機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1

1、選擇填空(30分，每小題2分)

(下列各題均給出數(shù)個(gè)答案，但只有一個(gè)是正確的，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)寫在

空白處)

1.1在下列典型環(huán)節(jié)中，屬于振蕩環(huán)節(jié)的是。

1011(A)G(s),(B)(C)G(s),G(s),22s,100.Is,s,100.01s,s,11.2系統(tǒng)

的傳遞函數(shù)定義為在零初始條件下輸出量的Laplace變換與輸入量的Laplace

變換之比，其表達(dá)式。

(A)與輸入量和輸出量二者有關(guān)

B)不僅與輸入量和輸出量二者有關(guān)，還與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)(

(C)只與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，與輸入量和輸出量二者無(wú)關(guān)

tl.3系統(tǒng)峰值時(shí)間滿足。p

dxt()opx(t),x(,),,,x(,)(A)(B)(C),Ox(t),x(,)opooopodtp

x(t)其中，為系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。o

1.4開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)的單位反饋系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)的計(jì)算式為。

2K,limsG(s)(A)K,limG(s)(B)vvs,s,00

(C)K,limsG(s)vs,0

M(%)1.5最大百分比超調(diào)量的定義式為。p

xtxmax(),(,)ooM(%),100%(A)(B)M(%),maxx(t),x(,)ppoox(,)o

x(t)oM(%)max(C),px(t)i

x(t)x(t)maxx(t)x(t)其中，為系統(tǒng)的輸入量，為系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，為的

最大值。iooo

X(t),Rsin(,t)X(t),Rsin(,t)1.6給同一系統(tǒng)分別輸入和這兩種信號(hào)(其中，

i2rill

,，是系統(tǒng)的諧振頻率，是系統(tǒng)正常工作頻率范圍內(nèi)的任一頻率)，設(shè)它們對(duì)應(yīng)

的穩(wěn)態(tài)rl

x(t),Csin(,t,,)x(t),Csin(,t,,)輸出分別為和,則成立。olllo22r21

C,CC,CC,C(A)(B)(C)122112

aOG(s),1.7若一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則由系統(tǒng)穩(wěn)定的必2s(as,

a)21

要條件可知，。

a,a,a(A)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是常數(shù)均大于0012

1

a,a,a(B)不論取何值都不能使系統(tǒng)穩(wěn)定012

a,a,a(C)總可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)闹刀瓜到y(tǒng)穩(wěn)定012

1.8關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的正確說(shuō)法是。

(A)如果開環(huán)穩(wěn)定，那么閉環(huán)也穩(wěn)定

(B)如果開環(huán)不穩(wěn)定，那么閉環(huán)也不可能穩(wěn)定

(C)如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，那么閉環(huán)可能穩(wěn)定、也可能不穩(wěn)定1.9下列傳遞函

數(shù)中，屬于最小相位傳遞函數(shù)的是。

,0.5s,10.5s,lG(s),G(s),(A)(B)(0.Is,1)(0.01s,1)(0.Is,

1)(0.01s,1)

0.5s,lG(s),(C)(0.Is,1)(0.01s,1)

x(t)x(t)L10已知線性系統(tǒng)的輸入為，輸出為，傳遞函數(shù)為，則下列關(guān)系正

G(s)io

確的是。

,IX(s),X(s)G(s)(A)(B)x(t),x(t)L[G(s)]oioi

X(s),X(s)G(s)x(t),x(t)G(s)(C)(D)iooi

21.11設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其時(shí)間常數(shù)T為。s,0.25

(A)0.25(B)4(C)2(D)81.12設(shè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖TT所示，當(dāng)R(s)=O

時(shí)，E(s)/N(s)為o

GG,GG,11222(A)(B)(C)(D)1,GG1,GG1,GGLGG12121212

N(s)

+X(s)oE(s)X(s)+i+G(s)G(s)21-圖T,1

1.13圖T,2所示為3個(gè)系統(tǒng)的極點(diǎn)分布圖，據(jù)此可以斷定:系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

J,J,J,

,,S,,S,,S

,,,000

2圖T,2

(A)(B)(C)

s,51.14某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，系統(tǒng)的特征方程為。s(s,

3)(s,4)

3232(A)(B)s,7s,12s,Os,7s,13s,5,0

2(C)(D)s(s,3)(s,5),Os,7s,12,0

1.15由以下3個(gè)開環(huán)傳遞函數(shù)可知，系統(tǒng)是?型系統(tǒng)。

llG(s),(A)(B)G(s),2(0.Is,1)(0.01s,l)s(0.Is,1)(0.01s,1)

lG(s),(C)s(0.Is,1)(0.01s,1)

2、某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖T,3所示

x(t)x(t)2.1若輸入量為=10(),試求系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)。(8分)t,Oio

,x(t)2.2若輸入量為0,試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。(7分)

x(t),10sin(t,)t,0oi6

x(t),10e2.3若輸入量為()，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(5分)t,0iss

+X(s)X(s)lio

s(s,1)-圖T,3

C(s)3、試求圖『4所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。(10分)R(s)

H2

C(s)R(s)GGG132

Hl

G4

圖T—4

4、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

KG(s),s(s,1)(0.Is,1)

3

試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值。(10分)

5、圖T—5(a)、(b)、(c)、(d)分別為開環(huán)無(wú)零點(diǎn)的系統(tǒng)的開環(huán)奈魁斯特圖，

試寫出它們各自對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)的一般形式(開環(huán)放大倍數(shù)用K表示，時(shí)間常數(shù)符

號(hào)用、、TT12T等表示)。(12分，每圖3分)3

jVJV

JVJV[G][G][G][G]UUKKUU3=3=3=003=03=0003=03=

0w=(b)(d)(c)(a)

圖T-5

6、試求圖T,6所示最小相位系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)。(8

分)

L(,)dB

,20

20

,40

,100圖T,60.2

,60

、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為7

10G(s),s(2s,1)(0.Is,1)

試?yán)L制開環(huán)頻率特性的Nyquist曲線圖(概略圖)，并根據(jù)Nyquist圖判定系統(tǒng)

的穩(wěn)定性。(10分)

4

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題答案1

1、

1.1(A)1.2(C)1.3(A)1.4(C)1.5(B)1.6(B)1.7(B)1.8(C)1.9(C)

1.10(A)1.11(B)1.12(C)1.13(A)1.14(B)1.15(C)

2、

233,,0.5tx(t),10[1,esin(t,)]2.1o323

,2.2x(t),10sin(t,)o3

,,02.3ss

3、

GGGC(s)123,G,4R(s)l,GGH,GH,GGH12121232

4、0,K,11

5、

KKG(s),G(s),(a)(b)(Ts,1)(Ts,1)(Ts,1)(Ts,1)(Ts,1)12312

KKG(s),G(s),(c)(d)2s(Ts,1)(Ts,l)s(Ts,1)(Ts,1)1212

2G(s),6、s(5s,1)(0.Is,1)

7、Nyquist圖如下圖所示，因系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)無(wú)右極點(diǎn)，且開環(huán)奈氏曲線不

包圍

(,1,j0)點(diǎn)，故根據(jù)奈氏判據(jù)，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

5

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題2—、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選

出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填

在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共30分)

L當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時(shí)，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問(wèn)題，稱為()

A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識(shí)

自適應(yīng)控制

C.系統(tǒng)校正D.2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有()

A.反饋回路B.慣性環(huán)節(jié)

調(diào)節(jié)器

C.積分環(huán)節(jié)D.PID

O

13.()二,(a為常數(shù))sa,atat,A.L,e,B.L,e,(ta)(t+a),,,C.L,e,D.

L,e,22t4.L,te,=()

11A.B.3asa(),()s,2

22C.D.33()s,2s

45.若F(s)=,則=()LimftOt,021s,

A.4B.2

OO

C.0D.

tat6,已知f(t)=e,(a為實(shí)數(shù))，則L,,=()ftdt(),0

laA.B.asaO,sa,

1IC.D.ssa(),asa(),

32t,,7.f(t)=,則L,f(t),=(),02t,,

31,2sA.B.ess

33,2s2sC.eD.ess

,,,8.某系統(tǒng)的微分方程為，它是()52xtxtxtxt(),..OOOOOOi

A.線性系統(tǒng)B.線性定常系統(tǒng)

C.非線性系統(tǒng)D.非線性時(shí)變系統(tǒng)2s,9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e,它是()

A.比例環(huán)節(jié)B.延時(shí)環(huán)節(jié)

6

C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)

10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（）

c

1A.RCs,1

RCsB.RCs,1

C.RCs+1

RCs,1D.RCs

311.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=，其無(wú)阻尼固有頻率3是（）n24100ss,，

A.10B.5C.2.5D.25

K12.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=。處的斜率為（）1，Ts

KKK,A.B.KTC.D.22TTT

K13.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G（s）=，則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為（）T,

IKt/TKt/T,,,KtT/,tT/A.B.C.K(l,e)D.(l,e)eeTT

型系統(tǒng)。

14.圖示系統(tǒng)稱為（）

D.?TS,15.延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=e的相頻特性?G(j3)等于()

C.,,?D.,,,?16.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示，它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)

為()

1A.1+TsB.1,Ts

12C.D.(1+Ts)Ts

17.圖示對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)為()

Im11

_____________]CJ=0_

1Re

A.Ts

1B.1,Ts

C.1+Ts

1D.Ts

]8.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為32D（s）=s+14s+40s+40T=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的T值范

圍為（）

A.T>0B.0<T<14C.T>14D.T<0

有7關(guān)。

19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時(shí)間與（）

A.增益B.誤差帶

C.增益和阻尼比

D.阻尼比和無(wú)阻尼固有頻率

20.若系統(tǒng)的Bode圖在3=5處出現(xiàn)

轉(zhuǎn)折(如圖所示)，這說(shuō)明系統(tǒng)中有

()環(huán)節(jié)。2A.5s+lB.(5s+l)

1C.0.2s+lD.2(.)s,021

()0ss,,7221.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其零、極點(diǎn)是()()()413ss,,

A.零點(diǎn)s=,0.25,s=3;極點(diǎn)s=,7,s=2B.零點(diǎn)s=7,s=,2;極點(diǎn)s=0.25,s=3

C.零點(diǎn)s=,7,s=2;極點(diǎn)s=,1,s=3D.零點(diǎn)s=,7,s=2;極點(diǎn)s=,

0.25,s=3

320s,22.一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為()

sss()()235,,

A.0.4,?B.0.4,?C.3,?D.3,?

K,tse23.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=,其幅頻特性,G(j3),應(yīng)為()1,Ts

KK,,,,,A.B,ee,,l,Tl,T2KK,,,C.D,e22221,,T,,1T24.二階系統(tǒng)的

阻尼比C,等于（）

A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)

B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比

C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比

D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)

25.設(shè)3為幅值穿越（交界）頻率，4）（3）為開環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)的相位

角,則相位裕度cc

為（）

A.180?,⑥（a）B.“（3）cc

C.180?+?（a）D.90?+6（3）cc

426.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,則系統(tǒng)在r（t）=2t輸入作用

下，其穩(wěn)ss（）,5

態(tài)誤差為（）

1054A.B.C.D.0445

2127.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=，在0,C,時(shí)，其無(wú)阻尼固有頻率

3n222ss,,,,,2nn

與諧振頻率3的關(guān)系為（）r

A.B.3=3C.3>3D.兩者無(wú)關(guān)nrnrnr28.串聯(lián)相位滯后校正通常

用于（）

提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

A.提高系統(tǒng)的快速性B.

C.減少系統(tǒng)的阻尼D.減少系統(tǒng)的固有頻率

8

29.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率＜。=4處提供最大相位超前角的

是（）c

41s,s,1011.s,06251.s,A.B.C.D.s,141s,06251.s,Oil.s,30.從

某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率3?40,則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中

能c

在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減

至最小的是（）

00041.s,041.s,41s,41s,A.B.C.D.0041.s,41s,101s,041.s,

二、填空題（每小題2分，共10分）

有關(guān)。

1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、和

K2.一個(gè)單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為

32sss,,54

開環(huán)增益為一

3,二階系統(tǒng)在階躍信號(hào)作用下，其調(diào)整時(shí)間t與阻尼比、和有

關(guān)。s

4.極坐標(biāo)圖（Nyquist圖）與對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖（Bode圖）之間對(duì)應(yīng)關(guān)系為:極坐標(biāo)圖上

的單位圓對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______;極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于Bode圖上的

o5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與有關(guān)，與無(wú)關(guān)。

三、簡(jiǎn)答題（共16分）

21.（4分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。2ss,,43

K2.（4分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試問(wèn)該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)

的單位ss（）71,

階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值為多少？

3.（4分）已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下，如果將阻尼比C增大（但

不超過(guò)1）,請(qǐng)用文字和圖形定性說(shuō)明其單位階躍響應(yīng)的變化。

4.（4分）已知各系統(tǒng)的零點(diǎn)（o）、極點(diǎn)（x）分布分別如圖所示，請(qǐng)問(wèn)各個(gè)系統(tǒng)是

否有非主導(dǎo)極點(diǎn)，若有請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出。

**1?.

--4，--------------：卜，一。

四、計(jì)算題（本大題共6小題，共44分）

11.（7分）用極坐標(biāo)表示系統(tǒng)的頻率特性（要求在3??、3=0、3=3等點(diǎn)準(zhǔn)確

n2421ss,，

9

表示，其余定性畫出)

2.(7分)求如下系統(tǒng)R(s)對(duì)C(s)的傳遞函數(shù)，并在圖上標(biāo)出反饋通道、順饋通

道。

3.(6分)已知系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器為

TsTs()(),,1134GsTT(),,、，0034s

調(diào)節(jié)器，請(qǐng)說(shuō)明理由。

問(wèn)是否可以稱其為PID

4.(8分)求如圖所示機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，其中X為輸入位移，Y為輸出位

45.(10分)已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，請(qǐng)繪出頻率特性對(duì)

sss(.)(.)0110011,,

數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)，并據(jù)圖評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能(要說(shuō)明

理由)。

6.（6分）請(qǐng)寫出超前校正裝置的傳遞函數(shù)，如果將它用于串聯(lián)校正，可以改善

系統(tǒng)什么性能？

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題答案2

一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共30分）

l.B2.A3.A4.B5.B

6.C7.C8.C9.B10.B

11.B12.C13.C14.B15.B

16.D17.C18.B19.D20.D

21.D22.A23.D24.C25.C

26.A27.C28.B29.D30.B二、填空題（每小題2分，共10分）

輸入信號(hào)

L型次

K322.s+5s+4s+K=0,4

無(wú)阻尼固有頻率

3.誤差帶

4.0分貝線,180

10

輸入

5.本身參數(shù)和結(jié)構(gòu)

三、簡(jiǎn)答題（共16分）

,211,,1.2ss,,13ss,,43t3t,,g（t）=e,e,t?0

2.？型;穩(wěn)態(tài)值等于1

變大；超調(diào)量減少；

3.上升時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間減?。ù篌w上）;

5.

4.

無(wú)非主導(dǎo)極點(diǎn)；非主導(dǎo)極點(diǎn)；非主導(dǎo)極點(diǎn)

四、計(jì)算題（共44分）

1.3??點(diǎn)

3=0點(diǎn)

曲線大體對(duì)

GGG(),Cs()0f2.,lRs(),GG03.(6分)

RQ〕|----1---J順饋通道

反饋通道

G(s)=(T+T)+TTs+l/s03434

G(s)由比例部分(T+T)、微分部分TTs及積分部分1/s相加而成034344.(8分)

，，B=0(xyKy,,)

11

TsG(s)=,T=B/kTs,1

開環(huán)傳遞函數(shù)在復(fù)半平面無(wú)極點(diǎn)，據(jù)圖相位裕度為正，幅值裕度分貝數(shù)為正,

根據(jù)

乃奎斯特判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為?型，具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度約為

60度,

具有良好的動(dòng)態(tài)性能。

,Ts,16.G（s）=K,,,10Ts,1

可增加相位裕度，調(diào)整頻帶寬度。

JV

⑹

U3=03=10

+03二

12

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題3—、單項(xiàng)選擇題（本大題共30小題，每小題1分，共

30分）在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)

前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是（）

A.開環(huán)系統(tǒng)的輸出對(duì)系統(tǒng)無(wú)控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對(duì)系統(tǒng)有控制作用

B.開環(huán)系統(tǒng)的輸入對(duì)系統(tǒng)無(wú)控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對(duì)系統(tǒng)有控制作用

C.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路

D.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路

,005,?,tft（）,2.若，則（）

,s,5seeA.B.ss

115sC.D.ess

3.已知其（）,051Lft［（）］,

22A.B.ss,05.05.s

111C.D.,2ss22s

4.下列函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為（）

5sA.B.22s,,1625s

11C.D.s,2s,2,2tftte(),5.若，則Lft[()],()

11A.B.2()s,2s,2

11C.D.2()s,2s,2

6.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于()

A.線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為時(shí)變函數(shù)

B.線性系統(tǒng)只有一個(gè)外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個(gè)外加輸入

C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理

D.線性系統(tǒng)在實(shí)際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實(shí)際中存在較少7.系統(tǒng)

方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為()

10A.51s,

R(s)

----------

20sB.51s,

13

10C.251ss(),

2sD.

8.二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分別為，系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數(shù)為()

ss,,,,054.,12

22A.B.(.)Oss,,054(.)()ss,,054

510C.D.(.)()ss,,054(.)()ss,，054

59.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為（）G（s）,s,

2,2t5tA.B.5e

52tC.D.5etl0.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間定義為（）tr

A.單位階躍響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間

B.單位階躍響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間

C.單位階躍響應(yīng)從零第一次上升到穩(wěn)態(tài)值時(shí)所需的時(shí)間

D.單位階躍響應(yīng)達(dá)到其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間

K11.系統(tǒng)類型、開環(huán)增益對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為（），

A.系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

B.系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

C.系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益K越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

D.系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益K越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小，

K12.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的快速性（）GsO.Ts,1

A.與K有關(guān)B.與K和T有關(guān)

C.與T有關(guān)D.與輸入信號(hào)大小有關(guān)

83（）s,Gs（）,13.一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)為（）

sss（）（）232,>

A.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8B.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8

C.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4D.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為414.瞬態(tài)響應(yīng)的性能指

標(biāo)是根據(jù)哪一種輸入信號(hào)作用下的瞬態(tài)響應(yīng)定義的（）

A.單位脈沖函數(shù)B.單位階躍函數(shù)

C.單位正弦函數(shù)D.單位斜坡函數(shù)

215.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，當(dāng)K增大時(shí)，其（）Gs（）,2Kss,,21

，A.無(wú)阻尼自然頻率,增大，阻尼比增大n

,B.無(wú)阻尼自然頻率,增大，阻尼比減小n

,C.無(wú)阻尼自然頻率,減小，阻尼比減小n

,D.無(wú)阻尼自然頻率,減小，阻尼比增大n

16.所謂最小相位系統(tǒng)是指（）

A.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均在S平面左半平面

14

B.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面左半平面

C.系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面

D.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面

1017.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其截止頻率為（），GsO,bs,2

rads/rads/A.2B.0.5

rads/rads/C.5D.10

KGsO.18.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其相位角可表達(dá)為（），，（）sTs（）,1

,1,1,tgT,,:,90tgT,A.B.

,1,ltgT,90:,tgT,C.D.

219.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入時(shí)，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅

rtt（）sin,22Gs（）,s,2

值為（）

A.2B.22/

C.2D.4

,,se（）,,020.延時(shí)環(huán)節(jié)，其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是（）

A.dB:,900L

B.dBLI

C.dB0,:,90L

D.dB(),,,L0

KGs(),21.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)K增大時(shí)，對(duì)系統(tǒng)性

sss0(),,12

能能的影響是()

A.穩(wěn)定性降低B.頻寬降低

C.階躍輸入誤差增大D.階躍輸入誤差減小22.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)Bode

圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為

,20dBdec/的漸近直線，且延長(zhǎng)線與OdB線的交點(diǎn)頻率為,，5,則當(dāng)輸入為c

時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差為()rtt().,05

A.0.1B.0.2

C.0D.0.5

ZPN.,23.利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)，中的Z表示意義為

()

A.開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S左半平面的個(gè)數(shù)

B.開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù)

C.閉環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù)

D.閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個(gè)數(shù)

24.關(guān)于勞斯―胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)，以下敘述中正確

的是

(

)

A.勞斯―胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來(lái)判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

B.乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù)，是用來(lái)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

C.乃奎斯特判據(jù)是用來(lái)判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

D.以上敘述均不正確

15

25.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來(lái)定義的是（）

A.截止頻率B.諧振頻率與諧振峰值,M,rrb

,C.頻帶寬度D.相位裕量與幅值裕量kg

KGsO.26.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為

ssK（）,

（

）

A.K,0B.K,1

C.0,K,10D.K,,1

27.對(duì)于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下敘述中不正確的

有（）

A.開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

B.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性

C.高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力

D.低頻段的增益應(yīng)充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求

28.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B.調(diào)整時(shí)間ttrs

,C.幅值穿越頻率D.相位穿越頻率，gc

s,129.當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時(shí)，校正環(huán)節(jié)為，則該校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的

Gs（）,c21s,

影響是（）

A.增大開環(huán)幅值穿越頻率,c

B.增大穩(wěn)態(tài)誤差

C.減小穩(wěn)態(tài)誤差

D.穩(wěn)態(tài)誤差不變，響應(yīng)速度降低

As,130.串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為()GsO.cBs,1

A.若G(s)為超前校正環(huán)節(jié),則A,B,Oc

B.若G(s)為滯后校正環(huán)節(jié)，則A,B,0c

C.若G(s)為超前一滯后校正環(huán)節(jié)，則A?Bc

D.若G(s)為PID校正環(huán)節(jié),則A=0,B,0c

第二部分非選擇題

二、填空題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)

31.傳遞函數(shù)的定義是對(duì)于線性定常系統(tǒng)，在的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉

氏變換與之比。

32.瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后，從狀態(tài)到狀

態(tài)的響應(yīng)過(guò)程。

33.判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為,即系統(tǒng)的

特征根必須全部在是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

KGsO,34.1型系統(tǒng)在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為，在單ss(),2

位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為。

35.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括兩

種特性。

16

三、簡(jiǎn)答題(共16分)

136.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位

置，2ss,,1

在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。

j卜fS*；

,1

H------A?----

時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有哪些,它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能，37.

,38.簡(jiǎn)述相位裕量的定義、計(jì)算公式，并在極坐標(biāo)上表示出來(lái)。39.簡(jiǎn)述串聯(lián)

相位超前校正的特點(diǎn)。

四、計(jì)算題(本大題共6小題，共44分)

40.(7分)機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，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)

4——

加一x秋

乙,7

(忽略小車與地面的摩擦)。

Cs()Cs()41.(7分)已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，試求傳遞函數(shù)及RsONsO

【函一J

42.（7分）系統(tǒng)如圖所示，為單位階躍函數(shù)，試求：

t（）I.52.動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):超調(diào)量M和調(diào)節(jié)時(shí)間ps

e?225.43.（8分）如圖所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時(shí)，K

的ss

數(shù)值。

17

44.（7分）已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。

1.寫出開環(huán)傳遞函數(shù)G（s）的表達(dá)式；

2,45.（8分）已