tsC .幅值穿越頻率 3 c D .相位穿越頻率 3 g39. 已知f(t)=0.5t+1，其Lf(t)=():22111A. S+0.5S B. 0.5SC. 厶丄 D. 丄2S2 S2S40. 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 3 =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)，當阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率3 n的數(shù)值，貝康動態(tài)性能指標中的調(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()時

10、，最大超調(diào)量c為0。A 、Z = 0 ； B、Z = 1 ； C、0vZ 1 ； D、Z 0)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3 =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)，當阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率3 n的數(shù)值，貝康動態(tài)性能指標中的調(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. 3 n

11、 /(S 2+2E 3 nS+1) (0 E 1) ； B. 3 n /(S +2 E 3 nS+1) ( E =1)；C. T 2/ (T2S2+2E TS+1) (0 E 1) ； D.1/S(TS+1)50. 對于典型二階系統(tǒng)，當()時，最大超調(diào)量c為0。A、Z = 0 ； B、Z = 1 ； C、0VZV 1 ； D、Z 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/ (W+25); B. 5/(總+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E等于 A. E =0B. E 0C. 0 E 1的比例

12、環(huán)節(jié)D 增加輸出量的微分負反饋環(huán)節(jié)7. 改善隨動系統(tǒng)性能可以采取的措施有A .采用PID串聯(lián)校正B .增設(shè)轉(zhuǎn)速負反饋C. 增設(shè)給定順饋補償D .增設(shè)轉(zhuǎn)速微分負反饋8. 測量角位移的元件有A. 伺服電位器B. 自整角機C. 測速發(fā)電機D. 光電編碼盤9. 比例積分(P1)校正裝置(設(shè)x=1)對系統(tǒng)性能的影響是A. 改善穩(wěn)態(tài)性能B. 降低系統(tǒng)穩(wěn)定性C. 改善動態(tài)性能D. 提高抗高頻干擾能力10. 位置跟隨系統(tǒng)增設(shè)轉(zhuǎn)速負反饋環(huán)節(jié)后，將使系統(tǒng)的A. 位置最大超調(diào)量減小B. 調(diào)整時間減小C. 位置穩(wěn)態(tài)誤差為零D. 加速度恒為零11. 在直流調(diào)速系統(tǒng)中，可以使速度波動減小的環(huán)節(jié)有A 電流截止負反饋B. 電

13、流負反饋C. 電流正反饋D轉(zhuǎn)速負反饋12. 對典型二階系統(tǒng)，當增益 K增加時，則系統(tǒng)的A. 上升時間tr較長B. 穩(wěn)定性較差C. 穩(wěn)態(tài)性能較好D. 最大超調(diào)量較大13. 開環(huán)傳遞函數(shù)為()的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的.D.A.B.C.G(S)二40S(S 1)G(S)唱G(S)=警07S (O.1S+1)G(S)二5002S2(S 1)14. 若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號r(t)弓t2時，其穩(wěn)態(tài)誤差 =x,則此系統(tǒng)可能為A. 0型系統(tǒng)B. I型系統(tǒng)C. H型系統(tǒng)D. 皿型系統(tǒng)15. 增大開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是A. 使對數(shù)幅頻特性曲線向上平移B. 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變C. 使相

14、頻特性曲線產(chǎn)生平移D. 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響16. 當被測爐溫為1000C時，可選用（ ）為測溫元件A. 鋼電阻B. 鎳鉻一鎳硅熱電偶C. 熱敏電阻D. 紅外測溫計17系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（）有關(guān)。A. 輸入量的大小B. 輸入量的作用點C. 所選輸出量D. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)18. 減小位置跟隨穩(wěn)態(tài)誤差的途徑通常有（）等。A .在前向通路上增設(shè)含有積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器B 。增大慣性環(huán)節(jié)時間常數(shù)C ，增大開環(huán)增益D .減小開環(huán)增益19. 在典I系統(tǒng)中，適當增大開環(huán)增益 K將會使系統(tǒng)的A. 穩(wěn)定性變好B. 快速性變好C. 超調(diào)量減小D.穩(wěn)態(tài)誤差變小20. 位置跟隨系統(tǒng)如下圖所示，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)超調(diào)量過大

15、，建議可選取的改進方法有A .增大B. 減少 a_Cf- bC. 增大K1D. 減少K121 一個位置隨動系統(tǒng)可能的擾動量有A. 機械負載的變化B. 電網(wǎng)電壓的波動C. 溫度變化引起的系統(tǒng)參數(shù)變化D. 輸人信號的變化E. 摩擦阻力的變化22. 單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 舞瓷,且T1T2,由此可知此閉環(huán)系統(tǒng)為A. 三階系統(tǒng)B. 二階無靜差系統(tǒng)C. 穩(wěn)定系統(tǒng)D .不穩(wěn)定系統(tǒng)E. 典型H型系統(tǒng)23. 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. 低頻漸近線的斜率B. 低頻漸近線（或其延長線）在3 =1處的高度C. 中頻段的寬度D 中頻段的斜率E. 高頻段的斜率24. 在轉(zhuǎn)速，電流雙閉

16、環(huán)趕流調(diào)速系統(tǒng)中，若將速度調(diào)節(jié)器分調(diào)節(jié)器）中的反饋電容C短接則對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響為A. 變?yōu)檗D(zhuǎn)速有靜差系統(tǒng)B. 相對穩(wěn)定性改善C. 使電動機啟動電流減少D. 超調(diào)量增加E. 使啟動過程加快（ 比例積）有關(guān)25. 在調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速與輸入量之間的傳遞函數(shù)只與（A.輸入量大小B.系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)C.系統(tǒng)參數(shù)D.電壓波動E.負載變化26. 在Nyquist圖上，當3 eV g時，系統(tǒng)的A. 增益穩(wěn)定裕量大于 0 分貝B. 增益穩(wěn)定裕量小于 0 分貝C. 相位穩(wěn)定裕量為正值D. 相位穩(wěn)定裕量為負值E. 相位穩(wěn)定裕量為027. 對典型二階系統(tǒng)，當()時，最大超調(diào)量6為零A. E =0B. 0VEV 1C. E

17、 =1D. EV 0E. E 128. 如果在恒值輸入情況下，某反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不為零，若欲使其為零，則應選擇()串聯(lián)校正。A. P(比例)B. D(微分)C. Pl(比例積分)D. PD(比例微分)E. PID(比例積分微分)29. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于A、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)B、固有參數(shù)C、輸入量D輸出量30. 巳知某控制系統(tǒng)微分方程為TdcC(t)二r(t)則此系統(tǒng)滿足dtA、當c(t)| t=0=0微分方程的拉氏變換為TsC(s)+C(s)=R(S)B、 當凹| t=0=0微分方程的拉氏變換為TsC(s)+C(s)=R(S)dtC、當 r(t)=u(t) 時，c(t)=l-e-t/TD 、當

18、 r(t)=t時，c(t)=l-e-t/T31. 開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S) =K的某控制系統(tǒng)，相位穩(wěn)S(T1S +1)(T2S +1)定裕量過小，若增大它的相位穩(wěn)定裕量，可采取的措施有A、減小開環(huán)放大倍數(shù)KB、增大開環(huán)放大倍數(shù)KC、減小時間常數(shù)T1D減小時間常數(shù)T232. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與() 有關(guān)A、開環(huán)增益B、系統(tǒng)的無靜差度C、輸入量的變化規(guī)律D輸入量的大小33. 若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號 r(t)= -t2時，其穩(wěn)態(tài)誤差ess =2乂，則此系統(tǒng)可能為：A. “0”型系統(tǒng) B. “I”型系統(tǒng)C. “H”型系統(tǒng) D. “皿”型系統(tǒng)34. 增大開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是():A

19、. 使對數(shù)幅頻特性曲線向上平移B. 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變C. 使相頻特性曲線產(chǎn)生平移D. 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響35.所謂最小相位系統(tǒng)是指()：A. 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點均在S平面左半平面B. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S平面左半平面C. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S平面右半平面D. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S平面右半平面36. 閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)二 8(S 3)，則該系統(tǒng)S(2S + 3)(S + 2)為( )：A. “0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8;B. “I”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8;C. “I ”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4;D. “0”型

20、系統(tǒng)，開環(huán)增益為4。37. 若某系統(tǒng)的輸入為等速度信號r(t)=t時，其穩(wěn)態(tài)誤差為乂，則 此系統(tǒng)可能為：A. “0”型系統(tǒng) B. “I”型系統(tǒng)C. “H”型系統(tǒng) D. “皿”型系統(tǒng)38. 減小開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是():A. 使對數(shù)幅頻特性曲線向下平移B. 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變C. 使相頻特性曲線產(chǎn)生平移D. 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響39. 所謂最小相位系統(tǒng)是指()：A.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點均在S平面左半平面B. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S平面左半平面C. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S平面右半平面D. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點和零點均在S

21、平面右半平面40. 閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(S)二10(S 3)(S 5)，則該(2S+3)(S + 2)(3S + 5)系統(tǒng)為()：A. “ 0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為10;B. “I”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為10;C. “I”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為5;D. “ 0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為5。41. 溫度檢測元件有A. “鉑銠一鉑”熱電偶B.熱電阻C. 玻璃水銀溫度計D.輻射式測溫計42. 某系統(tǒng)在單位階躍信號作用下，其輸出具有非周期特性，則該系統(tǒng)可能是A. 一階系統(tǒng)B. 阻尼比E = 1的二階系統(tǒng)C.阻尼比E 1的二階系統(tǒng)D. 阻尼比E = 0的二階系統(tǒng)43. 系統(tǒng)的頻率特性這一數(shù)學模型取決于A.輸入

22、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K 的系統(tǒng)S(TS +1)B.相位裕量丫 0的系統(tǒng)C.開環(huán)傳遞函數(shù)為餐D.開環(huán)傳遞函數(shù)為解(議(ab)的系統(tǒng)45.對于開環(huán)傳遞函數(shù)為亍的系統(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3 C變小，系統(tǒng)的快速性變差D. 相位裕量丫增大，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C.幅值可能相等48.系統(tǒng)的數(shù)學模型取決于A.系統(tǒng)內(nèi)

23、部的結(jié)構(gòu)C.系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù)B. 頻率相等D. 頻率不相等 B.擾動量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)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3 C變大，系統(tǒng)的快速性變好D. 相位裕量丫增大，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)點與不足。3. 試分析PI D調(diào)節(jié)器性能。4. 在位置隨動系統(tǒng)中，采用

24、轉(zhuǎn)速負反饋校正，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(3 ) 低頻段漸近線斜率大小， L(3 ) 在3 = 1處的高度對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的影響。9. 對PWI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)學模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學模型的 通式。12. 試分析比較串聯(lián)校正

25、與反饋校正的優(yōu)點與不足。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)的階躍響應特點。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。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)能實現(xiàn)無靜差 控制。24. 什么叫系統(tǒng)校正。

26、25. 為什么在位置隨動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速負反饋會得到普遍的應用？26. 時域分析中常用的性能指標有哪些？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)學模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學模型的 通式。30. 在經(jīng)典控制理論中，系統(tǒng)的數(shù)學模型有幾種形式。31. 有源校正網(wǎng)路和無源校正網(wǎng)路有什么不同特點， 在實現(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

27、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. 要實現(xiàn)比例加微分校正作用， 應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現(xiàn)？40. 設(shè)有一系統(tǒng)其超調(diào)量（T %=20%調(diào)整時間t s=0.5秒，求系統(tǒng)的相 位裕度丫和剪切頻率3 o。41. 設(shè)原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=身仝2,要求校正后系統(tǒng)的復s (0.1s + 1)數(shù)主導極點具有阻尼比Z =0.75。試用

28、根軌跡法求Ka = 15 1秒2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) Go(s)=10,要求校正后系統(tǒng)s(0.2s + 1)(0.5s + 1)的相位裕度丫 =65,幅值裕度Kg =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，定性地說明應怎樣改變和操作圖1-1水箱* 2蒯溫元件,1電加熱器4二盟控開關(guān).2. 試說明上圖所述系統(tǒng)，當水箱向外放熱水和向里補充冷水時，系 統(tǒng)應如何工作并畫出對應的系統(tǒng)方塊圖。3

29、. 機械系統(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，一k為彈簧的彈性系數(shù)，B為uJr J*.JFlK 7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)。當發(fā)電機的負載改變或發(fā)電機的轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機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)原理圖并標出各點應具有的正、負號5. 下圖為一電動機速度控制系統(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，以補償負載變化的影響。試標出各點信號的 正、負號并

30、畫出方塊圖。+ 16. 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)電機的端電壓相同均為110伏。試問帶上負載后（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)。L1C)I-20dB/dec +20dB/dec9. 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. 機械系統(tǒng)如圖所示，其中，A點的位移X（t）為系統(tǒng)的輸入，位 移X2

31、（t）為系統(tǒng)的輸出，心、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)。K2X2(t)K111. 下圖為一隨動系統(tǒng)。當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U0送入放大器，其輸出電壓UD加到執(zhí) 行電動機的電樞兩端，電機帶動負載和滑臂一起轉(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2二1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)的表達式。13. 下圖所示為二級RC電路網(wǎng)絡圖。已知ui(t)為該網(wǎng)絡的輸入, uo(t

32、)為該網(wǎng)絡的輸出，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)。R1R2ui(t)i1(t)C1 |ua(t)C2uo(t)14. 彈簧-阻尼系統(tǒng)如右圖所示，其中Ki、K2為彈簧彈性系統(tǒng)，Bi、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)。15. 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?圖 1T?1熱電偶卞2甜協(xié)電阻lb 3SaSSi 4一聞壓器*16. 已知某單位負反饋系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，其 對

33、數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如圖所示，試求其開17. 如下圖為一機械系統(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) ;F(s) 當F(t)為一單位脈沖函數(shù)S (t)時，求小車的位移x(t)= ?18.某單位負反饋系統(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L()(dB)20-20dB/dec20dB/dec開環(huán)傳遞函數(shù)。19. 某單位負反饋系統(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)。L(7 j(dB) J-40dB/decwl-20dB/

34、dec20. 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K,把電阻絲的電源接通或斷開，以達到自動調(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)別討tnnr國1422. 設(shè)計一個以電壓為指令的內(nèi)燃機車速度控制系統(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

35、(at0)f(t)=1/(- a2)(at2a)f(t)=0(t2a)并求當a-0時F(s)的極限值。24試列寫右圖所示機械系統(tǒng) 的運動方程。/ / /XI25. 試列寫K】m2, k2 /fl -右圖所示機 械系統(tǒng)的運 動方程。26. 列寫圖2-13所示系統(tǒng)的輸出電壓 匕與輸入為電動機轉(zhuǎn)速間的微分方程;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 機的電樞電壓與激磁電壓 間的微分方程。（忽略發(fā)電機電感）。29. 試畫出以電機轉(zhuǎn)速為輸出，以干擾力矩為輸入的電動機結(jié)構(gòu)圖， 并求

36、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。試應用勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析4. 已知高階系統(tǒng)的特征方程為65432s6+2s5+8sT+12s3+20s2+16s+16=0試求特征根。5. 為使具有特征方程D(S)二S3+d+(d+3)S+7=0的系統(tǒng)穩(wěn)定，求d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)=S(TS_請應用對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)分析當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。R(S)S(0.01S+1)(

37、0.2S+1)C(S)8. 已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)K試求當K為多少時，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。(0.1S+1)(0.5S+1)(S+1)9. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G (s) =(as+1)/s 2,試確定使 相位裕量丫 =+4味時的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)并佔)5. 求右圖的輸出信號C(s)。6 -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

38、(s)/R(s)。8.試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù) C(s)/R(s)。5，（ggj *Iji -|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)。舉廠(可瓦一軫一嚴J11.12. Id試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù) C(s)/R(s)。簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù)R(s)。R(S)C(S)13.簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù)鵲R(S)G4(S)+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

39、尼比Z和無阻尼自然頻率3 n ； 動態(tài)性能指標：超調(diào)量 M和調(diào)節(jié)時間t s( 5 = 5 )R(S)4S(S+2)C(S)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。試求取:(1) 該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。(2) 該系統(tǒng)的阻尼比E及無阻尼自振頻率3 n(3) 反應單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量、峰值時間及過渡過程時間4. 下圖為仿型機床位置隨動系統(tǒng)方塊圖。試求該系統(tǒng)的:(1)阻尼比E及無阻尼自振率3 n(2)反應單位階躍函數(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。5.6.試求取圖3-18所示控制系統(tǒng)當K=10秒-1及Tm=0.

40、1秒時:(1)阻尼比E及無阻尼自振率3 no(2)反應單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量(T瓶峰值時間tp o皿心* J1AHI IIh1訂iAi丫切 *杯=-1-1*L宦宀十* A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)的單位階躍響應曲線。7. 設(shè)系統(tǒng)的單位階躍響應為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E及無阻尼自振頻率3 n

41、。(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和 過渡過程時間，并進行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響 過渡過程品質(zhì)指標的？9. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求：(1) 各系統(tǒng)的阻尼比E及無阻尼自振頻率3 n。(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和 過渡過程時間，并進行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標的？10. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求：(1)各系統(tǒng)的阻尼比E及無阻尼自振頻率3 n(2)各系統(tǒng)的單位階躍響應曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標的?511. 已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(S) =諸且初始條件為C(0)=-1,C(0)=0試求：系統(tǒng)在r(t)=l(t )作用下的輸出響應。R