傳遞函數(shù)考試題及答案

單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.傳遞函數(shù)的定義是在（）條件下，輸出拉氏變換與輸入拉氏變換之比。A.零初始狀態(tài)B.穩(wěn)態(tài)C.任意狀態(tài)答案：A2.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為\(G(s)\)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)是（）。A.\(G(s)\)B.\(\frac{G(s)}{1+G(s)}\)C.\(\frac{1}{1+G(s)}\)答案：B3.傳遞函數(shù)分子多項(xiàng)式的次數(shù)（）分母多項(xiàng)式的次數(shù)。A.大于B.小于等于C.大于等于答案：B4.系統(tǒng)傳遞函數(shù)\(G(s)=\frac{1}{s+2}\)，其極點(diǎn)是（）。A.\(s=2\)B.\(s=-2\)C.\(s=0\)答案：B5.某環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為\(K\)，它是（）環(huán)節(jié)。A.積分B.比例C.微分答案：B6.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)\(G(s)=\frac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2}\)，其中\(zhòng)(\zeta\)是（）。A.無阻尼固有頻率B.阻尼比C.有阻尼固有頻率答案：B7.傳遞函數(shù)的零初始條件是指（）時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)為零。A.\(t=0^+\)B.\(t=0^-\)C.\(t\gt0\)答案：B8.系統(tǒng)傳遞函數(shù)與（）無關(guān)。A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)B.輸入信號C.系統(tǒng)參數(shù)答案：B9.若系統(tǒng)傳遞函數(shù)\(G(s)\)的所有極點(diǎn)都在\(s\)平面的（），則系統(tǒng)穩(wěn)定。A.右半平面B.左半平面C.虛軸上答案：B10.比例微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是（）。A.\(K\)B.\(Ts\)C.\(1+Ts\)答案：C多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下屬于線性系統(tǒng)性質(zhì)的有（）A.疊加性B.齊次性C.非線性D.穩(wěn)定性答案：AB2.傳遞函數(shù)的特點(diǎn)有（）A.與輸入無關(guān)B.與初始條件無關(guān)C.與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有關(guān)D.與系統(tǒng)參數(shù)有關(guān)答案：ABCD3.構(gòu)成系統(tǒng)傳遞函數(shù)的典型環(huán)節(jié)有（）A.比例環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)答案：ABCD4.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與（）有關(guān)。A.無阻尼固有頻率B.阻尼比C.輸入信號D.輸出信號答案：AB5.以下關(guān)于傳遞函數(shù)零點(diǎn)和極點(diǎn)說法正確的是（）A.零點(diǎn)影響系統(tǒng)輸出的運(yùn)動形態(tài)B.極點(diǎn)決定系統(tǒng)輸出的運(yùn)動形態(tài)C.零點(diǎn)影響系統(tǒng)響應(yīng)的幅值D.極點(diǎn)影響系統(tǒng)響應(yīng)的幅值答案：ABC6.系統(tǒng)傳遞函數(shù)可以通過（）得到。A.理論推導(dǎo)B.實(shí)驗(yàn)測定C.經(jīng)驗(yàn)估計(jì)D.隨機(jī)猜測答案：AB7.單位反饋系統(tǒng)中，開環(huán)傳遞函數(shù)的（）會影響閉環(huán)系統(tǒng)性能。A.增益B.零點(diǎn)C.極點(diǎn)D.輸入信號答案：ABC8.傳遞函數(shù)的表示形式有（）A.有理分式形式B.零極點(diǎn)形式C.時(shí)間常數(shù)形式D.積分形式答案：ABC9.線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的拉氏變換條件包括（）A.初始條件為零B.系統(tǒng)線性C.系統(tǒng)定常D.輸入信號為階躍信號答案：ABC10.以下屬于傳遞函數(shù)應(yīng)用的有（）A.分析系統(tǒng)穩(wěn)定性B.分析系統(tǒng)動態(tài)性能C.設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)D.繪制系統(tǒng)框圖答案：ABC判斷題（每題2分，共10題）1.傳遞函數(shù)能完全描述一個(gè)系統(tǒng)的動態(tài)特性。（）答案：對2.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式就是系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式。（）答案：對3.比例環(huán)節(jié)的輸出與輸入始終成正比。（）答案：對4.積分環(huán)節(jié)的輸出是輸入的積分，具有記憶功能。（）答案：對5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)與輸入信號的形式有關(guān)。（）答案：錯(cuò)6.只要系統(tǒng)的極點(diǎn)在\(s\)平面左半平面，系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。（）答案：對7.傳遞函數(shù)分子次數(shù)高于分母次數(shù)的系統(tǒng)是物理可實(shí)現(xiàn)的。（）答案：錯(cuò)8.二階系統(tǒng)的阻尼比越大，響應(yīng)速度越快。（）答案：錯(cuò)9.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)是一樣的。（）答案：錯(cuò)10.傳遞函數(shù)是復(fù)數(shù)域描述系統(tǒng)特性的數(shù)學(xué)模型。（）答案：對簡答題（每題5分，共4題）1.簡述傳遞函數(shù)的定義及作用答案：傳遞函數(shù)是在零初始狀態(tài)下，輸出拉氏變換與輸入拉氏變換之比。作用是能簡便地分析系統(tǒng)動態(tài)特性、穩(wěn)定性等性能，是經(jīng)典控制理論分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重要工具。2.說明傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)對系統(tǒng)響應(yīng)的影響答案：極點(diǎn)決定系統(tǒng)輸出運(yùn)動形態(tài)，如穩(wěn)定性、振蕩特性等；零點(diǎn)影響系統(tǒng)響應(yīng)幅值和運(yùn)動形態(tài)細(xì)節(jié)，改變零點(diǎn)分布會調(diào)整系統(tǒng)輸出各模態(tài)幅值比例。3.簡述線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的特點(diǎn)答案：與輸入信號及初始條件無關(guān)，取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)；是復(fù)變量\(s\)的有理分式，分母多項(xiàng)式次數(shù)大于等于分子次數(shù)；能反映系統(tǒng)動態(tài)特性，便于分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)。4.寫出二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)形式并說明參數(shù)意義答案：標(biāo)準(zhǔn)形式\(G(s)=\frac{\omega_n^2}{s^2+2\zeta\omega_ns+\omega_n^2}\)。\(\omega_n\)是無阻尼固有頻率，決定系統(tǒng)固有振蕩頻率；\(\zeta\)是阻尼比，影響系統(tǒng)的阻尼程度和響應(yīng)特性。討論題（每題5分，共4題）1.討論如何利用傳遞函數(shù)分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性答案：通過傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式得到系統(tǒng)特征方程。根據(jù)特征根在\(s\)平面的分布判斷，若所有特征根都在\(s\)平面左半平面，系統(tǒng)穩(wěn)定；有根在右半平面則不穩(wěn)定；虛軸有單根為臨界穩(wěn)定。2.闡述傳遞函數(shù)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用思路答案：先根據(jù)性能要求確定期望傳遞函數(shù)，通過調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)使實(shí)際傳遞函數(shù)接近期望。如利用串聯(lián)、反饋等校正方式改變傳遞函數(shù)，以滿足穩(wěn)定性、動態(tài)性能等要求。3.討論不同典型環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)對系統(tǒng)性能的綜合影響答案：比例環(huán)節(jié)改變系統(tǒng)增益；積分環(huán)節(jié)消除穩(wěn)態(tài)誤差但影響穩(wěn)定性；微分環(huán)節(jié)加快響應(yīng)、增加阻尼；慣性環(huán)節(jié)使系統(tǒng)響應(yīng)有延