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文本内容:
一、单项选择题
1.某二阶系统阻尼比为0,则系统阶跃响应为A,发散振荡B.单调衰减C.技减振荡D.等幅振荡
2.一阶系统Gs二;;的时间常数T越小,则系统的输出响应达到稳态值的时间A.越长B.越短C.不变D.不定
3.传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关?A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件
4.惯性环节的相频特性CO,当CO-00时,其相位移08为A.-270°B.-180°C.-90°D.0°
5.设积分环节的传递函数为Gs=,,则其频率特性幅值M3=3393GT
6.有一线性系统,其输入分别为uit和U2t时,输出分别为y1t和y2t o当输入为aiUi t+a2u2t时ab.为常数,输出应为A.aiyi t+y2t B.aiyt+a2y2t C.aiyi t-a2y2t D.yi t+a2y2t
7.拉氏变换将时间函数变换成A.正弦函数B.单位阶跃函数C.单位脉冲函数D.复变函数
8.二阶系统当时,如果减小C,则输出响应的最大超调量b%将A.增加B.减小C.不变D.不定
9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下A.系统输出信号与输入信号之比B.系统输入信号与输出信号之比C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
10.余弦函数coscot的拉氏变换是A.—^B.—^―s+co s+co-1C.D S[).222S4-CD S+co IL微分环节的频率特性相位移
(3)=A.90°B,-90°C.0°D.-180°
12.n型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A.-40dB/dec B.-20dB/dec C.0dB/dec D.+20dB/dec
13.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的A.代数方程B.特征方程C.差分方程
1.状态方程
14.主导极点的特点是A.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近
15.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为Gs,反馈通道的传递函数为Hs,则其等效传递函数为A GsR]1+Gs l+GsHs CGs pGs•l+GsHs•l-GsHs
二、填空题
1.线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为O
2.积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为—dB/deCo
3.对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面稳定性、快速性和准确性
4.单位阶跃函数1t的拉氏变换为
5.二阶衰减振荡系统的阻尼比1的范围为
6.当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是—时,系统是稳定的
7.系统输出量的实际值与—之间的偏差称为误差
8.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差is二
9.设系统的频率特性为Gjco=Rjco+jIco,则/口称为
10.用频域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是_
11.线性控制系统最重要的特性是可以应用原理,而非线性控制系统则不能
12.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和一连接
13.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、I型系统、H型系统…,这是按开环传递函数的—环节数来分类的
14.用频率法研究控制系统时,采用的图示法分为极坐标图示法和—图示法
15.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数和o25
三、设单位负反馈系统的开环传递函数为6仆=——ss+6求1系统的阻尼比C和无阻尼自然频率<on;2系统的峰值时间tp、超调量%、调整时间fcA=
0.05;△/、16GK s=------K ss+4
四、设单位反馈系统的开环传递函数为1求系统的阻尼比C和无阻尼自然频率3n;2求系统的上升时间tp、超调量%、调整时间^A=
0.02;o
五、某系统如下图所示,试求其无阻尼自然频率an,阻尼比C,超调量%,峰值时间调整时间A=
0.02o
六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下求1试确定系统的型次v和开环增益K;2试求输入为r«=l+2/时,系统的稳态误差
七、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下求D试确定系统的型次v和开环增益K;2试求输入为r«=l+3/+2/时,系统的稳态误差
八、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下求1试确定系统的型次v和开环增益K;.2试求输入为〃«=2+5/+2产时,系统的稳态误差
九、设系统特征方程为试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性
十、设系统特征方程为试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性
十一、设系统特征方程为试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性
十二、设系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线
十三、设系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线
十四、设系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线
十五、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数
十六、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数参考答案
一、单项选择题:
1.D
2.B
3.C
4.C
5.C
6.B
7.D
8.A
9.D
10.
11.A
12.A
13.B
14.D C
15.
二、填空题C
1.相频特性
2.—
203.
04.-
5.0^
16.负数
7.s-------------出量的希望值
8.巴
9.虚频特性
10.正弦函数
11.叠加.
12.一反馈-
13.画
14._对数坐标」
5.无阻尼自然振荡频率M25
三、解系统闭环传递函数GMs)=s(st9)一————£、/1-卜23ss+6+25/+65+25ss+6与标准形式对比,可知2年乙=(5,w;=25故吗=5,4=
0.6又叱/=5xjl—OS=416
四、解系统闭环传递函数GB(S)=ss+4_16_16—1-2卜16+4+165+4s+16与标准形式对比,可知2一ss+4故吗=4,J=
0.5L,叱;=16又叼二叱J」^=4x71-
0.52=
3.4647171=
0.
913.464
五、解对于上图所示系统,首先应求出其传递函数,化成标准形式,然后可用公式求出各项特征量及瞬态响应指标与标准形式对比,可知2年以=
0.8,w;=
0.04
六、解1将传递函数化成标准形式可见,v=l,这是一个I型系统开环增益K=5;2讨论输入信号,rZ=1+2,即A=l,B=2根据表3—4,误差=」一+-=—^+2=0+
0.4=
0.41+K〃Kv l+oo5
七、解1将传递函数化成标准形式可见,v=l,这是一个I型系统开环增益K=50;22讨论输入信号,rt=1+3/+2,即A=l,B=3,C=2A ri Qo根据表3—4,误差=----------+——+——=——+—+-=0+
0.06+oo=oo即1+K〃Kv Kal+oo500
八、解1该传递函数已经为标准形式可见,v=0,这是一个0型系统开环增益K=20;2讨论输入信号,=2+51+2产,即A=2,B=5,C=2A BC2522根据表3—4,误差气-------1-1------=11——二F oo+oo=oo1+K〃Kv Ka1+200021
九、解用劳斯-赫尔维次稳定判据判别,a,尸1,@3=2,32-3,ai-4,二5均大于零,且有所以,此系统是不稳定的===
十、解用劳斯-赫尔维次稳定判据判别,ai l,a36,@2=12,ai10,ao=3均大于零,且有所以,此系统是稳定的十一\解1用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别,@3=2,@2=4,a1=6,ao=1均大于零,且有所以,此系统是稳定的
十二、解该系统开环增益K=二;Vio有一个微分环节,即V=—1;低频渐近线通过1,201g3这点,即通过1,-Vio10这点,斜率为20dB/dec;有一个惯性环节,对应转折频率为“=6篇=20,斜率增加-20dB/dec系统对数幅频特性曲线如下所示
十三、解该系统开环增益K=100;有一个积分环节,即v=l;低频渐近线通过1,201gl00这点,即通过1,40这点斜率为一20dB/dec;有两个惯性环节,对应转折频率为“=2=10,叫=焉=100,斜率分别增加一20dB/dec系统对数幅频特性曲线如下所示
十四、解该系统开环增益K=10;有两个积分环节,即v=2,低频渐近线通过1,201gl0这点,即通过1,20这点斜率为-40dB/dec;有一个一阶微分环节,对应转折频率为“=巳=2,斜率增加20dB/dec有一个惯性环解:解:
十七、
十八、节,对应转折频率为叫=*=10,斜率增加-20dB/dec系统对数幅频特性曲线如下所示
十五、
十六、。