機(jī)電控制工程基礎(chǔ)綜合練習(xí)解析(2014-1)

1、機(jī)電控制工程基礎(chǔ)綜合練習(xí)解析（2014-1） 一、填空1. 自動控制就是 沒有 人直接參與的情況下， 使生產(chǎn)過程的輸出量按照給定的規(guī)律運(yùn)行或變化 。 2系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于 系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布 。3. 所謂反饋控制系統(tǒng)就是的系統(tǒng)的輸出 全部或部分 地返回到輸入端。 4. 給定量的變化規(guī)律是事先不能確定的，而輸出量能夠準(zhǔn)確、迅速的復(fù)現(xiàn)給定量，這樣的系統(tǒng)稱之為隨動系統(tǒng) 。 5. 在 零初始條件 下，輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的 傳遞函數(shù) 。6. 單位積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 1/s 。7一階系統(tǒng)，則其時(shí)間常數(shù)為 T 。8系統(tǒng)傳遞函數(shù)為W(s)，輸入為單位階躍函數(shù)時(shí)，輸出

2、拉氏變換Y(s)為 。9單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為，系統(tǒng)的阻尼比=0.167、無阻尼自振蕩角頻率n為 3 ，調(diào)節(jié)時(shí)間ts（5）為 6 秒。10反饋信號(或稱反饋)：從系統(tǒng)(或元件)輸出端取出信號，經(jīng)過變換后加到系統(tǒng)(或元件)輸入端，這就是反饋信號。當(dāng)它與輸入信號符號相同，即反饋結(jié)果有利于加強(qiáng)輸入信號的作用時(shí)叫 正反饋 。反之，符號相反抵消輸入信號作用時(shí)叫 負(fù)反饋 。11型系統(tǒng) 不能 無靜差地跟蹤單位斜坡輸入信號。 12. 某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為2s，則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 ，相頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 。2；90o13.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，根軌跡的分支數(shù)為 3 。14. 負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)

3、，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，閉環(huán)傳遞函數(shù)為 。G(s)H(s)，15. 函數(shù)f(t)=2t的拉氏變換為 。16單位負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為則該系統(tǒng)為 型系統(tǒng)，根軌跡分支數(shù)為 。； 2；17線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差取決于 和 。系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與參數(shù)；外輸入18.自動控制技術(shù)一大特點(diǎn)是能提高勞動生產(chǎn)率 。 19. 對于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動量突然增加時(shí)，輸出量的暫態(tài) 過程不一定是衰減振蕩。 20對于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動量突然增加某一給定值時(shí)，輸出量 的暫態(tài) 過程可能出現(xiàn)單調(diào)過程。 21被控制對象 是指要求實(shí)現(xiàn)自動

4、控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程。 22. 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，系統(tǒng)的開環(huán)極點(diǎn)為 ，閉環(huán)極點(diǎn)為 。0, -1； 23.系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為，則閉環(huán)特征方程為 。24.頻率響應(yīng)是線性系統(tǒng)在 正弦 信號輸入下的穩(wěn)態(tài)輸出響應(yīng)。25傳遞函數(shù)的零點(diǎn)為 ，極點(diǎn)為 。-3； 0,-2,-0.25 26 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為則該系統(tǒng)有 個(gè)極點(diǎn)，有 條根軌跡分支。2；227已知線性系統(tǒng)的輸入為單位階躍函數(shù)，系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)，則輸出Y(s)的正確表達(dá)式是 。28二階系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)為位于S左半平面的共軛復(fù)根，則其在階躍輸入下的輸出響應(yīng)表現(xiàn)為 衰減振蕩 。 29. 某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)純虛根，則該系統(tǒng)

5、的單位階躍響應(yīng)為 等幅振蕩 。30傳遞函數(shù)表示 積分 環(huán)節(jié)。31. 對于負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，閉環(huán)傳遞函數(shù)為 。 G(s)H(s)；32. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)零點(diǎn)為 ，極點(diǎn)為 。1；0，333. 某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為，此為一個(gè) 環(huán)節(jié)。慣性34 慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)越小，系統(tǒng)的快速性越 。好35 單位脈沖函數(shù)的拉氏變換為 。 1 36. 若一個(gè)動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個(gè) 環(huán)節(jié)。積分37. 一階系統(tǒng)階躍響應(yīng)的快速性和其 時(shí)間常數(shù) 有關(guān)。時(shí)間常數(shù)T越大，響應(yīng)速度越 慢 。38.控制系統(tǒng)的基

6、本要求可歸結(jié)為 穩(wěn)定性 、準(zhǔn)確性和快速性。 39系統(tǒng)的根軌跡 起始于開環(huán)極點(diǎn)，終止于開環(huán)零點(diǎn) 。 40. 若一個(gè)動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個(gè) 環(huán)節(jié)。積分41 任何物理系統(tǒng)的特性，精確地說都是非線性 的，但在誤差允許 范圍內(nèi)，可以將非線性特性線性化。 42. 自動控制中的基本的控制方式有開環(huán)控制 、閉環(huán)控制 和復(fù)合控制。 43.對于單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 。44某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則此系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為 0 。45.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其時(shí)間常數(shù)為 5 。46PI校正為 滯后 校正。 47.奈氏圖上的

7、單位圓與Bode圖上 0分貝線 相對應(yīng)，奈氏圖上的負(fù)實(shí)軸對應(yīng)于對數(shù)相頻特性圖上的 180 線。48一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其時(shí)間常數(shù)為 2 。49 若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.65，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為 衰減振蕩 。50. PD校正為 超前 校正。 51 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是，則該可看成由 慣性、延時(shí) 環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。52. 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則閉環(huán)特征方程為 M(s)+N(s)=0 。53.頻率特性是線性系統(tǒng)在 正弦信號 輸入作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。54.頻率特性包括 幅頻 特性和 相頻 特性。55.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，其系統(tǒng)的增益和型次為 5/4，2 56已知線性系統(tǒng)的輸入x(t)，輸出y(t)，傳遞函數(shù)G

8、(s)，則正確的關(guān)系是 。57.兩個(gè)二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，則這兩個(gè)系統(tǒng)具有大致相同的阻尼比 。58.慣性環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性的高頻漸近線斜率為 20dB/dec 。59.在單位階躍輸入下，型系統(tǒng)的給定穩(wěn)態(tài)誤差為 0 。60.某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)是 型系統(tǒng)。二、判斷1自動控制中的基本的控制方式有開環(huán)控制、閉環(huán)控制和復(fù)合控制。 正確2系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)主要有調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量，穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)為穩(wěn)態(tài)誤差。 正確3如果系統(tǒng)的輸出端和輸入端之間不存在反饋回路，輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響時(shí)，這樣的系統(tǒng)就稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 正確4凡是系統(tǒng)的輸出端與輸入端間存在反饋回路，即輸出量對控制

9、作用能有直接影響的系統(tǒng)，叫做閉環(huán)系統(tǒng)。 正確5無靜差系統(tǒng)的特點(diǎn)是當(dāng)被控制量與給定值不相等時(shí)，系統(tǒng)才能穩(wěn)定。 錯(cuò)誤6對于一個(gè)閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，如果其暫態(tài)過程不穩(wěn)定，系統(tǒng)可以工作。 錯(cuò)誤7疊加性和齊次性是鑒別系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)的根據(jù)。 正確8線性微分方程的各項(xiàng)系數(shù)為常數(shù)時(shí)，稱為定常系統(tǒng)。 正確9勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （正確 ）10. 微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為5s，則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是5，相頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是- 90o。 錯(cuò)誤11一個(gè)線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的,則其閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。 （正確 ）12. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差大小取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和外輸入。 正確13兩個(gè)二

10、階系統(tǒng)具有相同的阻尼比，則這兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間。錯(cuò)誤14. 線性系統(tǒng)穩(wěn)定，其閉環(huán)極點(diǎn)均應(yīng)在s平面的左半平面。 正確15. 用勞斯表判斷連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當(dāng)它的第一列系數(shù)全部為正數(shù)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 正確16系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布。 正確17. 閉環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)決定了系統(tǒng)的類型。 錯(cuò)誤 18. 若二階系統(tǒng)的阻尼比大于1，則其階躍響應(yīng)不會出現(xiàn)超調(diào)，最佳工程常數(shù)為阻尼比等于0.707 。 正確19. 某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)具有負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為等幅振蕩。 （ 錯(cuò)誤 ）20最大超調(diào)量只決定于阻尼比。越小，最大超調(diào)量越大。 正確21

11、單位階躍函數(shù)的拉氏變換為1。 錯(cuò)誤22若二階系統(tǒng)的阻尼比為0-1之間，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)是衰減振蕩 。 正確23單位脈沖函數(shù)的拉氏變換為0.5。 錯(cuò)誤240型系統(tǒng)（其開環(huán)增益為K）在單位階躍輸入下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 。正確25.的拉氏變換為。 正確26. 若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.8，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)表現(xiàn)為等幅振蕩。 錯(cuò)誤 27一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其時(shí)間常數(shù)為2。 正確28.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其時(shí)間常數(shù)為5。 錯(cuò)誤29線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)特征方程的根（系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)）全部具有負(fù)實(shí)部，也就是所有閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)都位于s平面的左側(cè)。 正確30PI校正為相位滯后校正。 （

12、 正確 ）31系統(tǒng)如圖所示，為一個(gè)并聯(lián)校正裝置，實(shí)現(xiàn)起來比較簡單。 正確32傳遞函數(shù)表示微分環(huán)節(jié)。錯(cuò)誤33在復(fù)數(shù)平面內(nèi)，一定的傳遞函數(shù)有一定的零，極點(diǎn)分布圖與之相對應(yīng)。正確34頻率特性是線性系統(tǒng)在三角信號輸入作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。錯(cuò)誤35. 系統(tǒng)的頻率特性是由描述的，稱為系統(tǒng)的幅頻特性；稱為系統(tǒng)的相頻特性。 正確 36根軌跡法就是利用已知的開環(huán)極、零點(diǎn)的位置，根據(jù)閉環(huán)特征方程所確定的幾何條件，通過圖解法求出由0時(shí)的所有閉環(huán)極點(diǎn)。 正確37. 根據(jù)Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)的描述，如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，且有P個(gè)不穩(wěn)定極點(diǎn)，那么閉環(huán)穩(wěn)定的條件是：當(dāng)w由-時(shí)，Wk(jw)的軌跡應(yīng)該逆時(shí)針繞（-1，j0）點(diǎn)P

13、圈。正確38. 根軌跡是根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)零極點(diǎn)分布而繪制出的閉環(huán)極點(diǎn)運(yùn)動軌跡。 正確39系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)零點(diǎn)為2 ，極點(diǎn)為0，3。 錯(cuò)誤40. 根軌跡是根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中的某個(gè)參數(shù)為參變量而畫出的開環(huán)極點(diǎn)的 根軌跡圖。 錯(cuò)誤41若一個(gè)動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個(gè)微分環(huán)節(jié)。 錯(cuò)誤 42設(shè)某系統(tǒng)階微分方程：該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： 正確43已知系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，C(s)R(s)Q(s)M1(s)M2(s)M(s) 圖2系統(tǒng)傳遞函數(shù) ， 。 錯(cuò)誤 44 某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關(guān)系為，K是一個(gè)常數(shù)，則稱其為慣性環(huán)節(jié)。錯(cuò)誤45雷達(dá)自動跟蹤系統(tǒng)，火炮自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，

14、各種電信號筆記錄儀屬于隨動系統(tǒng)。 正確46負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為，反饋通道的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為。 正確47繪制根軌跡時(shí)，我們通常是從 0時(shí)的閉環(huán)極點(diǎn)畫起，即開環(huán)極點(diǎn)是閉環(huán)根軌跡曲線的起點(diǎn)。起點(diǎn)數(shù)n就是根軌跡曲線的條數(shù)。 正確48系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為則該系統(tǒng)有2個(gè)極點(diǎn)，有2條根軌跡分支。正確49傳遞函數(shù)的極點(diǎn)為 0，1，0.5 。 錯(cuò)誤50.開環(huán)對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性如圖所示，當(dāng)K增大時(shí)，L()下移不變。 錯(cuò)誤 51系統(tǒng)的頻率特性可直接由G(j)=Xc(j)/Xr(j)求得。只要把線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)中的算子s換成j，就可以得到系統(tǒng)的頻率特性G(j)。

15、正確52.根據(jù)Nyquist穩(wěn)定性判據(jù)的描述，如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，且有P個(gè)不穩(wěn)定極點(diǎn)，那么閉環(huán)穩(wěn)定的條件是：當(dāng)w由-時(shí)，Wk(jw)的軌跡應(yīng)該順時(shí)針繞（-1，j0）點(diǎn)P圈。（ 錯(cuò)誤 ）53.對于電容元件，若以其兩端的電壓為輸入，通過電容的電流為輸出，則電容可看成一個(gè)積分環(huán)節(jié)。 錯(cuò)誤54一個(gè)純微分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成正比關(guān)系。 正確55比例環(huán)節(jié)的A(w)和j(w)均與頻率無關(guān)。 正確56當(dāng)w由0時(shí)，積分環(huán)節(jié)幅頻特性與相頻特性與頻率無關(guān)，為一常值。 錯(cuò)誤57時(shí)滯環(huán)節(jié)的幅相頻率特性為一個(gè)以原點(diǎn)為圓心的圓。 正確58. 系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性和相頻指性有一一對應(yīng)關(guān)系，則它必是最小相位系統(tǒng)。 正確

16、59凡是在s左半平面上沒有極、零點(diǎn)的系統(tǒng)，稱為最小相位系統(tǒng)， 錯(cuò)誤60若系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定，且在L(w)0的所有頻率范圍內(nèi)，相頻j(w)-1800，則其閉環(huán)狀態(tài)是穩(wěn)定的。 正確61.頻率特性是指系統(tǒng)的幅頻特性不包括系統(tǒng)的相頻特性。 錯(cuò)誤62對數(shù)頻率特性是將頻率特性表示在對數(shù)坐標(biāo)中，對數(shù)坐標(biāo)橫坐標(biāo)為頻率w，頻率每變化2倍，橫坐標(biāo)軸上就變化一個(gè)單位長度。 錯(cuò)誤63微分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成正比關(guān)系。 正確64相位超前校正裝置的傳遞函數(shù)為，系數(shù)a大于1。 正確65假設(shè)下圖中輸入信號源的輸出阻抗為零，輸出端負(fù)載阻抗為無窮大，則此網(wǎng)絡(luò)一定是一個(gè)無源滯后校正網(wǎng)絡(luò)。 錯(cuò)誤66下圖中網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無源滯后校正

17、網(wǎng)絡(luò)。 正確67下圖所示為一個(gè)系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 錯(cuò)誤 68利用相位超前校正，可以增加系統(tǒng)的頻寬，提高系統(tǒng)的快速性，但使穩(wěn)定裕量變小。 錯(cuò)誤69傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸出量、輸入量無關(guān)。 正確70二階系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)均位于負(fù)實(shí)軸上，則其在單位階躍信號輸入下的輸出響應(yīng)為單調(diào)上升并趨于穩(wěn)態(tài)值。 正確 71單位階躍輸入()時(shí)， 0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一定為0。 錯(cuò)誤72某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則此系統(tǒng)在單位階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為0。正確73. 負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)

18、，閉環(huán)傳遞函數(shù)為。 正確74. 微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為ks，則它的幅頻特性是k，相頻特性是90o。 正確75某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則此系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差不為0 。 錯(cuò)誤76兩個(gè)二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，但是不一定具有相同的無阻尼自振蕩角頻率。 正確 77線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其開環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。 （ 錯(cuò)誤 ）78傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。 （ 錯(cuò)誤 ）79兩個(gè)二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，但不一定具有相同的阻尼比。 錯(cuò)誤80某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則此系統(tǒng)為2型系統(tǒng)，它在單位階躍函數(shù)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為5。 錯(cuò)誤 81對于單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開

19、環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)，則閉環(huán)傳遞函數(shù)為。 正確82一個(gè)線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其開環(huán)、極點(diǎn)閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。 錯(cuò)誤83. 開環(huán)傳遞函數(shù)為，其根軌跡分支數(shù)為2。錯(cuò)誤 84. 二階系統(tǒng)阻尼比越小，上升時(shí)間tr則越??；越大則tr越大。固有頻率n越大，tr越小，反之則tr越大。 正確85.二階系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)位于負(fù)實(shí)軸上，此二階系統(tǒng)的阻尼比為1。正確三、分析計(jì)算1設(shè)某系統(tǒng)可用下列一階微分方程近似描述，在零初始條件下，試確定該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2、如圖3所示系統(tǒng)，求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)。E(s)C(s)R(s)A(s)B(s)F(s) 圖31) 開環(huán)傳遞函數(shù)為：A(s) B(s)

20、 F(s) 2）閉環(huán)傳遞函數(shù) (3、下圖為一具有電阻電感電容的無源網(wǎng)絡(luò)，求以電壓u為輸入，uc為輸出的系統(tǒng)微分方程式。解 根據(jù)基爾霍夫電路定律，有而 ，則上式可寫成如下形式 4、如圖所示的電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其中ui為輸入電壓，uo為輸出電壓，試寫出此系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式。 5動態(tài)性能指標(biāo)通常有哪幾項(xiàng)？如何理解這些指標(biāo)？延遲時(shí)間 階躍響應(yīng)第一次達(dá)到終值的50所需的時(shí)間。上升時(shí)間 階躍響應(yīng)從終值的10上升到終值的90所需的時(shí)間；對有振蕩的系統(tǒng)，也可定義為從0到第一次達(dá)到終值所需的時(shí)間。峰值時(shí)間 階躍響應(yīng)越過穩(wěn)態(tài)值達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。調(diào)節(jié)時(shí)間 階躍響到達(dá)并保持在終值誤差帶內(nèi)所需的最短時(shí)間；

21、有時(shí)也用終值的誤差帶來定義調(diào)節(jié)時(shí)間。超調(diào)量 峰值超出終值的百分比，即 5一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)有什么特點(diǎn)？當(dāng)時(shí)間t滿足什么條件時(shí)響應(yīng)值與穩(wěn)態(tài)值之間的誤差將小于52%。？由于一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)沒有超調(diào)量，所有其性能指標(biāo)主要是調(diào)節(jié)時(shí)間，它表征系統(tǒng)過渡過程的快慢。當(dāng)t3T或4T時(shí)，響應(yīng)值與穩(wěn)態(tài)值之間的誤差將小于52%。顯然系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小，調(diào)節(jié)時(shí)間越小，響應(yīng)曲線很快就能接近穩(wěn)態(tài)值。6已知系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：則系統(tǒng)的、n及性能指標(biāo)、ts（5）各是多少？0.707 n2 4.3 ts（5）2.1（s） 7、一階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 1）確定閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及其時(shí)間常數(shù)；2）若要求調(diào)節(jié)時(shí)間s，待定參數(shù)

22、應(yīng)滿足的要求。（取5%的誤差帶，） 圖 由結(jié)構(gòu)圖寫出閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)則，系統(tǒng)的時(shí)間參數(shù)為 8、有一系統(tǒng)傳遞函數(shù)，其中Kk4。求該系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)整時(shí)間；【解】系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 與二階系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)形式的傳遞函數(shù)對比得：(1) 固有頻率 (2) 阻尼比 由得 (3) 超調(diào) (4) 調(diào)整時(shí)間 9、典型的二階系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)為，要求：1. 確定系統(tǒng)無阻尼自然頻率和阻尼比；2. 確定該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。解 由閉環(huán)極點(diǎn)的分布，可知 聯(lián)立求解得 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為 10、已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，其中K0，判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 圖 閉環(huán)傳遞函數(shù)為 當(dāng)K0時(shí)，特征方程只有負(fù)根，或根據(jù)勞斯穩(wěn)定判據(jù)可判斷出系統(tǒng)是穩(wěn)

23、定的。11、已知一個(gè)欠阻尼、震蕩幅度大且衰減緩慢的二階系統(tǒng)， 繪制出這個(gè)系統(tǒng)的單位反饋閉環(huán)結(jié)構(gòu)圖。答案： 圖312、已知單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為，求系統(tǒng)的、n及性能指標(biāo)、ts（5）。0.5 n10 16.3 ts（5）0.6（s） 13、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為，計(jì)算系統(tǒng)的阻尼比、無阻尼自振蕩角頻率n及超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間。系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：，和標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)相比較得：0.25 n4 ts（5）6（s） 14、 系統(tǒng)的特征方程為 試用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解 計(jì)算勞斯表中各元素的數(shù)值，并排列成下表由上表可以看出，第一列各數(shù)值的符號改變了兩次，由+2變成-1，又由-1改變成+9。因此該系統(tǒng)有兩個(gè)正實(shí)部的根，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。15、某典型二階系統(tǒng)的單位階