完整版02240自考機(jī)械控制工程基礎(chǔ)專用習(xí)題集

1、控制工程控制基礎(chǔ)習(xí)題集機(jī)電系“控制工程基礎(chǔ)”教研小組二 O 一五年一月第一部分：?jiǎn)芜x題 第二部分：多選題第 3 頁(yè) 共 53 頁(yè)多選、少選、錯(cuò)選均不得分）第三部分：簡(jiǎn)答題第四部分：建模題第五部分：穩(wěn)定性分析題第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)化題第七部分：時(shí)域分析題第八部分：頻域分析題第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題第十部分：校正分析題132427363741444750A. 不能工作 B.可以工作，但穩(wěn)態(tài)誤差很大第一部分：?jiǎn)芜x題1. 自動(dòng)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(cè)元件c .放大元件d.執(zhí)行元件第7頁(yè)共53頁(yè)兩者2. 在直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，之間的傳遞函數(shù)是a a .

2、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(guò)渡過(guò)程時(shí)間很長(zhǎng) 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)a. S b. -S的拉氏變換式L1(t)為B c. d. S兩者6. 在直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入， 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 C .可以工作，但過(guò)渡過(guò)程時(shí)間很長(zhǎng) D .

3、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(duì)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. 相位滯后一超前D. 相位超前-滯后OdB/dec+20dB/dec0dB/dec9. 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。.比例 B.比例積分10.比例微分 D .比例積分微分 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)慣性環(huán)節(jié):I Imj0)Re11. 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.相位滯后一超前 D.相位超前滯后12. 開(kāi)環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（C ）:A. 變好 B.

4、 變壞 C. 不變 D. 不一定13. 開(kāi)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.不一定第11頁(yè)共53頁(yè)14.已知 f(t)=Q.5t+1 ，其 Lf(t)=( c ):A. S+Q.5S2 B. Q.5S2 C.2S2D. 2S15.自動(dòng)控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有（）：A. 給定元件.檢測(cè)元件C.放大元件D .執(zhí)行元件16. PD調(diào)節(jié) 器是- 一種（）校正裝置。A.相位超前B.相位滯后C.相位滯后一超前D.相位超前一滯后）。17. 已知最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如下圖所示，試確定其開(kāi)環(huán)增益K （ c18. 已知系統(tǒng)的特征方程為S3+

5、S2+ T S+5=Q則系統(tǒng)穩(wěn)定的T值范圍為(C )。T 0; B. tvO ; C. T 5 ; D. 0 T 1 C.D. 0 Z 1(0E 1)；B. w n /(S +2 Ew nS+1)(E =1)；C. T 2/ (T2S2+2E TS+1)(0E 0)的拉氏變換是(cA、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(biāo)為（）：24.A.cB.t sC. tD. e ss在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比（）的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具有等幅振蕩性。A.Z = 0 B. Z 1C. Z = 1D. 0

6、 Z 125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(kāi)環(huán)增益K =（2A、3 cl O 1 ；B、o Cl o 1 o 2；C、3 2 O cl O 1 ；A. 3C.5D. 6m111B. 428.典型二階振蕩系統(tǒng)的（）時(shí)間可由響應(yīng)曲線的包絡(luò)線近似求出。A、峰值；B、延時(shí)；C、調(diào)整；上升D、3 13 cl CO 227.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)29. cos2t的拉普拉斯變換式是a. 1SC.S24B.D.4S24丄 S230.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤

7、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(dòng)態(tài)性能31.對(duì)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(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的最大超調(diào)量將B.不變a. 增加C. 不一定D. 減少32.開(kāi)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(kāi)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 :G(S)H(S) = K( T S+1)/(T iS+1)(T2S+1)(T2S2+2Z TS+1)，貝S它的對(duì)數(shù)幅頻特性漸近線在3趨于無(wú)窮大處的斜率為（）（單位第 #

8、 頁(yè) 共 53 頁(yè)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(kāi)環(huán)系統(tǒng)來(lái)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(kāi)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(shí)間trB 調(diào)整時(shí)間 tsC .幅值穿越頻率3

9、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. 2S2 S2S40.系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)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(zhǎng)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(duì)于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時(shí)，如果增加無(wú)阻尼振蕩頻率3 n的數(shù)值，貝y其動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)間ts（）。A 、增加；B、減少；C、不變；D、不定42. 對(duì)于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（）時(shí)，最大超調(diào)量C為0。第13頁(yè)共53頁(yè)D、Zv 0A. 5/(S2+25); B.5/( S

10、2+16);C. 1/(S-2); D.1/(S+2)A 、Z = 0 ; B、Z = 1 ; C、0Z 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(kāi)環(huán)對(duì)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(zhǎng)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(duì)于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時(shí)，如果增加無(wú)阻尼振蕩頻率3 n的數(shù)值，貝y其動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時(shí)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.

11、3 n /(S 2+2Sw nS+1) (0 E 1) ； B. 3 n /(S 2+2 三3 nS+1) (E =1)；C. T 2 ( T2S2+2S TS+1) (0 E 1) ; D.1/S (TS+1)50. 對(duì)于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（）時(shí)，最大超調(diào)量C為0。D、ZV 0A、Z = 0 ； B、Z = 1 ； C、0Z 1 ；51. 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A. 0 型B. I型C. 1/(S-2);D.1/(S+2)52. 典型二階系統(tǒng)在無(wú)阻尼情況下的阻尼比E等于A. E =0D. E =1C. 0 E 1的比例環(huán)節(jié)D 增加輸出量的微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)7改善隨動(dòng)

12、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(fù)反饋C. 增設(shè)給定順饋補(bǔ)償 D .增設(shè)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋8. 測(cè)量角位移的元件有A. 伺服電位器B. 自整角機(jī)C. 測(cè)速發(fā)電機(jī)D. 光電編碼盤9. 比例積分（P1）校正裝置（設(shè)x=1）對(duì)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(dòng)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(fù)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(shí)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(dòng)減小的環(huán)節(jié)有A 電流截止負(fù)反饋B. 電流負(fù)反饋C. 電流正反饋D轉(zhuǎn)速負(fù)反饋12.

13、對(duì)典型二階系統(tǒng)，當(dāng)增益 K增加時(shí)，則系統(tǒng)的A. 上升時(shí)間tr較長(zhǎng)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為()的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。第27頁(yè)共53頁(yè)A.G(S)40S(S 1)B.G(S)50S2C.G(S)500(S1)2S (0.1S1)G(S)500一 2 D.14. 若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號(hào)r(t)寸t2時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差ess二乂,則此系統(tǒng)可能為A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.n型系統(tǒng)D.15.增大開(kāi)環(huán)增益K將對(duì)系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是A. 使對(duì)數(shù)幅頻特性曲線向上平移B. 使對(duì)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(duì)相頻特性曲線不產(chǎn)

14、生任何影響16.當(dāng)被測(cè)爐溫為1000C時(shí)，可選用（）為測(cè)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(cè)溫計(jì)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(diǎn)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。.在前向通路上增設(shè)含有積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器 。增大慣性環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù) ，增大開(kāi)環(huán)增益 .減小開(kāi)環(huán)增益19.在典I系統(tǒng)中，適當(dāng)增大開(kāi)環(huán)增益 K將會(huì)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(shí)發(fā)現(xiàn)超調(diào)量過(guò)大，建議可選取的改進(jìn)方法有B.減少aC.增大K1D.減少

15、K1A .增大a21 一個(gè)位置隨動(dòng)系統(tǒng)可能的擾動(dòng)量有A. 機(jī)械負(fù)載的變化B. 電網(wǎng)電壓的波動(dòng)C. 溫度變化引起的系統(tǒng)參數(shù)變化D.輸人信號(hào)的變化E. 摩擦阻力的變化22.單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為SKTISI).，且 T1 T2,由此可知此閉環(huán)系統(tǒng)為A.三階系統(tǒng)B.二階無(wú)靜差系統(tǒng)C.穩(wěn)定系統(tǒng).不穩(wěn)定系統(tǒng)E. 典型n型系統(tǒng)23.系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)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(zhǎng)線）在3 =1處的高度C.中頻段的寬度中頻段的斜率E.高頻段的斜率24. 在轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)趕流調(diào)速系統(tǒng)中，若將速度調(diào)節(jié)器（ 比例積分調(diào)節(jié)器）中的反饋電容C短接則對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的

16、影響為A. 變?yōu)檗D(zhuǎn)速有靜差系統(tǒng)B. 相對(duì)穩(wěn)定性改善C. 使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流減少D. 超調(diào)量增加E. 使啟動(dòng)過(guò)程加快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（）有關(guān)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(dòng)E.負(fù)載變化26. 在 Nyquist 圖上，當(dāng)3c1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(xué)模型取決于A.輸入量的大小B.擾動(dòng)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為KS(TS 1)的系統(tǒng)B. 相位裕量丫 0的系統(tǒng)C.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為SLbLJl(avb)的系統(tǒng)D.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為SLaSJl(ab

17、)的系統(tǒng)45.對(duì)于開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為S(S 1)(2S 1)的系統(tǒng)，減少開(kāi)環(huán)增益K將使系統(tǒng)的A.開(kāi)環(huán)相頻特性曲線下移B.開(kāi)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(cè)元件有A.差動(dòng)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(hào)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(dòng)量C.系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù)D.輸入量的大小49. 某開(kāi)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

18、蕩環(huán)節(jié)50. 增加系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益 K 將使系統(tǒng)的A.開(kāi)環(huán)相頻特性曲線不變B.開(kāi)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 33 頁(yè) 共 53 頁(yè)第三部分：簡(jiǎn)答題1.對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要要求是什么？而M、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(shuō)明串聯(lián)校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。3. 試分析PI D調(diào)節(jié)器性能。4. 在位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋校正，對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有 何影響?5 .敘述系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益K的大小、積分環(huán)節(jié)個(gè)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

19、的分布來(lái)分析7. 簡(jiǎn)述奈氏穩(wěn)定判據(jù)內(nèi)容;L(3 )400Hz8. 敘述系統(tǒng)開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性L( 3)低頻段漸近線斜率大小,在3=1處的高度對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的影響。9. 對(duì)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(xiě)出時(shí)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(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并 說(shuō)出理由。14. 已知 f(t)=0.5t+1 ，其 Lf(t)= 多少？15. 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的最本

20、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(shuō)明增設(shè)比例加積分調(diào)節(jié)器后，對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)、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(shuō)明開(kāi)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(wú)靜差 控制。24. 什么叫系統(tǒng)校正。25. 為什么在位置隨動(dòng)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋會(huì)得到普遍的應(yīng)用？26. 時(shí)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(lái)表征系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。29. 經(jīng)典控制理論的數(shù)

21、學(xué)模型有幾種形式？寫(xiě)出時(shí)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(wú)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(shí)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(shuō)明這些元 件所起的作用。33. 一階無(wú)差系統(tǒng)加入加速度信號(hào)時(shí)能否工作， 為什么？在什么情況 下能工作。34. 為什么一階無(wú)差系統(tǒng)加入速度反饋校正后能夠改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 特性，用物理概念來(lái)解釋。35. 二階無(wú)差系統(tǒng)加入微分反饋后對(duì)系統(tǒng)的無(wú)差度和時(shí)間常數(shù)有什 么影響？36. 有差系統(tǒng)加入微分反饋后對(duì)系統(tǒng)的無(wú)差度、 時(shí)間常數(shù)和開(kāi)環(huán)放大 倍數(shù)有什么影響？37. 有哪

22、些元件可作為速度反饋用，試舉例說(shuō)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(lái)實(shí)現(xiàn)？40. 設(shè)有一系統(tǒng)其超調(diào)量C %=20%調(diào)整時(shí)間t s=0.5秒，求系統(tǒng)的相位裕度丫和剪切頻率3第 35 頁(yè) 共 53 頁(yè)41設(shè)原系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)= 晉1),要求校正后系統(tǒng)的復(fù)Ka=15%2時(shí)的串?dāng)?shù)主導(dǎo)極點(diǎn)具有阻尼比Z =0.75。試用根軌跡法求10聯(lián)超前校正裝置。42設(shè)原系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G0(S)= 30.23 10(O.5S 1)，要求校正后系統(tǒng)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。

23、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(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)電加熱器的電源。在使用熱水時(shí)，水箱中流出熱水并補(bǔ)充冷水。試畫(huà)出這一閉環(huán)系統(tǒng)的原理方塊圖， 若要改變所需溫度時(shí)，定性地說(shuō)明應(yīng)怎樣改變和操作。1-朮亀2-酣泡元fb 3電加離畧F(tuán) 4亂挖開(kāi)關(guān).第65頁(yè)共53頁(yè)2.試說(shuō)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(shí)，系統(tǒng)應(yīng)如何工作并畫(huà)出對(duì)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(jì)）4. 下圖是手控調(diào)壓系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的

24、負(fù)載改變或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓就要隨之波動(dòng)。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(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)。試畫(huà)出系統(tǒng)原理圖并標(biāo)出各點(diǎn)應(yīng)具有 的正、負(fù)號(hào)。5. 下圖為一電動(dòng)機(jī)速度控制系統(tǒng)原理圖。在這個(gè)圖中除速度反饋外又增加了一個(gè)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(hào)的 正、負(fù)號(hào)并畫(huà)出方塊圖。6. 今測(cè)得最小相位系統(tǒng)漸近對(duì)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。L（ ）|20dB 7. 下圖（a）與（b）均為自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)?，F(xiàn)在假設(shè)空載時(shí)（a）與（b）的發(fā)電機(jī)的端電壓相同均為110伏。試問(wèn)帶上負(fù)載

25、后（a）與（b）哪個(gè)能保持110伏電壓不變，哪個(gè)電壓要低于110伏，其道理何在?a$8. 某PID調(diào)節(jié)器的對(duì)數(shù)幅頻特性如下圖所示，求傳遞函數(shù)。)11 -20dB/dec111+20dB/decl111 ,1 11 1,11111,o1 234卜（）L1(9. 如圖所示，以u(píng)sqt）為輸出量，以u(píng)sr（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?C0usr(t)1Rpfusct)110.機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，A點(diǎn)的位移X（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)。K2BK1八 11.下圖為一

26、隨動(dòng)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(shí)，則有U0送入放大器，其輸出電壓LD加到執(zhí) 行電動(dòng)機(jī)的電樞兩端，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載和滑臂一起轉(zhuǎn)動(dòng)直到反饋電位器滑臂位置與控制電位器滑臂位置一致時(shí)，即2二1時(shí)才停止。試將 這個(gè)系統(tǒng)繪成方塊圖，并說(shuō)明該系統(tǒng)的控制量，被控制量和被控制對(duì) 象是什么?IL-圖1-a12.今測(cè)得最小相位系統(tǒng)漸近對(duì)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。L(13.下圖所示為二級(jí)RC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(huà)出以u(píng)i(t)為輸入，uo(t)為輸出的

27、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖;根據(jù)畫(huà)出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。R1ui(t) i1(t)丄I i2(t)Cjua(t)C2uo(t)R2BiB215.下圖為一溫度控制系統(tǒng)。試分析這個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)溫過(guò)程并說(shuō)明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)，Bl、B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)。TKi X(t)Ty (t)K2這個(gè)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(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如圖所示，試求其開(kāi)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(jì)小車與地面的摩擦)，

28、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)廻；F(s)當(dāng)F(t)為一單位脈沖函數(shù)S (t)時(shí)，求小車的位移x(t)= ?種擊力” LI18. 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)(設(shè)為最小相位系統(tǒng))的L()(dB)20-20dB/dec20dB/dec開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線 漸近線如下，求該系統(tǒng)的開(kāi)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(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線漸近線如下，求該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)。(d(B) I-40dB/dec-20dB/dec-60dB/dec20. 圖1-13是一晶體管穩(wěn)壓電源。試將其畫(huà)成方塊圖并說(shuō)明在該電源里哪些元件起著測(cè)量、放大、執(zhí)行的作用以及系

29、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(dòng)控制系統(tǒng)。電阻絲電源的通斷由接觸式水銀溫度計(jì)控制。水銀溫度計(jì)的兩個(gè)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(kāi)， 從而控制繼電 器的觸點(diǎn)K,把電阻絲的電源接通或斷開(kāi)，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)溫的目的。試畫(huà)出這個(gè)系統(tǒng)的方塊圖并與 15題的溫控系統(tǒng)比較，說(shuō)明兩者有何區(qū)別。圖 1-1422. 設(shè)計(jì)一個(gè)以電壓為指令的內(nèi)燃機(jī)車速度控制系統(tǒng)，并說(shuō)明系統(tǒng)的 工作過(guò)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)a-0時(shí)F(s)的極限值。24.試列寫(xiě)右圖

30、所示機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程。25.試列寫(xiě)右圖所示機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)- / . !叮中 h 尿1沁i知彳動(dòng)方程。26. 列寫(xiě)圖2-13所示系統(tǒng)的輸出電壓U2與輸入為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速間的微分方程；Ks是隔離放大器。（其中CG；GG）27. 下圖所示電路，起始處于穩(wěn)太，在t=0時(shí)刻開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。試求電感L兩端電壓對(duì)t的函數(shù)關(guān)系，并畫(huà)出大致圖形和用初值定理和終值定理演算。r28. 試列寫(xiě)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(huà)出以電機(jī)轉(zhuǎn)速為輸出，以干擾力矩為輸入的電動(dòng)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

31、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4.已知高階系統(tǒng)的特征方程為s6+2s5+8s4+12s3+20g+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d的取值范圍。1)請(qǐng)應(yīng)用對(duì)數(shù)穩(wěn)定6. 某典型二階系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)二屎S( TS判據(jù)分析當(dāng)K增加時(shí)，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(shí)K的取值范圍。1 .KS(0.01S+1)(0.2S+1)(s)R(S)8. 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)(0.1S 1)(0.5S 1)

32、(S 1)試求當(dāng)K為多少時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。9.設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)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(shí)的a值(a0)。第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)化題1.用等效變換規(guī)則化簡(jiǎn)如下動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖:2.簡(jiǎn)化下面框圖，求出C(S)=?R(S)G1土,J-G2G33.用等效變換規(guī)則化簡(jiǎn)如下動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖:G2(S)嚴(yán) G3(S)|H1(S)H2S|R(SL |gi(s)J CzC(S)4. 基于方框圖簡(jiǎn)化法則，求取系統(tǒng)傳遞函數(shù) (s) =Xo (s) /Xi (s)。Xo (s)*1 Gi(s)Xi (s)+An G2(s) G3(S)H(s)5.求右圖的輸出信號(hào)C(s)。6. 求下圖的

33、輸出信號(hào)C(s)。7. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù) C(s)/R(s)。EffjV8. 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)。0*1010. 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)。蟲(chóng)卜.012-簡(jiǎn)化下列方塊圖求其傳遞函數(shù)鵲R(S)G1(S)G2(S)G3(S)C(S)G4(S)I G5(S) 13.簡(jiǎn)化下列方塊圖求其傳遞函數(shù)鵲R(S)G4(S)G1(S)C(S)G3(S)卜第七部分：時(shí)域分析題1. 已知系統(tǒng)的輸出與輸入信號(hào)之間的關(guān)系用下式描述：c(t)=5r(t-3)

34、.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Z和無(wú)阻尼自然頻率3R(S)C(S)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量 M和調(diào)節(jié)時(shí)間t s( S = 5 )4S(S+2)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:該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。該系統(tǒng)的阻尼比E及無(wú)阻尼自振頻率3 n反應(yīng)單位階躍函數(shù)過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量、峰值時(shí)間及過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。4.下圖為仿型機(jī)床位置隨動(dòng)系統(tǒng)方塊圖。試求該系統(tǒng)的:(1)阻尼比E及無(wú)阻尼自振率3 n。(2)反應(yīng)單位階躍函數(shù)過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量八峰值時(shí)間tp、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間ts

35、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(shí):(1) 阻尼比E及無(wú)阻尼自振率3 n。(2)反應(yīng)單位階躍函數(shù)過(guò)渡過(guò)程的超調(diào)量c瓶峰值時(shí)間tp 。I 1“ 廠:6.設(shè)系統(tǒng)如下圖(a)所示。這個(gè)系統(tǒng)的阻尼比為 0.137,無(wú)阻尼自振率為3.16弧度/秒。為了改善系統(tǒng)的相對(duì)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。j心J0 1 C3HI *屜7. 設(shè)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為c(t)=5(1-e 5)，求系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。8. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求:(1)各系統(tǒng)

36、的阻尼比E及無(wú)阻尼自振頻率3(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時(shí)間、峰值時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，并進(jìn)行比較，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過(guò)渡過(guò)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E及無(wú)阻尼自振頻率3 n。(2)各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時(shí)間、峰值時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，并進(jìn)行比較，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過(guò)渡過(guò) 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E及無(wú)阻尼自振頻率3(2)各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時(shí)間、峰值時(shí)間和過(guò)渡過(guò)程時(shí)間，并進(jìn)行比較，說(shuō)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)的?pg11. 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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(yīng)。R(sL_ .+C(s)s(s+3)第八部分：頻域分析題1. 若系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為c(t) sin 3t 2e 3t，試求系統(tǒng)的頻率特性。2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 (s)二亠，其中T=0.1 (秒),Ts 1K=5,試?yán)L制開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性和閉環(huán)頻率特性，并求在3 =10( /秒) 時(shí)，