西交自動控制理論高起專考前模擬題

1、西交自動控制理論(高起專)考前模擬題一、單項選擇題1. 二型系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線的低頻段的斜率是()A. -40dB/dec B. -20dB/decC. 0dB/dec D.-60dB/dec2. 開環(huán)對數(shù)頻率特性沿軸向左平移時()A. c減少， 增加B.，c減少， 不變C. c增加， 不變D.，c不變，也不變3. 穩(wěn)定的二階線性系統(tǒng)，其輸出曲線呈現(xiàn)為衰減振蕩，則阻尼比為()A .=1 B. =0C.01 D. -116G(s)二4.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)()s(s 4 2)，其幅值裕度h等于A . 0B.4 2 dBC. 16dBD.5. 一階慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是()C.A. K

2、B.eD.1T2s2 2 Ts 11Ts 16.已知串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為0.2(s 5)s 10 ，則它是()A.相位遲后校正B.遲后超前校正C.相位超前校正D. A、B、C都不是7. 欠阻尼二階系統(tǒng)的/，n，都與()A.二%有關(guān) B. 二無關(guān)C. tp有關(guān) D. tp無關(guān)28某0型單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)增益為K,則在r（t）二1/ 2t輸入下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（）A. 0B.C.1/KD.A/K*9.兩典型二階系統(tǒng)的超調(diào)量-%相等，則此兩系統(tǒng)具有相同的()A.自然頻率nB.相角裕度C.阻尼振蕩頻率 dD.開環(huán)增益K10. 二階系統(tǒng)的閉環(huán)增益加大（）A.快速性越好B. 超調(diào)量越大C.峰值時間提

3、前 D.對動態(tài)性能無影響11. 控制系統(tǒng)頻率特性的低頻段決定系統(tǒng)的（）A.動態(tài)性能E.穩(wěn)態(tài)性能C抗干擾性D.靈敏性12. 最小相角系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定的充要條件是（）A.奈奎斯特曲線不包圍（-1,j0 ）點B.奈奎斯特曲線包圍（-1,j0 ）點C.奈奎斯特曲線順時針包圍（-1,j0 ）點D.奈奎斯特曲線逆包圍（-1,j0 ）點13. 討論系統(tǒng)的動態(tài)性能時，通常選用的典型輸入信號為（）A.單位階躍函數(shù)B.單位速度函數(shù)C .單位脈沖函數(shù)D.單位加速度函數(shù)14. 下列傳遞函數(shù)中非最小相位系統(tǒng)是（）A.Gk(s)= 20s 10B.Gk(s)=-500s 20C.Gk（s）=5010s2 -10s 1Gk（s

4、）=D.250.01s20.1s 115. 開環(huán)對數(shù)幅頻特性中的中頻段決定（）A.系統(tǒng)的型別 B.系統(tǒng)的抗干擾能力C.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 D.系統(tǒng)的動態(tài)性能、填空題1閉環(huán)極點影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）;2 “三頻段理論”為我們提供了串連校正的具體方法（）；3 幅值裕度h是由開環(huán)頻率特性引出的指標(biāo)（）;4幅值裕度h是由開環(huán)頻率特性引出的指標(biāo)（）;5“三頻段理論”為我們提供了串連校正的具體方法（）;6. 閉環(huán)零點影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性（）;7 諧振頻率r是由開環(huán)頻率特性引出的指標(biāo)（）;8. 典型欠阻尼二階系統(tǒng)，當(dāng)開環(huán)增益 K增加時，系統(tǒng)無阻尼自然頻率n增 大（）；9. 可由閉環(huán)特征方程來判定最小相角系統(tǒng)的穩(wěn)定性（

5、）;10. 由開環(huán)零極點可以確定系統(tǒng)的閉環(huán)性能（）。11. 若系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，則系統(tǒng)閉環(huán)不一定穩(wěn)定（）;12. 由閉環(huán)零極點可以確定系統(tǒng)的閉環(huán)性能（）。13. 系統(tǒng)的頻率特性與輸入信號的幅值有關(guān)（）;14. 由開環(huán)零極點可以確定系統(tǒng)的閉環(huán)性能（）。15. 若系統(tǒng)開環(huán)穩(wěn)定，則系統(tǒng)閉環(huán)一定穩(wěn)定（）;三、分析計算題1. 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)s(s 3)( s 5)16 / 10要求系統(tǒng)特征根的實部不大于-1，試確定開環(huán)增益的取值范圍2. 在下圖中，已知G（s）和H（s）兩個方框所對應(yīng)的微分方程分別是dc(t)610c(t) =20e(t)dt20db© 5b(t) -10c(

6、t)L dt，初始條件為零，求傳遞函數(shù)C(s)R(s)E(s)R(s)3. 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=K(s 1)s(Ts 1)(2s 1)試在滿足 T 0，K的條件下，確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的T和K的取值范圍，并以T 和K為坐標(biāo)畫出使系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)區(qū)域圖。4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Y(s)。R(s)5 已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)二7(s+1)2s(s 4)( s 2s 2)試分別求出當(dāng)輸入信號r(t)"，t和t2時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差e(t) = r(t) -c(t)。6 .若某系統(tǒng)在階躍信號r(t)二1(t)時，零初始條件下的輸出響應(yīng)c(t) =1-et e

7、，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)7 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為Gk(s)50s(0.1s 1)(s 5)，求輸入為r (t H 2t時的穩(wěn)態(tài)誤差8 已知最小相位開環(huán)系統(tǒng)的漸進(jìn)對數(shù)幅頻特性曲線如圖3所示，試：分)(1) 求取系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)(2) 利用穩(wěn)定裕度判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性40、T010-609.已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)0(2s 1)(4s 1 ,s2(s2 +2s + 10)試求：(1)位置誤差系數(shù)Kp、速度誤差系數(shù)Kv、加速度誤差系數(shù)Ka。(2)當(dāng)輸入為r(t) =*t2時的穩(wěn)態(tài)誤差。10. 已知最小相位系統(tǒng)Bode圖的漸近幅頻特性如圖所示，求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞解：(1)該系統(tǒng)的開環(huán)

8、傳遞函數(shù)為G(s)H (s)=725(0.2s 1)；S(S2 +16s+100)函數(shù)。 wc : 38rad / s , y 16.8 °。11 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為Gk(s)二4.5s(2s 1)(s 1)，試用奈氏穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。12.單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性漸近線如圖(1) 寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)和頻率特性表達(dá)式(2) 判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。參考答案一、單項選擇題I. A 2 . B3. B4. D5. B6.C 7 . C 8. B9. B10. DII. B12 . A 13 . A14. D15. D二、填空題1. Y2. N3. Y4.Y5

9、.N6.N7. N8. Y9. Y10. N11. Y12. Y13.N14.N15.Y三、分析計算題1.解:系統(tǒng)開環(huán)增益KK.15。特征方程為:S°K -8二 K 8使系統(tǒng)穩(wěn)定的開環(huán)增益范圍為:2.15KkK 181515解.C(s) 100(4s 1):R(s) 一 12s223s 252E(s) 10(12s223s 5)R(s)12s3 23s 253.解：特征方程為：D(s)二 2Ts3(2 T)s2(1 K)s K =0RouthS32T 1 K = T 04K -12S22 T K = T -2S2TKS 1 K -2 +TS0 K 二 K 0綜合所得條件，當(dāng)K 1時，

10、使系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)取值范圍如右圖中陰影部分所示。4.Gi(s)G2(s)G3(s)，J(SH1 G2(s)Hi(s) H2(s)G3(s) Gi(s)G2(s)Hi(s) G4(s)解:5.解：解G（S Js黑I 2）* = 7/8v=1由靜態(tài)誤差系數(shù)法r(t) =1(t)時,r(t) =t 時,KM"2r(t) =t 時,6.解：系統(tǒng)在零初始條件下的單位階躍響應(yīng)為c（t） =1-e e,其拉氏變換為C(s)=l,s s+2 s+1根據(jù)傳遞函數(shù)的定義有G（s）=鵲=s：s ；（；）7.答：可用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定;2當(dāng) r（t）=t 時，ess0.2 ;K8.解:(1)1 s( sKK =1011)( s 1)0.110(2)=0臨界穩(wěn)定9.解：(1)Kp=oO,Kv 八,Ka =1( 3c ： 38rad/s, 丫口 16.8 °。11.答：(1)系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性為G( j )H (j )45j1)( j 1)起點："-90， 終點：0. -270，與實軸交點：-3，)ess = 110.解：(1)該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=今皿“s(s +16s+100)可以概略做出幅相曲線:Im Re由系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)知，系統(tǒng)無右半平面開環(huán)極點，即p = o。而幅相曲線逆時針包圍(-1, jo)點一圈，根據(jù)奈氏判據(jù)，系統(tǒng)負(fù)反饋時閉環(huán)