1、第107頁、填空(每空1分，共18分)1 .自動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型有共4種。2 .連續(xù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是離散控制系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是3.某統(tǒng)控制系統(tǒng)的微分方程為:當。+0.5C(t)=2r(t)。則該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)dt(s尸；該系統(tǒng)超調(T%=;調節(jié)時間ts(A=2%)=4.某單位反饋系統(tǒng)G(s尸三一100(s5，則該系統(tǒng)是s2(0.1s2)(0.02s4)型系統(tǒng)；其開環(huán)放大系數(shù)K=。lL(w)dB5.已知自動控制系統(tǒng)L(co)曲線為：40則該系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=;6.相位滯后校正裝置又稱為調節(jié)器，其校正作用是7.采樣器的作用是,某離散控制系統(tǒng)10T(1e)G(Z)J/

2、1(單位反饋T=0.1)當輸入r(t)=t時.該系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差(Z1)2(Ze)O求：CS)(10分)R(S)2.求圖示系統(tǒng)輸出C（Z）的表達式。（4分）R (s)四.反饋校正系統(tǒng)如圖所示（12分）求：（1） Kf=0時，系統(tǒng)的E,5和在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差ess.（2）若使系統(tǒng)E =0.707, kf應取何值？單位斜坡輸入下ess尸？c(s五.已知某系統(tǒng)L(co)曲線，(12分)(1)寫出系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)(2)求其相位裕度丫(3)欲使該系統(tǒng)成為三階最佳系統(tǒng).求其K=?,丫max=?六、已知控制系統(tǒng)開環(huán)頻率特性曲線如圖示。P為開環(huán)右極點個數(shù)。為積分環(huán)節(jié)個數(shù)。判別系統(tǒng)閉環(huán)后的穩(wěn)定性。(

3、要求簡單寫出判別依據)(12分)(1)(2)(3)七、已知控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G0(s)10(0.05s 1)(0.005s 1)將其教正為二階最佳系統(tǒng)，求校正裝置的傳遞函數(shù)G0（S）。（12分）.填空題。（10分）1 .傳遞函數(shù)分母多項式的根，稱為系統(tǒng)的2 .微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為3 .并聯(lián)方框圖的等效傳遞函數(shù)等于各并聯(lián)傳遞函數(shù)之4 .單位沖擊函數(shù)信號的拉氏變換式5 .系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中有一個積分環(huán)節(jié)則該系統(tǒng)為一型系統(tǒng)。6 .比例環(huán)節(jié)的頻率特性為。7 .微分環(huán)節(jié)的相角為。8 .二階系統(tǒng)的諧振峰值與有關。9 .高階系統(tǒng)的超調量跟有關。10 .在零初始條件下輸出量與輸入量的拉氏變換之比，稱該系統(tǒng)的

4、傳遞函數(shù)。.試求下圖的傳第函數(shù)（7分）三.設有一個由彈簧、物體和阻尼器組成的機械系統(tǒng)(如下圖所示)，設外作用力F(t)為輸入量，位移為y(t)輸出量，列寫機械位移系統(tǒng)的微分方程(10分)(1)(2)(3)四.系統(tǒng)結構如圖所示，其中K=8,T=0.25。(15分)輸入信號Xi(t)=1(t),求系統(tǒng)的響應；計算系統(tǒng)的性能指標tr、tp、ts(5%)、6p；若要求將系統(tǒng)設計成二階最佳E=0.707,應如何改變K值五.在系統(tǒng)的特征式為A(s)=s6+2S5+8S4+12S3+20S2+16s+16=0,試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性(8分)(12分)三最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。試求開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕

5、量丫。(13 分)七.某控制系統(tǒng)的結構如圖，其中要求設計串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)具有G(s)s(0.1s1)(0.001s1)OK>1000及u>45的性能指標。1,_,、，_、，八.設采樣控制系統(tǒng)餓結構如圖所示，其中G(s),T0.25s試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。s(s4)(10 分)22(s 1) (s 4)九.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G(s)由0->+8變化的閉環(huán)根軌跡圖，系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍。(15分)一、填空題：(每空1.5分，共15分)1 .當擾動信號進入系統(tǒng)破壞系統(tǒng)平衡時，有重新恢復平衡的能力則該系統(tǒng)具有一2 .控制方式由改變輸入直接控制輸出，而輸出對系統(tǒng)的控制

6、過程沒有直接影響，叫。3 .線性系統(tǒng)在零初始條件下輸出量與輸入量的之比，稱該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。4 .積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為5 .單位斜坡函數(shù)信號的拉氏變換式6 .系統(tǒng)速度誤差系數(shù)Kv=。7 .系統(tǒng)輸出由零上升到第一次穿過穩(wěn)態(tài)值所需要的時間為。8 .二階欠阻尼振蕩系統(tǒng)的峰值時間為。9 .二階振蕩環(huán)節(jié)的頻率特性為。10 .拉氏變換中初值定理為。二.設質量-彈簧-摩擦系統(tǒng)如下圖，f為摩擦系數(shù)，k為彈簧系數(shù)，p為輸入量，x(t)為輸出量，試確定系統(tǒng)的微分方程。(11分)三.在無源網絡中，已知Ri=100kQ,FR=1MIQ,Ci=10科F,2=1口。試求網絡的彳遞函數(shù)Uo(s)/Ur(s),說明該網絡是否

7、等效于兩個RC網絡串聯(lián)？(12分)四.設單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為2(s2)(s4)(s26s25)確定閉環(huán)系統(tǒng)持續(xù)振蕩時的k值。(12分)五.已知單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)10s(1 T1s)(1 T2s)試中 T 1=0.1(s),T2=0.5(s).輸入信號為r(t)=2+0.5t,求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(11分)(12 分)六.最小相位系統(tǒng)對數(shù)幅頻漸進線如下，試確定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。七.試求E(s)1 e 的z變換. s* 2 *(1s)(12 分)八.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)s(s 1)(0.5s 1)(1)(2)(3)S+1),試確定T的取(15分)

8、一。填空題(26分)(1) 開環(huán)傳遞函數(shù)與閉環(huán)傳遞函數(shù)的區(qū)別是(2) 傳遞函數(shù)是指(3) 頻率特T是指(4) 系統(tǒng)校正是指(5) 幅值裕量是指(6) 穩(wěn)態(tài)誤差是指(7) 圖a的傳遞函數(shù)為G(s尸。(8) 圖b中的t=。(9) 圖c的傳遞函數(shù)為G(s尸。11。)s3+5s2+8s+6=0此特征方程的根的實部小于-1時系統(tǒng)穩(wěn)定的k值范圍(11) 圖d的傳遞函數(shù)為K=。(12) 圖e的c=。(13)圖f為相位校正。(14)圖g中的丫=Kg=。(15)圖h、i、j的穩(wěn)定性一次為、。(16)A(s)=s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0則次系統(tǒng)是否穩(wěn)定。(17)開環(huán)彳遞G(S)=k

9、(T1S+1)/s2(T2S+1),(T1>T2,k、T1、T2)為常數(shù))則丫max=。UiUoR1R2圖f圖j圖i二、判斷題(每題1分，共10分)1 .拉普拉斯變換的位移定理為Lf(t-t 0)=e-sF( t 0+S)2 .在任意線性形式下Laf i+bf 2尸aF i(s)+bF2(s)3 .原函數(shù)為f(t) coswt.則象函數(shù)F (S)=4 .Gi(s)和G2 (S)為串聯(lián)連接則等效后的結構為SS2 W2Gis) . G2(S)5 .r(t) 1(t)則 R(s)6 .設初始條件全部為零2X(t)tX(t) t 則 X(t) t 2(1 e 2)(7 .一階系統(tǒng)在單位階躍響應下

10、p 3T8 .二階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下0時系統(tǒng)輸出為等幅振蕩9 .勞斯判拒判斷系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是特斯方程各項系數(shù)大于零10 .穩(wěn)態(tài)誤差為esslimS.E(s)s三.求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。Xo(s)/Xi(s)、Xo(s)/D(s)、E(s)/Xi(s)、E(s)/D(s)。(10分)四.復合控制系統(tǒng)結構圖如下圖所示，圖中Ki、K2、Ti、T2是大于零的常數(shù)。(10分)*0，K2/s(T2s+1)Xo(s).a、確定當閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時，參數(shù)K1、K2、T1、T2應滿足的條件。b、當輸入丫(t)=Vot時，選擇校正裝置G(s)使得系統(tǒng)無穩(wěn)態(tài)誤差。五.設單位負反饋的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s尸K/s

11、(s+1)(0.25s+1)要求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)Kv>5,相角裕度丫>40°采用串聯(lián)校正，試確定校正裝置的傳遞函數(shù)。(10分)六.已知F(z)=8Z3+8Z2+8Z+3判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(10分)七.已知單位負反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)ass2as16試繪制參數(shù)a由0一+8變化的閉環(huán)根軌跡圖；（2）判斷（3,j）點是否在根軌跡上；（3）由根軌跡求出使閉環(huán)系統(tǒng)阻尼比士=0.5時的a的值。.（14分）一.填空題（每空1分，共14分）1 .當擾動信號進入系統(tǒng)破壞系統(tǒng)平衡時，用其動態(tài)過程中給定值與測量值之間產生的最大偏差來衡量系統(tǒng)動態(tài)過程的。2 .比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為

12、。3 .單位拋物線函數(shù)信號的拉氏變換式。4 .系統(tǒng)特征方程的根具有一個根為零或實部為零時，該系統(tǒng)為。5 .系統(tǒng)位置誤差系數(shù)Kp=。6 .一階慣性環(huán)節(jié)的頻率特性為。7 .G（s）=1+Ts的相頻特性為。8 .閉環(huán)頻率指標有、。9 .常用的校正裝置有、。10 .z變換中的z定義為。二分析下述系統(tǒng)的穩(wěn)定性.（21分）1.已知系統(tǒng)特征方程為：D（s尸s4+2s3+s2+2s+1=0試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（4分）2.最小相角系統(tǒng)的開環(huán)幅相曲線如圖1所示，試確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（4分）圖1圖23 .開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖2所示，而且有v=1,p=1試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（6分）4 .最小相角系統(tǒng)開環(huán)增益為K時，對

13、數(shù)幅頻特性L（如圖3所示，現(xiàn)要求相角裕度為丫=45試確定開環(huán)增益如何變化？（7分）(s尸 C(s). (8 分) R(s)3 .系統(tǒng)結構如圖4所示，試求系統(tǒng)傳遞函數(shù)4 .已知某單位反饋系統(tǒng)結構圖如圖5（a）所示，其單位階躍響應曲線如圖5（b）所示，試確定開環(huán)增益K和時間常數(shù)12。（10分）f算此時輸入r(t)=t 時系統(tǒng)的乙、,開丁圖65 .系統(tǒng)結構如圖6所示.(12分)1 .試繪制Ta=0時的閉環(huán)極點；2 .確定使系統(tǒng)為過阻尼狀態(tài)時的Ta值范圍；3 .確定阻尼比§=0.5時的Ta值，確定相應的閉環(huán)極點位置穩(wěn)態(tài)誤差ess六.已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)：G(s)H(s尸K(tS9若t>

14、T,t=T,t<T,試分別繪制這3種情況下s(Ts1)的幅相曲線.(12分)七.求f工的Z變換.(10分)八.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)(今a)/4s2(s1)(1)試繪制參數(shù)a由0一+8變換的閉環(huán)根軌跡圖；(2)求出臨界阻尼比E=1時的閉環(huán)傳遞函數(shù)。(13分)1 .填空題(每空1.5分，共15分)1 .線性系統(tǒng)在輸出量與輸入量的拉氏變換之比，稱該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2 .一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為。3 .系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中有兩個積分環(huán)節(jié)則該系統(tǒng)為型系統(tǒng)。4 .二階欠阻尼振蕩系統(tǒng)的最大超調量為。5 .頻率特性包括。6 .對數(shù)幅頻特性L(co)=。7 .高階系統(tǒng)的諧振峰值與有關。

15、8 .單位階躍信號的z變換為。9 .分支點逆著信號流向移到G(s)前，為了保證移動后的分支信號不變，移動的分支應串入°10 .高階系統(tǒng)中離虛軸最近的極點，其實部小于其他極點的實部的1/5,并且附近不存在零點，則該極點稱為系統(tǒng)的。2 .試求下圖的傳第函數(shù)(8分)G5一.如圖所示有源電路，設輸入電壓為Ui(t),輸出電壓為uc為運算放大器開環(huán)放大倍數(shù)，試列寫出微分方程(12分)四.確定下圖所示閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。(10分)五.已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10(S1)o試求輸入信號Xi=2+2t+t2時，系統(tǒng)的s(s4)穩(wěn)定誤差。(13分)六.最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特

16、性如圖所示。試求開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕量丫。（15分）七.系統(tǒng)的結構如圖所示，求系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)。（12分）X0*（t）X0（z）xo4t）X0（s）H（s）*八.設負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G(s)(s 0.2)(s 0.5)。1);試繪制K由0 ->8變化的閉環(huán)根軌跡圖。(15分).填空題(40分)(1) 控制系統(tǒng)的基本要求是、。(2) 脈沖傳遞函數(shù)是(3) 幅頻特性是指(4) 系統(tǒng)校正是指(5) 幅值裕量是指(6) 香農定理是指(11) 圖d的傳遞函數(shù)為K=。(12) 圖e的c=。(13) 圖f為相位校正。(14) 圖g中的丫=Kg=。(15) 圖h、i、j的穩(wěn)定性一次為、。(1

17、6) A(s尸s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0則次系統(tǒng)是否穩(wěn)定。(17)開環(huán)彳遞G(s尸k(T1S+1)/s2(T2S+1),(T1>T2,k、T1、T2為常數(shù))則丫max=圖h圖i圖k.判斷題(每題2分，共10分)1 .在任意線性形式下Lafi-bf2尸aFi(s)-bF2(s)()2 .拉普拉斯變換的終值定理為pmf(t)limsF(s)()3 .Gis)和G2(S)為并串聯(lián)連接則等效后的結構為GisG2(S)()2；34.設初始條件全部為零X(t)X(t)X(t)(t)則Xe2sint()325.一階系統(tǒng)在單位階躍響應下ts(5%)3T三.求下圖對應的動態(tài)

18、微分方程(10分)四.求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。Yi(s)/Xi(s)、Yo(s)/X2(s)、Y2(s)/X1(s)、Y2(s)/X2(s)。(10分)X1(s)*"G1(s)Y1(s)G2(s)G4(s)Y2(s)G3(s)X2(s)五.復合控制系統(tǒng)結構圖如下圖所示，圖中Ki、K2、Ti、T2是大于零的常數(shù)。c、確定當閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時，參數(shù)Ki、K2、Ti、T2應滿足的條件。d、當輸入丫（t）=Vot時，選擇校正裝置G（s）使得系統(tǒng)無穩(wěn)態(tài)誤差。（10分）六.結構圖如下，T=1s,求G（z）。（10分）Xi(t)'(1e-Ts)/s> 1/s(s+1)Xo(t)f七.設負反饋系

19、統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:G(s)試繪制K由0 ->8變化的閉環(huán)根軌跡圖。K21 ；(s 1)(s 5)(s 6s 13)(10 分)、填空題（每空1分，共10分）1 .線性系統(tǒng)在零初始條件下的拉氏變換之比，稱該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2 .系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，完全由系統(tǒng)的決定，而與外界作用信號的形式無關。3 .系統(tǒng)特征方程的根具有一個正根或復根有負實部時，該系統(tǒng)為。4 .系統(tǒng)輸出超過穩(wěn)態(tài)值達到第一個峰值所需的時間為。5 .由傳遞函數(shù)怎樣得到系統(tǒng)的頻率特性。6 .積分環(huán)節(jié)的頻率特性為。7 .純遲延環(huán)節(jié)的頻率特性為。8 .G（s）=1+Ts的幅頻特性為。9 .高階系統(tǒng)的調節(jié)時間跟有關。10 .幅頻特性最大值

20、與零頻幅值之比為。.試求下圖的傳遞函數(shù)（7分）H1畫出下圖所示電路的動態(tài)結構圖（10分）n，（13 分）四.已知系統(tǒng)的單位階躍響應為X0（t）=1-1.8e4t+0.8e9t。試求：（1）閉環(huán)傳遞函數(shù)；（2）系統(tǒng)的阻尼比E和無阻尼自然振蕩頻率co（3）系統(tǒng)的超調量（Tp和調節(jié)時間ts。五.在系統(tǒng)的特征式為A（s）=S6+2S5+8S4+12S3+20S2+16S+16=0,試求系統(tǒng)的特征根。（8分）六.最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。試求開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕量丫。（14分）七.設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) 系數(shù)G(s)s(s 1)(0.25s 1)為要求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差0Kv>5,相

21、角裕度0>40，采用串聯(lián)滯后校正，試確定校正裝置的傳遞函數(shù)。(15分)八.已知F(z)(zz0.5)(z 1)2求z的反變換。(8分)九、系統(tǒng)方框圖如下圖，求(1)當閉環(huán)極點為s1J3j時的K,Ki值；(2)在上面所確定的K1值下，t繪制K由0一+8變化的閉環(huán)根軌跡圖(15分)一.選擇題（每題1分，共10分）1 .反饋控制系統(tǒng)又稱為（）A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)B.擾動順饋補償系統(tǒng)D.輸入順饋補償系統(tǒng)2 .位置隨動系統(tǒng)的主反饋環(huán)節(jié)通常是（）A.電壓負反饋B.電流負反饋C.轉速負反饋D.位置負反饋3 .如果典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應為減幅振蕩（又稱阻尼振蕩），則其阻尼比（A.E<

22、;0B.E=0C.0<E<1D.>14 .G（s尸1/（S+1）（S+2）（S+3）（S+4）環(huán)節(jié)的對數(shù)相頻特性的高頻漸近線斜率為（）A.-20dBB.-40dBC.-60dBD.-80dB5 .某自控系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G（s尸1/（S+1）（S+2），則此系統(tǒng)為（）A.穩(wěn)定系統(tǒng)B.不穩(wěn)定系統(tǒng)C.穩(wěn)定邊界系統(tǒng)D.條件穩(wěn)定系統(tǒng)6 .若一系統(tǒng)的特征方程式為（s+1）2（s2）2+3=0,則此系統(tǒng)是（）A.穩(wěn)定的B.臨界穩(wěn)定的C.不穩(wěn)定白D.條件穩(wěn)定的7 .下列性能指標中的（）為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標。A.bPB.tsC.ND.ess8 .下列系統(tǒng)中屬于開環(huán)控制的為：（）A.自動跟蹤雷達B

23、.數(shù)控加工中心C.普通車床D.家用空調器9 .RLC串聯(lián)電路構成的系統(tǒng)應為（）環(huán)節(jié)。A比例B.慣性C.積分D.振蕩10 .輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關系是（）。A.幅頻特性B.相頻特性C.傳遞函數(shù)D.頻率響應函數(shù)二.試求下圖的傳遞函數(shù)（6分）.畫出如圖所示電路的動態(tài)結構圖(10分)Uc(s)四.某單位反饋系統(tǒng)結構如下圖所示，已知Xi(t)=t,d(t)=-0.5。試計算該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(11分)DX0(s)五.設復合控制系統(tǒng)如下圖所示。其中，Ki=2K2=1,T2=0.25s,K2K3=1。要求(1) 當r(t)=1+t+(1/2)t2時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；(2) 系統(tǒng)的單位階躍響

24、應表達式(11分)六.最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。試求開環(huán)傳遞函數(shù)和相位裕量丫。(15分)-20db/dec100-20K七.某I型單位反饋系統(tǒng)固有的開環(huán)傳遞函數(shù)為,G(s)-要求系統(tǒng)在單位斜坡輸入信s(s1)0號時，位置輸入穩(wěn)態(tài)誤差ess<0.1,減切頻率coc'>4.4rad/s,相角裕度u'>45幅值裕度Kg(dB)>100Db.試用下圖無源和有源相位超前網絡矯正，系統(tǒng)，使其滿足給定的指標要求。(13分)（10 分）八.系統(tǒng)結構如圖所示，求輸出量z的變換X0(z).4G5Tx0*（t»X0（z）九.系統(tǒng)方框圖如圖2-4-21所示，

25、繪制a由0一+8變化的閉環(huán)根軌跡圖，并要求：(1) 求無局部反饋時系統(tǒng)單位斜坡響應的穩(wěn)態(tài)誤差、阻尼比及調節(jié)時間；(2) 討論a=2時局部反饋對系統(tǒng)性能的影響；(3) 求臨界阻尼時的a值。(15分)圖2-4-21一.選擇題(每題1分，共10分)1 .利用奈奎斯特圖可以分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的()A.穩(wěn)態(tài)性能B.動態(tài)性能C.穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能D.抗擾性能2 .有一線性系統(tǒng)，其輸入分別為U1和U2時，輸出分別為yi和y2(t)。當輸入為aiui(t)+a2U2(t)時(ai,a2為常數(shù))，輸出應為()A.ay1(t)+y2(t)B.ay1(t)+a2y2(t)Cay1(t)-a2y2(t)D.y1(t)+a2

26、y2(t)1 TS3.某串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(S)=KS(0<3<1)則該裝置是()1 TSA.超前校正裝置B.滯后校正裝置C.滯后一一超前校正裝置D.超前一一滯后校正裝置1.1 型系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻漸近特性的低頻段斜率為()A.-40(dB/dec)B.-20(dB/dec)C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec)K(sz1).5 .開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)H(s)=,其中P2>z1>p1>0,則實軸上的根軌跡為()(sPi)(sP2)A.(-00,-p2,-z1,-p1B.(-oo,-p2C.-p1,+8D.-zi,-pi16 .設系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G

27、(s)=-2,則系統(tǒng)的阻尼比為()25s25s1A.-B.1C.-D.12552K7 .設單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)Go(s)=,其中K>0,a>0,則閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)s(sa)定性與()A.K值的大小有關B.a值的大小有關C.a和K值的大小有關D.a和K值的大小無關8 .在伯德圖中反映系統(tǒng)動態(tài)特性的是()。A.低頻段B.中頻段C.高頻段D.無法反映9 .設開環(huán)系統(tǒng)的頻率特性G(j3)=一1一7,當a=1rad/s時，其頻率特性幅值G(1)=()。(1j)2A.1B.2C.1D.124K10.開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s尸三，則實軸上的根軌跡為()。s3(s3)A.-3尸B.

28、0尸C.(-8,-3)D.-3,0三.系統(tǒng)特征方程為s6+30s5+20s4+10s3+5s2+20=0試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性(6分)四.系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)C(s)/R(s)為3n2/(s2+2Ensns+con2)誤差定義為e=-c,試求系統(tǒng)在r為l(t)、tl(t)時的穩(wěn)態(tài)誤差。(15分)五.控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)10(s 1)-2s (0.01s 1)畫出幅頻特性曲線，試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,算穩(wěn)定裕度r o(15 分)六.系統(tǒng)校正前后的開環(huán)傳遞函數(shù)如圖，試求校正裝置。(15 分)七.設系統(tǒng)的結構如下圖所示，采樣周期T=1s,設K=10,設分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求系統(tǒng)的臨界放大系數(shù)。(15

29、分)八.若某系統(tǒng)，當階躍輸入作用Kt)=l時，在零初始條件下的輸出響應為C(t)=1-e2+e-t.試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和脈沖響應。(9分).判斷題(每題1分，共10分)1 .在任意線性形式下Lafi(t)+bf2尸aFi(s)+bF2(s).22 .拉普拉斯變換的微分法則Ld2：t)S2F(s)dt23 .Gis)和G2(S)為并串聯(lián)連接則等效后的結構為GisG2(S)()4 .一階系統(tǒng)在單位階躍響應下ts(5%)3T()5 .二階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下當0時系統(tǒng)輸出為等幅振蕩6 .勞斯判拒判斷系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是特斯方程各項系數(shù)大于零()_4_32_一，、，、7 .系統(tǒng)的特征方程為3s

30、10s5ss20則該系統(tǒng)穩(wěn)定()8.單位負反饋系統(tǒng)中G(s)當 r(t)s(s 1)(0.5s 1)1 2 n ,t 時 ess29 .典型比例環(huán)節(jié)相頻特性(w)00()、1，一，10 .G(s)的轉折頻率為4()4s1二.倉庫大門自動控制系統(tǒng)的工作原理如圖所示，試說明自動控制大門開啟和關閉的工作原理，并畫出系統(tǒng)的原理方框圖。(10分)三.電路如圖所示，Ur為輸入量，Uc為輸出量，試列寫該電網絡的動態(tài)方程并求傳遞函數(shù)Uc(S)/Ur(S)。(13分)0R2Uc工RiLU_uo_A/W.i1+i2c二”iii2四.控制系統(tǒng)如圖所示，試確定系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。(13分)(要求按步驟作)(13 分)五.

31、單位負反饋系統(tǒng)的結構圖如圖所示，試畫出K>0時閉環(huán)系統(tǒng)的根軌跡圖2六.已知系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為(s)二n2當輸入r(t)=2sint時，測得輸出22s2nsn（13 分）cs(t)=4sin(t-45)，試確定系統(tǒng)的參數(shù)t,c=5若要求3 c不變，要求七.系統(tǒng)結構如圖所示，已知當K=10,T=0.1時，系統(tǒng)的截止頻率co系統(tǒng)的相穩(wěn)定裕度提高45,問應如何選擇K,T?(15分)10z八.(13分)試求F(z尸的Z反變換。(z1)(z2)一.判斷題(每題1.5分，共15分)211 .拉普拉斯變換的積分法則Lf(t)(dt)2F(S)()s2 .一階系統(tǒng)在單位階躍響應下ts(2%)3T()3

32、.二階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下當01時系統(tǒng)輸出為等幅振蕩()4 .穩(wěn)態(tài)誤差為esslime(t)()326.單位負反饋系統(tǒng)中5.系統(tǒng)的特征方程為s20s9s1000則該系統(tǒng)穩(wěn)定()Gs(s1)(0.5s1)當一1(t)時ess7 .系統(tǒng)輸出的振幅與輸入振幅之比稱為幅頻特性()8 .頻率特性只對系統(tǒng)適用，對控制元件，部件，控制裝置不適用()9 .在正弦信號作用下，輸出的穩(wěn)態(tài)分量與輸入的參數(shù)比稱為頻率特性()10 .對幅頻特性的縱坐標用L(3)表示且L(3)=20LgA()（10 分）化簡結構圖，求系統(tǒng)傳遞函數(shù)Cs）R（s）(8分)N (s) =0(2).當A(s)=G(s)時，求Cis)R(s)

33、上題中當G(s)=A(s)="0,r(t)=0,n(t)=1(t)時，選擇H(s1)(s2)(7分)(s)使limc(t)=0。t*系統(tǒng)如右，K0,回根軌跡。（13分）R(s)步“一S33s22s5“一口四.已知傳遞函數(shù)G(s)=-s33s22s5，試判斷此傳遞函數(shù)是否為最s22s164s458s315小相位傳遞函數(shù)。(12分)五.已知開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=5002s2),畫出對數(shù)幅頻特性曲線(用分段直線近似(s1)(s50)表示)。(12分)六.F(s)s(s 1)2(s 3)求 f(t) ?(13 分)七.已知序列 x(n)和y(n)的Z變換為X(z)Y(z)3z3 1.2z2

34、0.52z2(z 1)(z0.4z 0.12)試確定序列x(n)和y(n)的初值和終值(10分).判斷題(每題1.5分，共15分)2-1.拉普拉斯變換的微分法則Irdf(t)2心L2SF(s)dt“一、一一、八一，12.一階系統(tǒng)在單位階躍響應為y(t)eT3.二階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下0時系統(tǒng)輸出為等幅振蕩4.系統(tǒng)的特征方程為 3s4 10s3 5s22 0則該系統(tǒng)穩(wěn)定5.單位負反饋系統(tǒng)中G(s)s(s 1)(0.5s 1)當 r(t) 3(t)時 ess6.7.系統(tǒng)輸出的相位與輸入相位之差稱為相頻特性頻率特性適用于線性正常模型.8 .典型比例環(huán)節(jié)相頻特性(w)00K和積分環(huán)節(jié)的數(shù)目V9 .

35、開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線低頻積的形狀只決定于系統(tǒng)的開環(huán)增益(對最小相位系統(tǒng)而言)10 .諧振峰值反映了系統(tǒng)的平穩(wěn)性()二.對于圖所示系統(tǒng)，假設運算放大器是理想的運算放大器，被控對象是不可改變的。(1) .畫出系統(tǒng)方塊圖，寫出傳遞函數(shù)”(；(10分)Vi(s)(2) .求系統(tǒng)單位階躍響應。分析系統(tǒng)是否處于欠阻尼狀態(tài)，如果不是，如何改善系統(tǒng)才能既不提高系統(tǒng)的階次又能使系統(tǒng)處于欠阻尼狀態(tài)。(10 分)三.判斷特征方程為s3+7s2+17s+11=0的系統(tǒng)是否具有=1的穩(wěn)定裕度。(10分)四.反饋控制系統(tǒng)如圖所示，被控對象及測量環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)不可改變，Gc(s)為控制器傳遞函數(shù)，R(s)為控制輸入，C(s)

36、為輸出，Ni(s)、N2(s)分別為加在被控對象輸入、輸出上的干擾，N3(s)為測量干擾。要求系統(tǒng)分別在響應：11)r(t)=t*1(t),ni(t)=n2(t)=n3=0r(t)=1(t),n1(t)=1(t),n2(t)=n3=03 3)r(t)=1(t),n2=1,n1(t)=n3(t)=04 4)r(t)=1(t),n3=1,n1(t)=n2=0時，穩(wěn)態(tài)誤差為零。試求以上4鐘情況各對控制器傳遞函數(shù)Gc(s)有何要求？(14分)R+五.系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為s3-3s畫出系統(tǒng)與該奈氏路徑的奈氏曲線即該奈氏路徑在 Gk (s)平面中的映射;根據所畫奈氏曲線即奈奎斯特穩(wěn)定判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的條件；

37、當閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定時計算閉環(huán)系統(tǒng)在右半s平面的極點數(shù)。(15分)+2s+K(s+10)=0，試概略繪制K由0一+8變化的閉環(huán)根軌跡圖。(12分)六.設單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 如圖所示：Gk(s)K(1 s)其中K>0,若選定奈奎斯路徑s(5s 1)(1)(2)(3)RersiImW =+0°=0-CO =- 003 =0 +七.已知一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖所示：（14分）（1）系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)；（2）以梅遜增益公式為基礎，畫出與該系統(tǒng)相應的信號流圖（也可用直接分解法）rad/s.選擇題：（每題1.5分，共15分）1.實驗中可以從（）獲取頻率特性。A.穩(wěn)定的線

38、性和非線性系統(tǒng)B.不穩(wěn)定的線性和非線性系統(tǒng)C.不穩(wěn)定的線性系統(tǒng)2 .傳遞函數(shù)的概念適用于（A.線性、非線性C.非線性定常3 .系統(tǒng)的動態(tài)性能包括（A.穩(wěn)定性、平穩(wěn)性C.快速性、穩(wěn)定性D.穩(wěn)定的線性系統(tǒng)）系統(tǒng)。B.線性非時變D.線性定常）。B.平穩(wěn)性、快速性D.穩(wěn)定性、準確性4.確定系統(tǒng)根軌跡的充要條件是（A.根軌跡的模方程B.根軌跡的相方程C.根軌跡增益D.根軌跡方程的階次5 .正弦信號作用于線性系統(tǒng)所產生的頻率響應是（A.輸出響應的穩(wěn)態(tài)分量B.輸出響應的暫態(tài)分量C.輸出響應的零輸入分量D.輸出響應的零狀態(tài)分量6 .系統(tǒng)的傳遞函數(shù)完全決定于系統(tǒng)的A.輸入信號B.輸出信號C.結構和參數(shù)D.擾動信

39、號7 .控制系統(tǒng)的相位穩(wěn)定裕量反映了系統(tǒng)的（）A.穩(wěn)定性B.穩(wěn)態(tài)性能C.快速性D.動態(tài)性能8 .一般來說，系統(tǒng)增加積分環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性將（A.變好B.變壞C.不變D.可能變好也可能變壞9.系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性L（3）中頻段主要參數(shù)的大小對系統(tǒng)的（）性能無影響。A.動態(tài)B.穩(wěn)態(tài)C.相對穩(wěn)定性D.響應的快速性10.反饋控制系統(tǒng)又稱為（.閉環(huán)控制系統(tǒng).輸入順饋補償系統(tǒng)A.開環(huán)控制系統(tǒng)C.擾動順饋補償系統(tǒng)二.系統(tǒng)結構圖如下，試求0 .707 的 k 值；(3)當 k 1.6（1）當k10時系統(tǒng)的動態(tài)性能；（2）使系統(tǒng)阻尼比時系統(tǒng)的動態(tài)性能。（15分）S(O.1S+1).系統(tǒng)方框如圖所示,E(s)=R

40、(s)C(s),試求傳遞函數(shù):（10分）器C(s)Ni(s)C(s).E(s)Ni(s)E(s)oN2(s)四.（15分）R(s)+Ni(s)XG2G3系統(tǒng)結構如圖所示：求K時的根軌跡。C(s)5+2S+4試求:1 一 ，一、 斗1 ,后，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差;s(3)在擾動作用點右側的前向通路中串入積分因子1 一 ，一、 斗1 ,后，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差;s五.系統(tǒng)方框圖如圖所示，設r(t)=n(t)=1(t),系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)如下:Gi(s)=K，G2(s)=,H(s)=2.50.05s1s5(1)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；(2)在擾動作用點左側的前向通路中串入積分因子(4)在(3)所述的情況下，擬對擾

41、動加裝補償環(huán)節(jié)，以使擾動對輸出無影響，試求補(15 分)償環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)并畫出補償后的方框圖。|N(s)R(s)XE(s)GG1(s)G2(s).CsJLH(s)六.某控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G （s）=5s(0.2s 1)( 0.5s 1)a）試求系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量；104s,b）如采用傳遞函數(shù)Gc（s）=1的串聯(lián)超前校正裝置，試繪制校正后系統(tǒng)的伯德10.08s圖（不用修正），并求此時的相位裕量；c）討論校正后系統(tǒng)的動態(tài)性能有何改進。（15分）七、采樣控制系統(tǒng)框圖如下：其中T=1.K=10.試分析該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并求該系統(tǒng)臨界穩(wěn)定時K值。（15分）一.選擇題（.每題2分，共20分）1

42、.單位斜坡函數(shù)f（t尸t的拉氏變換式F（s尸（）A.sB.1C.S2D.1/S22 .單位拋物線輸入函數(shù)r的數(shù)學表達式是r（t）=（）A.at2B.1/2Rt2C.t2D.1/2t23 .當二階系統(tǒng)特征方程的根為具有負實部的復數(shù)根時，系統(tǒng)的阻尼比為（）A.I<0B.I=0C.0<I<1D.C14 .已知單位反饋控制系統(tǒng)在階躍函數(shù)作用下，穩(wěn)態(tài)誤差ess為常數(shù)，則此系統(tǒng)為（）A.0型系統(tǒng)B.I型系統(tǒng)C.n型系統(tǒng)D.出型系統(tǒng)5.設某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G（s）=,當3=0.5rad/s時，其頻率特性相位移。（0.5）二2s1（）A.B.C.-D.一6 .超前校正裝置的最大超前相角可趨近

43、（）A.-90°B.-45°C.45°D.90°7 .單位階躍函數(shù)的拉氏變換是（A.；B.C.1D.132sss8 .比例微分控制器中，微分時間常數(shù)越大，則系統(tǒng)的（）A.動態(tài)偏差越小B.動態(tài)偏差越大C.振蕩越小D.過渡過程縮短9 .同一系統(tǒng)，不同輸入信號和輸出信號之間傳遞函數(shù)的特征方程（）A.相同B.不同C.不存在D,不定10 .2型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性的低頻段漸近線斜率為（）A. 60dB/decB. 40dB/decC.20dB/decD.0dB/dec二.判斷題(每題2分，共10分)1.f(t)=1-e-2t的Z變換為()Z12.頻率特性的中頻段反映系

44、統(tǒng)的動態(tài)性能。幅值穿越頻率3 c決定著系統(tǒng)的放大系數(shù)和系統(tǒng)型別。3 .系統(tǒng)開環(huán)零點數(shù)等于系統(tǒng)的根軌跡的條數(shù)。4 .若系統(tǒng)的穿越頻率coc大，則調節(jié)速度快，即ts就小。（）5 .特征方程的根s=（r,為實數(shù)根有m重極點則對應的時域表達式為（k1+k2t+kmtm-1）e%=16.3%,調節(jié)時間.系統(tǒng)結構圖如圖所示。若要求系統(tǒng)階躍響應的性能指標：超調量8ts=1.75s（5%誤差帶），試選擇參數(shù)k1,k2。并計算此時系統(tǒng)在單位斜坡信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。（15分）R（sM（s）HgHrir（s）*一不-s2K2s*K(s4)四.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)(2)試回出K>0時閉環(huán)系統(tǒng)

45、的根軌跡圖，并求出有一個閉環(huán)極點為-3時開環(huán)增s(sK1的值和這時另外兩個閉環(huán)極點。五、單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 幅頻漸近曲線如圖所示 (3 c為已知值) 線，分析閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(15分)G(s),設G(s)無右半面的極點和零點，其對應的對數(shù),試寫出開環(huán)彳遞函數(shù)G(s)的表達式并作出相頻特性曲(13分)系統(tǒng)對數(shù)幅頻漸近曲線。(14 分)討論閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(要求作出奈奎斯判特曲線)、K(0.4s1)六.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)甘這里K>0。試用奈奎斯判特判據s(s1)七.采用系統(tǒng)的結構框圖如下所示，采用周期系統(tǒng)在單位階躍信號作用下為最小拍無差系統(tǒng)。T=1s,試確定

46、控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z),使該(13分).判斷題：(每題1.5分共15分)1.一階系統(tǒng)在單位斜坡響應為y(t)t2.二階系統(tǒng)在單位階躍信號作用下0時該系統(tǒng)輸出穩(wěn)定3.10則該系統(tǒng)穩(wěn)定4.單位負反饋系統(tǒng)中G(s)s(s21o當r(t)-t時ess0(1)(0.5s1)25 .典型積分環(huán)節(jié)相頻特性()900()6 .頻帶頻率反映系統(tǒng)的快速性()7 .系統(tǒng)諧振峰值越大.超調量越大()8 .三頻段適用的前提是系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定()、1，9 .G(s)的轉折頻率為4()4s110 .單位階躍響應為(t)11.8e4t0.8e9t(t0)對應的頻率特性為-36G(j)2()(j)13(j)36.系統(tǒng)結構如圖

47、所示。若要求閉環(huán)系統(tǒng)的阻尼比E="%，階躍響應的調節(jié)時間ts=1,試確(13 分)定k1,k2的數(shù)值。.系統(tǒng)結構如圖所示，圖中T1=0.1,T2=0.2o為了保證r(t尸t3作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess<0.05,K應如何選取。（13分）R(s)r<giEKK(T1S1)(T2s1)TT1T2四.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為的根軌跡，并確定閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定時G（s） K（s3 1）試畫出sK的取值范圍。（14分）K由零變到正無窮時閉環(huán)系統(tǒng)五.單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)2s2 (Ts 1)其中的概略幅相特性曲線并用奈奎斯特穩(wěn)定判據判別閉環(huán)穩(wěn)定性。T、k均為大于零，試

48、繪制系統(tǒng)（15 分）六.系統(tǒng)結構如圖(a)所示。其中原有開換傳遞函數(shù)Go(s)和校正裝置Gc(s)的對數(shù)幅頻漸近特性曲線如圖(b)中Lo,Lc所示。并設Go(s)、Gc(s)均沒有負平面右半部的零點、極點。(15分)(1)分別寫出Go(s)、Gc(s)的表達式；圖(a)(2)畫出Go(s)Gc(s)對應的對數(shù)幅頻漸近特性曲線和相頻特性曲線，并分析Gc(s)對系統(tǒng)的校正作用七.采樣系統(tǒng)的結構如下圖所示，采樣周期T=1s,輸入為單位階躍信號，試問:(1) 統(tǒng)的閉環(huán)滿沖傳遞函數(shù)；(2) 系統(tǒng)的輸出響應c*(t)(算至n=5)(15分)r(t)e(t)c(t)c(t)，.選擇題(每題1.5分，共15分)1 .實軸上根軌跡右端的開環(huán)實數(shù)零點、極點的個數(shù)之和為()A.零B.大于零C.奇數(shù)D.偶數(shù)2 .PID控制器的傳遞