《控制工程基礎(chǔ)》試卷3及詳細(xì)答案

桂林電子科技大學(xué)試卷2013－2014學(xué)年第二學(xué)期課程名稱《控制工程基礎(chǔ)》（A卷）適用年級或?qū)I(yè)）考試時間120分鐘班級學(xué)號姓名題號一二三四五六七八成績滿分152010202015100得分評卷人一、填空題（每題1分，共15分）1、對于自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面，即：、和，其中最基本的要求是。2、若某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為。3、能表達(dá)控制系統(tǒng)各變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式或表示方法，叫系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在古典控制理論中系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型有、等。4、判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用、、等方法。5、自動控制系統(tǒng)有兩種基本控制方式，當(dāng)控制裝置與受控對象之間只有順向作用而無反向聯(lián)系時，稱為；當(dāng)控制裝置與受控對象之間不但有順向作用而且還有反向聯(lián)系時，稱為。6、設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則其開環(huán)幅頻特性為，相頻特性為。7、最小相位系統(tǒng)是指。二、選擇題（每題2分，共20分）1、關(guān)于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù)F(s)=1+G(s)H(s)，錯誤的說法是()A、F(s)的零點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點B、F(s)的極點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點C、F(s)的零點數(shù)與極點數(shù)相同D、F(s)的零點就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點2、已知負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為()。A、B、C、D、與是否為單位反饋系統(tǒng)有關(guān)3、一階系統(tǒng)的閉環(huán)極點越靠近S平面原點，則()。A、準(zhǔn)確度越高B、準(zhǔn)確度越低C、響應(yīng)速度越快D、響應(yīng)速度越慢4、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為()。A、100B、1000C、20D、不能確定5、若兩個系統(tǒng)的根軌跡相同，則有相同的：A、閉環(huán)零點和極點B、開環(huán)零點C、閉環(huán)極點D、階躍響應(yīng)6、下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在處提供最大相位超前角的是()。A、B、C、D、7、下列哪種措施對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有效果()。A、增加開環(huán)極點；B、在積分環(huán)節(jié)外加單位負(fù)反饋；C、增加開環(huán)零點；D、引入串聯(lián)超前校正裝置。8、關(guān)于線性系統(tǒng)穩(wěn)定性的判定，下列觀點正確的是()。A、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的各項系數(shù)都為正數(shù)；B、無論是開環(huán)極點或是閉環(huán)極點處于右半S平面，系統(tǒng)不穩(wěn)定；C、如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項系數(shù)為負(fù)數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定；D、當(dāng)系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于1時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。9、關(guān)于系統(tǒng)頻域校正，下列觀點錯誤的是()A、一個設(shè)計良好的系統(tǒng)，相角裕度應(yīng)為45度左右；B、開環(huán)頻率特性，在中頻段對數(shù)幅頻特性斜率應(yīng)為；C、低頻段，系統(tǒng)的開環(huán)增益主要由系統(tǒng)動態(tài)性能要求決定；D、利用超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)校正，是利用超前網(wǎng)絡(luò)的相角超前特性。10、已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入信號是時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是()A、0B、∞C、10D、20三、（10分)建立圖示系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并以傳遞函數(shù)形式表示。FiFi(t)四、（20分））系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：1、寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)表達(dá)式；（8分）2、要使系統(tǒng)滿足條件：,,試確定相應(yīng)的參數(shù)和；（6分）3、求此時系統(tǒng)的動態(tài)性能指標(biāo)；五、(20分)已知系統(tǒng)的方框圖如下圖所示。試求閉環(huán)傳遞函數(shù)C(s)/R(s)(提示：應(yīng)用信號流圖及梅森公式)GG1G2G3H1G5H3H2G4++++---R(s)C(s)+六、(15分)設(shè)單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為2Ｇ（Ｓ）＝Ｓ（Ｓ＋１）試求當(dāng)輸入信號r(t)=sin(t-45°)時，其閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出c(t)。一填空：1、穩(wěn)定性快速性準(zhǔn)確性穩(wěn)定性2、3、微分方程傳遞函數(shù)（或結(jié)構(gòu)圖信號流圖）（任意兩個均可）4、勞思判據(jù)根軌跡奈奎斯特判據(jù)5、開環(huán)控制系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)6、；7、S右半平面不存在系統(tǒng)的開環(huán)極點及開環(huán)零點二選擇1、A2、B3、D4、C5、C6、B7、A8、C9、C10、D三、解:四、解：1、2、（4分）3、（4分）五、解：繪制信號流圖--G5-H1H3G3G2G1-H2G4R(s)C(s)[注]：別忘了標(biāo)注箭頭表示信號流向。2)應(yīng)用梅森公式求閉環(huán)傳遞函數(shù):前向通道增益；；回路增益；；；特征式；余因子式（對應(yīng)各個前項通道的）；；------經(jīng)驗：一般余因子式不會直接等于1，不然太簡單了閉環(huán)傳