《控制工程基礎(chǔ)》習(xí)題集
《控制工程基礎(chǔ)》習(xí)題集
目 錄
● 第一部分：單選題……………………………………………1
● 第二部分：多選題
（多選、少選、錯選均不得分）……………………………13
● 第三部分：簡答題……………………………………………24
● 第四部分：建模題……………………………………………27
● 第五部分：穩(wěn)定性分析題……………………………………36
● 第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡化題……………………………………37
● 第七部分：時域分析題………………………………………41
● 第八部分：頻域分析題………………………………………44
● 第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題………………………………………47
● 第十部分：校正分析題………………………………………50
第一部分：單選題
1.自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有[ b ]
a.給定元件 b．檢測元件
c．放大元件 d．執(zhí)行元件
2. 在直流電動機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，兩者之間的傳遞函數(shù)是[ a ]
a．比例環(huán)節(jié) b．積分環(huán)節(jié)
c．慣性環(huán)節(jié) d．微分環(huán)節(jié)
3. 如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng) [ a ]
a.不能工作 b．可以工作，但穩(wěn)態(tài)誤差很大
c．可以工作，但過渡過程時間很長 d．可以正常工作
4. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，速度調(diào)節(jié)器通常采用[ B ]調(diào)節(jié)器。
a．比例 b．比例積分
c．比例微分 d．比例積分微分
5.單位階躍函數(shù)1(t)的拉氏變換式L[1(t)]為[ B ]：
a．S b.
c.
d. S2
6. 在直流電動機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，兩者之間的傳遞函數(shù)是[ A ]
A．比例環(huán)節(jié) B．積分環(huán)節(jié)
C．慣性環(huán)節(jié) D．微分環(huán)節(jié)
7．如果系統(tǒng)不穩(wěn)定，則系統(tǒng) [ A ]
A. 不能工作 B．可以工作，但穩(wěn)態(tài)誤差很大
C．可以工作，但過渡過程時間很長 D．可以正常工作
8. 已知串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)(最小相位環(huán)節(jié))的漸近對數(shù)幅頻特性如下圖所示。試判斷該環(huán)節(jié)的相位特性是[ A ]：
A．相位超前 B．相位滯后
C．相位滯后－超前 D．相位超前－滯后
9. 在轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，速度調(diào)節(jié)器通常采用[ B ]調(diào)節(jié)器。
A．比例 B．比例積分
C．比例微分 D．比例積分微分
10. 已知某環(huán)節(jié)的幅相頻率特性曲線如下圖所示，試判定它是何種環(huán)節(jié)[ 慣性環(huán)節(jié) ]：
11. PI調(diào)節(jié)器是一種（ a ）校正裝置。
A．相位超前 B. 相位滯后
C. 相位滯后－超前 D. 相位超前－滯后
12. 開環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ c ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
13. 開環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( c ):
A．S+0.5S2 B. 0.5S2 C.
D.
15.自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有（ b ）：
A.給定元件 B．檢測元件
C．放大元件 D．執(zhí)行元件
16.PD調(diào)節(jié)器是一種（ a）校正裝置。
A．相位超前 B. 相位滯后
C. 相位滯后－超前 D. 相位超前－滯后
17.已知最小相位系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如下圖所示，試確定其開環(huán)增益K（ c ）。
A、0 ； B、5 ； C、10 ； D、12
0
L(ω) （-20） （+20）
dB
(rad/s))
3 5 10 12 30
18.已知系統(tǒng)的特征方程為S3+S2+τS+5=0，則系統(tǒng)穩(wěn)定的τ值范圍為（ c ）。
τ>0； B. τ<0 ； C. τ>5 ； D. 0<τ<5
19.開環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（ ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
20. 在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比（ d ）的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具有減幅振蕩特性。
A．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1
21. 振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（ a ）。
A. ωn /(S2+2ξωnS+1) (0<ξ<1) ；
B. ωn /(S2+2ξωnS+1) （ξ=1）；
C. T2/（T2S2+2ξTS+1） (0<ξ<1) ；
D. 1/[S（TS+1）]
22.函數(shù)b + ce-at(t≥0)的拉氏變換是( c )。
A、 bS + c/(S+1) ；
B、 bS – c/(S+a) ；
C、 b/S + c/(S+a) ；
D、 b/S + c/(S-a)
23. 反映控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的指標(biāo)為（ b ）：
A．σ B. ts C. tr D. ess
24. 在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比（ a）的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具有等幅振蕩性。
A．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1
25． 如果自控系統(tǒng)微分方程的特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為（ b ）系統(tǒng)：
A．穩(wěn)定 B. 不穩(wěn)定
C. 穩(wěn)定邊界 D. 不確定
26.在右圖所示的波特圖中，其開環(huán)增益K = （ ）。
A、ωc2/ω1； B、ωc3/ω1ω2；
C、ω2ωc/ω1； D、ω1ωc/ω2
27.某機(jī)械平移系統(tǒng)如圖所示，則其傳遞函數(shù)的極點(diǎn)數(shù)P為( )。
A. 3 ； B. 4 ； C.5 ； D. 6
28.典型二階振蕩系統(tǒng)的（ ）時間可由響應(yīng)曲線的包絡(luò)線近似求出。
A、峰值 ； B、延時 ； C、調(diào)整 ； D、上升
29. cos2t的拉普拉斯變換式是 〔 〕
A. B.
C. D.
30. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的 〔 〕
A. 快速性 B. 穩(wěn)態(tài)性能
C. 穩(wěn)定性 D. 動態(tài)性能
31. 對于典型二階系統(tǒng)，在欠阻尼狀態(tài)下，如果增加阻尼比ξ的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的最大超調(diào)量將 〔 〕
A. 增加 B. 不變
C. 不一定 D. 減少
32. 開環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（ ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
33. 開環(huán)傳遞函數(shù)的積分環(huán)節(jié)v增加，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能（ ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
34.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:
G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T1S+1)(T2S+1)(T2S2+2ζTS+1)]，則它的對數(shù)幅頻特性漸近線在ω趨于無窮大處的斜率為（ ）（單位均為dB/十倍頻程）。
A、-20 ； B、-40 ； C、-60 ； D、-80
35.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是（ ）。
截止頻率ωb； B、諧振頻率ωr與諧振峰值Mr；C、頻帶寬度； D、相位裕量г與幅值裕量Kg
36.開環(huán)增益K減小，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）：
A．變好 B. 變壞 C. 不變 D. 不一定
37． 如果自控系統(tǒng)微分方程特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為（ ）系統(tǒng)：
A．穩(wěn)定 B. 不穩(wěn)定
C. 穩(wěn)定邊界 D. 不確定
38. 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．上升時間tr B．調(diào)整時間ts
C．幅值穿越頻率ωc D．相位穿越頻率ωg
39. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( ):
A．S+0.5S2 B. 0.5S2 C.
D.
40.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的（ ）表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。
A. 低頻漸近線（或其延長線）在ω=1處的高度；
B.中頻段的斜率 ；
C.中頻段的寬度 ；D.高頻段的斜率
41.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率ωn的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時間ts( )。
A、增加； B、減少 ； C、不變 ； D、不定
42.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（ ）時，最大超調(diào)量σ為0。
A、ζ= 0 ； B、ζ= 1 ； C、0＜ζ＜1 ； D、ζ＜0
43.下列函數(shù)既可用初值定理求其初值又可用終值定理求其終值的為：
（ ）。
A. 5/（S2+25）； B.5/（S2+16）；
C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）
44.已知系統(tǒng)的頻率特性為G（jω）=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)]，其相頻特性∠G（jω）為（ ）。
A、 arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω
B、 -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω
C、 -arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
D、 arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
45.根據(jù)下面的開環(huán)波德圖，試判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）。
A、穩(wěn)定 ； B、不穩(wěn)定 ； C、條件穩(wěn)定 ； D、臨界穩(wěn)定
0
46.函數(shù)b + ce-at(t≥0)的拉氏變換是( )。
A、 bS + c/(S+1) ；B、bS – c/(S+a) ； C、b/S + c/(S+a) ；
D 、b/S + c/(S-a)
47.系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的（ ）表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。
A、 頻漸近線（或其延長線）在ω=1處的高度；B.中頻段的斜率 ；C.中頻段的寬度 ；D.高頻段的斜率
48.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)阻尼比不變時，如果增加無阻尼振蕩頻率ωn的數(shù)值，則其動態(tài)性能指標(biāo)中的調(diào)整時間ts( )。
A、增加； B、減少 ； C、不變 ； D、不定
49.振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（ ）。
A.ωn /(S2+2ξωnS+1) (0<ξ<1) ；B.ωn /(S2+2ξωnS+1)（ξ=1）；
C. T2/（T2S2+2ξTS+1） (0<ξ<1) ； D.1/[S（TS+1）]
50.對于典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（ ）時，最大超調(diào)量σ為0。
A、ζ= 0 ； B、ζ= 1 ； C、0＜ζ＜1 ； D、ζ＜0
51.下列函數(shù)既可用初值定理求其初值又可用終值定理求其終值的為：（ ）。
A. 5/（S2+25）； B. 5/（S2+16）；
C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）
52. 典型二階系統(tǒng)在無阻尼情況下的阻尼比ξ等于 〔 〕
A. ξ=0 B. ξ< 0
C. 0<ξ< 1 D. ξ=1
53. 下列元件中屬于線位移測量元件的有 〔 〕
A. 自整角機(jī) B. 差動變壓器
C. 熱電偶 D. 交流測速發(fā)電機(jī)
54. 某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為則此系統(tǒng)的相頻特性〔 〕
A. ＋tg-12ω- tg-15ω B. -＋tg-12ω- tg-15ω
C. --tg-12ω- tg-15ω D. tg-12ω- tg-15ω
55. 在右圖所示的伯德圖中ωC= 〔 〕
A. K B.
C. D. K2
56. 對于典型Ⅰ型系統(tǒng)，在工程設(shè)計(jì)中，其阻尼比ξ＝（ ）時稱為“二階最佳”系統(tǒng) 〔 〕
A. ξ=0 B. ξ＝0.707
C. ξ＝1 D. ξ=0.5
57.已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)在單位加速度信號作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差等于不為0的常數(shù)，則此系統(tǒng)為( )系統(tǒng)
A. 0型 B. Ⅰ型
C. Ⅱ型 D. Ⅲ型
58. 2sin2t的拉普拉斯變換式是 〔 〕
A. B.
C. D.
59. 如果增加相位穩(wěn)定裕量γ，則動態(tài)性能指標(biāo)中的最大超調(diào)量σ〔 〕
A. 增加 B. 減少
C. 可能增加也可能減少 D. 不變
60. 控制系統(tǒng)的調(diào)整時間tS反映了系統(tǒng)的 〔 〕
A. 快速性 B. 穩(wěn)態(tài)性能
C. 穩(wěn)定性 D. 準(zhǔn)確性
61.某二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Φ(S)=
，此系統(tǒng)的阻尼比ξ等于〔 〕
A. 1 B. 0.5
C. D.
62. 一般來說，如果開環(huán)系統(tǒng)增加積分環(huán)節(jié)，則其閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性 〔 〕
A. 變好 B. 變壞
C. 可能變好也可能變壞 D. 不變
63. 某系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為則此系統(tǒng)的開環(huán)增益為〔 〕
A. 3 B. 2 C. 1 D. 5
64. 在右圖所示的伯德圖中ωC=〔 〕
A. K2 B.
C. D. K
65. 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為
，則在ω→∞時，它的頻率特性的相位角為〔 〕
A. –270o B. –180o
C. -90o D. 90o
66. 設(shè)
是前向通道傳遞函數(shù)
的一個參數(shù)，則
對參數(shù)
的靈敏度定義為
，對于具有正反饋環(huán)節(jié)
的閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)對參數(shù)
的靈敏度為。
A、
； B、
；
C、
； D、
；
67. 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=10/(s2+2s+10)，系統(tǒng)輸入x(t)=2cos0.5t，則該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為（ ）。
A、 1.54cos(0.5t-0.302)
B、 2.04cos(0.5t-0.102)
C、 1.04cos(0.5t-0.302)
D、 2.54cos(0.5t-0.202)
68. 下列說法哪些是對的（ ）。
A、傳遞函數(shù)的概念不適合于非線性系統(tǒng)；
B、傳遞函數(shù)中各項(xiàng)系數(shù)值和相應(yīng)微分方程中各項(xiàng)系數(shù)對應(yīng)相等，完全取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
C、傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換和引起該輸出的輸入量的拉氏變換之比。
D、 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指在去掉作用于系統(tǒng)上的外界擾動之后，系統(tǒng)的輸出能以足夠的精度恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài)位置，它是由系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)所決定的而與輸入信號的形式無關(guān)。
69. 4. 已知函數(shù), 則的終值
A. 零 B. 無窮大
C. a D. 1/a
70. 5. 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù), 則等于
A. 0.01rad/s B. 0.1rad/s
C. 1rad/s D.10rad/s
71.設(shè)單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),試求使系統(tǒng)的諧振峰值M=1.5的剪切頻率及K值。
（1）G（s）=
(2) G(s)=
(3) G（s）=
(4) G(s)=
第二部分：多選題
1. 開環(huán)傳遞函數(shù)為（ ）的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
A．G(S)= B. G(S)=
C. G(S)= D. G(S)=
2. 開環(huán)傳遞函數(shù)為（ ）的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
A．G(S)= B. G(S)=
C. G(S)= D. G(S)=
3.測量轉(zhuǎn)速的元件有
A.測速發(fā)電機(jī) B．光電增量編碼盤
C.光電測速計(jì) D．自整角機(jī)
4．在直流調(diào)速系統(tǒng)中，限制電流過大的保護(hù)環(huán)節(jié)，可以采用
A．電流截止負(fù)反饋 B，電流正反饋
C．過電流繼電器 D．電壓負(fù)反饋
5．對開環(huán)傳遞函數(shù)
的典型二階系統(tǒng)，當(dāng)增大增益K時，將使系統(tǒng)的
A．量大超調(diào)量增加 B．快速性有所改善
C. 穩(wěn)態(tài)性能改善 D．相位穩(wěn)定裕量增大
6．改善反饋系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的方法有
A. 在前向通道中增加積分環(huán)節(jié)
B．在前向通道中增加微分環(huán)節(jié)
C．在前向通道中增加增益K＞1的比例環(huán)節(jié)
D．增加輸出量的微分負(fù)反饋環(huán)節(jié)
7．改善隨動系統(tǒng)性能可以采取的措施有
A．采用PID串聯(lián)校正 B．增設(shè)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋
C. 增設(shè)給定順饋補(bǔ)償 D．增設(shè)轉(zhuǎn)速微分負(fù)反饋
8.測量角位移的元件有
A. 伺服電位器
B. 自整角機(jī)
C. 測速發(fā)電機(jī)
D．光電編碼盤
9. 比例積分(P1)校正裝置(設(shè)x=1)對系統(tǒng)性能的影響是
A. 改善穩(wěn)態(tài)性能
B．降低系統(tǒng)穩(wěn)定性
C. 改善動態(tài)性能
D. 提高抗高頻干擾能力
10. 位置跟隨系統(tǒng)增設(shè)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋環(huán)節(jié)后，將使系統(tǒng)的
A．位置最大超調(diào)量減小
B．調(diào)整時間減小
C. 位置穩(wěn)態(tài)誤差為零
D．加速度恒為零
11．在直流調(diào)速系統(tǒng)中，可以使速度波動減小的環(huán)節(jié)有
A 電流截止負(fù)反饋
B．電流負(fù)反饋
C．電流正反饋
D 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋
12．對典型二階系統(tǒng)，當(dāng)增益K增加時，則系統(tǒng)的
A. 上升時間tr較長
B．穩(wěn)定性較差
C. 穩(wěn)態(tài)性能較好
D．最大超調(diào)量較大
13. 開環(huán)傳遞函數(shù)為（ ）的閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。
A.
B.
C.
D.
14. 若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號時，其穩(wěn)態(tài)誤差ess=∞，則此系統(tǒng)可能為
A. 0型系統(tǒng)
B. Ⅰ型系統(tǒng)
C. Ⅱ型系統(tǒng)
D. Ⅲ型系統(tǒng)
15. 增大開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是
A. 使對數(shù)幅頻特性曲線向上平移
B. 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變
C. 使相頻特性曲線產(chǎn)生平移
D. 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響
16．當(dāng)被測爐溫為1000℃時，可選用（ ）為測溫元件。
A．鋼電阻
B．鎳鉻—鎳硅熱電偶
C．熱敏電阻
D．紅外測溫計(jì)
17．系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與（ ）有關(guān)。
A．輸入量的大小
B．輸入量的作用點(diǎn)
C．所選輸出量
D．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)
18．減小位置跟隨穩(wěn)態(tài)誤差的途徑通常有（ ）等。
A．在前向通路上增設(shè)含有積分環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)器
B。增大慣性環(huán)節(jié)時間常數(shù)
C，增大開環(huán)增益
D．減小開環(huán)增益
19．在典I系統(tǒng)中，適當(dāng)增大開環(huán)增益K，將會使系統(tǒng)的
A．穩(wěn)定性變好
B．快速性變好
C．超調(diào)量減小
D．穩(wěn)態(tài)誤差變小
20．位置跟隨系統(tǒng)如下圖所示，調(diào)試時發(fā)現(xiàn)超調(diào)量過大，建議可選取的改進(jìn)方法有
A．增大α
B. 減少α
C. 增大K1
D. 減少K1
21一個位置隨動系統(tǒng)可能的擾動量有
A. 機(jī)械負(fù)載的變化
B. 電網(wǎng)電壓的波動
C. 溫度變化引起的系統(tǒng)參數(shù)變化
D. 輸人信號的變化
E. 摩擦阻力的變化
22．單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，且T1＞T2，由此可知此閉環(huán)系統(tǒng)為
A. 三階系統(tǒng)
B. 二階無靜差系統(tǒng)
C. 穩(wěn)定系統(tǒng)
D．不穩(wěn)定系統(tǒng)
E. 典型Ⅱ型系統(tǒng)
23．系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性的( )表征著系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。
A. 低頻漸近線的斜率
B. 低頻漸近線(或其延長線)在ω=1處的高度
C. 中頻段的寬度
D． 中頻段的斜率
E. 高頻段的斜率
24. 在轉(zhuǎn)速，電流雙閉環(huán)趕流調(diào)速系統(tǒng)中，若將速度調(diào)節(jié)器(比例積分調(diào)節(jié)器)中的反饋電容Cf短接則對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響為
A. 變?yōu)檗D(zhuǎn)速有靜差系統(tǒng)
B. 相對穩(wěn)定性改善
C. 使電動機(jī)啟動電流減少
D. 超調(diào)量增加
E. 使啟動過程加快
25. 在調(diào)速系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速與輸入量之間的傳遞函數(shù)只與（ ）有關(guān)
A. 輸入量大小
B. 系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
C. 系統(tǒng)參數(shù)
D. 電壓波動
E. 負(fù)載變化
26. 在Nyquist圖上，當(dāng)ωc＜ωg時，系統(tǒng)的
A. 增益穩(wěn)定裕量大于0分貝
B. 增益穩(wěn)定裕量小于0分貝
C. 相位穩(wěn)定裕量為正值
D. 相位穩(wěn)定裕量為負(fù)值
E. 相位穩(wěn)定裕量為0
27. 對典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（ ）時，最大超調(diào)量б為零
A. ξ=0
B. 0＜ξ＜1
C. ξ=1
D. ξ＜0
E. ξ＞1
28. 如果在恒值輸入情況下，某反饋控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不為零，若欲使其為零，則應(yīng)選擇（ ）串聯(lián)校正。
A． P(比例)
B． D(微分)
C． PI(比例積分)
D． PD(比例微分)
E． PID(比例積分微分)
29. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于
A、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
B、固有參數(shù)
C、輸入量
D、輸出量
30. 巳知某控制系統(tǒng)微分方程為則此系統(tǒng)滿足
A、當(dāng)c(t)|t=0=0微分方程的拉氏變換為TsC(s)+C(s)=R(S)
B、當(dāng)
|t=0=0微分方程的拉氏變換為TsC(s)+C(s)=R(S)
C、當(dāng)r(t)=u(t)時，c(t)=l-e-t/T
D、當(dāng)r(t)=t時，c(t)=l-e-t/T
31．開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)＝的某控制系統(tǒng)，相位穩(wěn)定裕量過小，若增大它的相位穩(wěn)定裕量，可采取的措施有
A、減小開環(huán)放大倍數(shù)K
B、增大開環(huán)放大倍數(shù)K
C、減小時間常數(shù)T1
D、減小時間常數(shù)T2
32. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與( )有關(guān)
A、開環(huán)增益
B、系統(tǒng)的無靜差度
C、輸入量的變化規(guī)律
D、輸入量的大小
33. 若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號r(t)= t2時，其穩(wěn)態(tài)誤差ess＝∞，則此系統(tǒng)可能為：
A．“0”型系統(tǒng) B. “Ⅰ”型系統(tǒng)
C. “Ⅱ”型系統(tǒng) D. “Ⅲ”型系統(tǒng)
34．增大開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是（ ?。?/p>
A． 使對數(shù)幅頻特性曲線向上平移
B． 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變
C. 使相頻特性曲線產(chǎn)生平移
Ｄ． 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響
35. 所謂最小相位系統(tǒng)是指（ ?。?/p>
A. 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均在Ｓ平面左半平面
B. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面左半平面
C. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面右半平面
D. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面右半平面
36．一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)= ，則該系統(tǒng)為（ ?。?/p>
A. “0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為８；
B. “Ⅰ”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為８；
C. “Ⅰ”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4；
D. “0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4。
37. 若某系統(tǒng)的輸入為等速度信號r(t)=t時，其穩(wěn)態(tài)誤差為∞，則此系統(tǒng)可能為：
A．“0”型系統(tǒng) B. “Ⅰ”型系統(tǒng)
C. “Ⅱ”型系統(tǒng) D. “Ⅲ”型系統(tǒng)
38．減小開環(huán)增益K將對系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是（ ?。?/p>
A. 使對數(shù)幅頻特性曲線向下平移
B. 使對數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變
C. 使相頻特性曲線產(chǎn)生平移
Ｄ． 對相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響
39. 所謂最小相位系統(tǒng)是指（ ?。?/p>
A. 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均在Ｓ平面左半平面
B. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面左半平面
C. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面右半平面
D. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有極點(diǎn)和零點(diǎn)均在Ｓ平面右半平面
40．一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)= ，則該系統(tǒng)為（ ?。?/p>
A. “0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為10；
B. “Ⅰ”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為10；
C. “Ⅰ”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為5；
D. “0”型系統(tǒng)，開環(huán)增益為5。
41. 溫度檢測元件有
A. “鉑銠－鉑”熱電偶 B. 熱電阻
C. 玻璃水銀溫度計(jì) D. 輻射式測溫計(jì)
42. 某系統(tǒng)在單位階躍信號作用下，其輸出具有非周期特性，則該系統(tǒng)可能是
A. 一階系統(tǒng) B. 阻尼比ξ＝1的二階系統(tǒng)
C. 阻尼比ξ>1的二階系統(tǒng) D. 阻尼比ξ＝0的二階系統(tǒng)
43. 系統(tǒng)的頻率特性這一數(shù)學(xué)模型取決于
A. 輸入量的大小 B. 擾動量
C. 系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù) D. 系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)
44. 下列穩(wěn)定的系統(tǒng)是
A. 開環(huán)傳遞函數(shù)為
的系統(tǒng)
B. 相位裕量γ>0的系統(tǒng)
C. 開環(huán)傳遞函數(shù)為 （a<b）的系統(tǒng)
D. 開環(huán)傳遞函數(shù)為
（a>b）的系統(tǒng)
45. 對于開環(huán)傳遞函數(shù)為
的系統(tǒng)，減少開環(huán)增益 K將使系統(tǒng)的
A. 開環(huán)相頻特性曲線下移
B. 開環(huán)幅頻特性曲線下移
C. 幅值穿越頻率ωC變小，系統(tǒng)的快速性變差
D. 相位裕量γ增大，穩(wěn)定性變好
46. 線位移檢測元件有 〔 〕
A. 差動變壓器 B. 熱電阻
C. 熱電偶 D. 感應(yīng)同步器
47. 線性系統(tǒng)在正弦輸入信號作用下，其穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的〔 〕
A. 相位可能相等 B. 頻率相等
C. 幅值可能相等 D. 頻率不相等
48. 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型取決于 〔 〕
A. 系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu) B. 擾動量
C. 系統(tǒng)內(nèi)部的固有參數(shù) D. 輸入量的大小
49. 某開環(huán)系統(tǒng)增加如下的某一環(huán)節(jié)后，致使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差的是 〔 〕
A. 積分環(huán)節(jié) B. 慣性環(huán)節(jié)
C. 比例微分 D. 振蕩環(huán)節(jié)
50. 增加系統(tǒng)的開環(huán)增益 K將使系統(tǒng)的 〔 〕
A. 開環(huán)相頻特性曲線不變
B. 開環(huán)幅頻特性曲線上移
C. 幅值穿越頻率ωC變大，系統(tǒng)的快速性變好
D. 相位裕量γ增大，穩(wěn)定性變好
第三部分：簡答題
1.對自動控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的主要要求是什么？而MP、N反映了系統(tǒng)的什么，TS反映了系統(tǒng)的什么，eSS又反映了系統(tǒng)的什么；
2.試說明串聯(lián)校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。
3.試分析 PIＤ調(diào)節(jié)器性能。
4. 在位置隨動系統(tǒng)中，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋校正，對系統(tǒng)的動態(tài)性能有何影響?
5．?dāng)⑹鱿到y(tǒng)開環(huán)增益K的大小、積分環(huán)節(jié)個數(shù)v的多少與系統(tǒng)穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)性能的關(guān)系；
6. 系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是什么？(從系統(tǒng)特征根的分布來分析)
7. 簡述奈氏穩(wěn)定判據(jù)內(nèi)容；
8. 敘述系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性L(ω)低頻段漸近線斜率大小，L(ω)在ω＝1處的高度對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度的影響。
9. 對PWM控制的大功率晶體管直流調(diào)壓電路，采用調(diào)制頻率為400Hz的方波較
50Hz方波供電的優(yōu)點(diǎn)是什么?
10. 試述“傳遞函數(shù)”、“頻率特性”的定義；
11. 經(jīng)典控制理論的數(shù)學(xué)模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學(xué)模型的通式。
12.試分析比較串聯(lián)校正與反饋校正的優(yōu)點(diǎn)與不足。
13. 試分析積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，并說出理由。
14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=多少？
15. 開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)的最本質(zhì)區(qū)別及其優(yōu)缺點(diǎn)比較。
16.從能量轉(zhuǎn)換方面討論慣性環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)特點(diǎn)。
17傳遞函數(shù)。
18.系統(tǒng)穩(wěn)定性。
19.試說明增設(shè)比例加積分調(diào)節(jié)器后，對閉環(huán)控制系統(tǒng)的動、靜態(tài)性能的影響。
20.最小相位系統(tǒng)和非最小相位系統(tǒng)。
21.說明開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。
22.奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)。
23.為什么穩(wěn)定的調(diào)速系統(tǒng)的前向通道中含有積分環(huán)節(jié)能實(shí)現(xiàn)無靜差控制。
24.什么叫系統(tǒng)校正。
25. 為什么在位置隨動系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋會得到普遍的應(yīng)用？
26. 時域分析中常用的性能指標(biāo)有哪些？
27. 幅頻特性和相頻特性。
28. 頻域分析中如何來表征系統(tǒng)的穩(wěn)定程度。
29. 經(jīng)典控制理論的數(shù)學(xué)模型有幾種形式？寫出時域中數(shù)學(xué)模型的通式。
30.在經(jīng)典控制理論中，系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有幾種形式。
31. 有源校正網(wǎng)路和無源校正網(wǎng)路有什么不同特點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)校正規(guī)律時其作用是否相同？
32. 試舉出能夠?qū)崿F(xiàn)超前和遲后校正的元件，并從原理上說明這些元件所起的作用。
33. 一階無差系統(tǒng)加入加速度信號時能否工作，為什么？在什么情況下能工作。
34. 為什么一階無差系統(tǒng)加入速度反饋校正后能夠改善系統(tǒng)的動態(tài)特性，用物理概念來解釋。
35. 二階無差系統(tǒng)加入微分反饋后對系統(tǒng)的無差度和時間常數(shù)有什么影響？
36. 有差系統(tǒng)加入微分反饋后對系統(tǒng)的無差度、時間常數(shù)和開環(huán)放大倍數(shù)有什么影響？
37. 有哪些元件可作為速度反饋用，試舉例說明。
38. 要實(shí)現(xiàn)比例加微分校正作用，應(yīng)采用什么樣的反饋校正元件，其傳遞函數(shù)如何？
39. 比例加積分控制規(guī)律，能否有反饋校正來實(shí)現(xiàn)？
40. 設(shè)有一系統(tǒng)其超調(diào)量σ%=20%，調(diào)整時間t=0.5秒，求系統(tǒng)的相位裕度γ和剪切頻率ω。
41. 設(shè)原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,要求校正后系統(tǒng)的復(fù)數(shù)主導(dǎo)極點(diǎn)具有阻尼比ζ=0.75。試用根軌跡法求K=15時的串聯(lián)超前校正裝置。
42. 設(shè)原系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=,要求校正后系統(tǒng)的相位裕度γ=65°，幅值裕度K=6分貝。試求串聯(lián)超前校正裝置。
第四部分：建模題
1. 下圖為熱水器電加熱器。為了保持希望的溫度，由溫控開關(guān)接通或斷開電加熱器的電源。在使用熱水時，水箱中流出熱水并補(bǔ)充冷水。試畫出這一閉環(huán)系統(tǒng)的原理方塊圖，若要改變所需溫度時，定性地說明應(yīng)怎樣改變和操作。
2. 試說明上圖所述系統(tǒng)，當(dāng)水箱向外放熱水和向里補(bǔ)充冷水時，系統(tǒng)應(yīng)如何工作并畫出對應(yīng)的系統(tǒng)方塊圖。
3. 機(jī)械系統(tǒng)如下圖所示，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)（小車與地面的摩擦不計(jì)）
4. 下圖是手控調(diào)壓系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的負(fù)載改變或發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機(jī)的端電壓就要隨之波動。為了保持端電壓的恒定，需不斷調(diào)節(jié)電阻RJ,以改變激磁電流If,使端電壓保持不變，這樣做很不方便，現(xiàn)將其改成自動調(diào)壓系統(tǒng)。試畫出系統(tǒng)原理圖并標(biāo)出各點(diǎn)應(yīng)具有的正、負(fù)號。
5. 下圖為一電動機(jī)速度控制系統(tǒng)原理圖。在這個圖中除速度反饋外又增加了一個電流反饋，以補(bǔ)償負(fù)載變化的影響。試標(biāo)出各點(diǎn)信號的正、負(fù)號并畫出方塊圖。
6.今測得最小相位系統(tǒng)漸近對數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式。
7. 下圖（a）與（b）均為自動調(diào)壓系統(tǒng)。現(xiàn)在假設(shè)空載時（a）與（b）的發(fā)電機(jī)的端電壓相同均為110伏。試問帶上負(fù)載后（a）與（b）哪個能保持110伏電壓不變，哪個電壓要低于110伏，其道理何在？
8.某PID調(diào)節(jié)器的對數(shù)幅頻特性如下圖所示，求傳遞函數(shù)。
9. 如圖所示，以uSC(t)為輸出量，以uSr(t)為輸入量的系統(tǒng)，試求出其傳遞函數(shù)。并指出它屬于哪些典型環(huán)節(jié)組成？
10. 機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，A點(diǎn)的位移X1(t)為系統(tǒng)的輸入，位移X2(t)為系統(tǒng)的輸出， K1、K2分別為兩彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
11. 下圖為一隨動系統(tǒng)。當(dāng)控制電位器的滑臂轉(zhuǎn)角Φ1與反饋電位器的滑臂轉(zhuǎn)角Φ2不同時，則有Uθ送入放大器，其輸出電壓UD加到執(zhí)行電動機(jī)的電樞兩端，電機(jī)帶動負(fù)載和滑臂一起轉(zhuǎn)動直到反饋電位器滑臂位置與控制電位器滑臂位置一致時，即Φ2=Φ1時才停止。試將這個系統(tǒng)繪成方塊圖，并說明該系統(tǒng)的控制量，被控制量和被控制對象是什么？
12. 今測得最小相位系統(tǒng)漸近對數(shù)幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式。
13. 下圖所示為二級ＲＣ電路網(wǎng)絡(luò)圖。已知ui(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸入，uo(t)為該網(wǎng)絡(luò)的輸出，i1(t)、i2(t)、ua(t)為中間變量。
⑴試畫出以ui(t)為輸入，uo(t)為輸出的系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
⑵根據(jù)畫出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
14. 彈簧-阻尼系統(tǒng)如右圖所示，其中K1、K2為彈簧彈性系統(tǒng)，B1、B2為粘性阻尼系數(shù)。若位移x(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量。試求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
15. 下圖為一溫度控制系統(tǒng)。試分析這個系統(tǒng)的自動調(diào)溫過程并說明這個系統(tǒng)的輸出量和干擾量是什么？
16.已知某單位負(fù)反饋系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)，其
對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線如圖所示，試求其開
環(huán)傳遞函數(shù)G（s）的表達(dá)式（其中阻尼比ξ=1/2）。
dB L(ω)
20 0dB/dec -20dB/dec
0dB/dec -40dB/dec
0 ω(rad/s)
0.1 2 5 10
17. 如下圖為一機(jī)械系統(tǒng)（小車的質(zhì)量為m ，彈簧的彈性系數(shù)為K ，不計(jì)小車與地面的摩擦），若以沖擊力F(t)為輸入量，小車位移x(t)為輸出量。
① 求此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
；
② 當(dāng)F(t)為一單位脈沖函數(shù)δ(t)時，求小車的位移x(t)=？
18. 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)
（設(shè)為最小相位系統(tǒng)）的
開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線
漸近線如下，求該系統(tǒng)的
開環(huán)傳遞函數(shù)。
19. 某單位負(fù)反饋系統(tǒng)（設(shè)為最小相位系統(tǒng)）的開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線漸近線如下，求該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。
20. 圖1-13是一晶體管穩(wěn)壓電源。試將其畫成方塊圖并說明在該電源里哪些元件起著測量、放大、執(zhí)行的作用以及系統(tǒng)里的干擾量和給定量是什么。
21. 圖1-14是電阻加熱爐溫自動控制系統(tǒng)。電阻絲電源的通斷由接觸式水銀溫度計(jì)控制。水銀溫度計(jì)的兩個觸點(diǎn)a和b接在常閉繼電器的線圈電路中，它將隨著水銀柱的升降而接通或斷開，從而控制繼電器的觸點(diǎn)K，把電阻絲的電源接通或斷開，以達(dá)到自動調(diào)溫的目的。試畫出這個系統(tǒng)的方塊圖并與15題的溫控系統(tǒng)比較，說明兩者有何區(qū)別。
22. 設(shè)計(jì)一個以電壓為指令的內(nèi)燃機(jī)車速度控制系統(tǒng)，并說明系統(tǒng)的工作過程。
23. 求下述函數(shù)的拉氏變換
f(t)=1/a2 (a<t<0)
f(t)=1/(- a2) (a<t<2a)
f(t)=0 (t<0,t>2a)
并求當(dāng)a→0時F(s)的極限值。
24. 試列寫右圖所示機(jī)械系統(tǒng)
的運(yùn)動方程。
25. 試列寫
右圖所示機(jī)
械系統(tǒng)的運(yùn)
動方程。
26. 列寫圖2-13所示系統(tǒng)的輸出電壓u2與輸入為電動機(jī)轉(zhuǎn)速間的微分方程；Ks是隔離放大器。（其中C＞＞C1; C1＞＞C2）
27. 下圖所示電路，起始處于穩(wěn)太，在t=0時刻開關(guān)斷開。試求電感L兩端電壓對t的函數(shù)關(guān)系，并畫出大致圖形和用初值定理和終值定理演算。
28. 試列寫右圖所示發(fā)電
機(jī)的電樞電壓與激磁電壓
間的微分方程。
（忽略發(fā)電機(jī)電感）。
29. 試畫出以電機(jī)轉(zhuǎn)速為輸出，以干擾力矩為輸入的電動機(jī)結(jié)構(gòu)圖，并求其傳遞函數(shù)。
第五部分：穩(wěn)定性分析題
1.利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)，確定下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2. 利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)，確定下圖所示系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.下圖所示潛艇潛水深度控制系統(tǒng)方塊圖。試應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4. 已知高階系統(tǒng)的特征方程為
s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0
試求特征根。
5.為使具有特征方程D(S)=S3+dS2+(d+3)S+7=0的系統(tǒng)穩(wěn)定，求ｄ的取值范圍。
6.某典型二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=請應(yīng)用對數(shù)穩(wěn)定判據(jù)分析當(dāng)K增加時，此系統(tǒng)穩(wěn)定性如何變化。
7. 某系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，求該系統(tǒng)穩(wěn)定時K的取值范圍。
8. 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為試求當(dāng)Ｋ為多少時，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。
9. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=(as+1)/s2，試確定使相位裕量γ=+450時的a值（a>0）。
第六部分：結(jié)構(gòu)圖簡化題
1.用等效變換規(guī)則化簡如下動態(tài)結(jié)構(gòu)圖：
2.簡化下面框圖，求出C(S)=?
3.用等效變換規(guī)則化簡如下動態(tài)結(jié)構(gòu)圖：
4. 基于方框圖簡化法則，求取系統(tǒng)傳遞函數(shù)φ（s）=XO（s）/Xi（s）。
5.求右圖的輸出信號C(s)。
6. 求下圖的輸出信號C(s)。
7. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
8. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
9. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
10. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
11. 試求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
12. 簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù) 。
13. 簡化下列方塊圖求其傳遞函數(shù) 。
第七部分：時域分析題
1. 已知系統(tǒng)的輸出與輸入信號之間的關(guān)系用下式描述：c(t)=5r(t-3),試求在單位階躍函數(shù)作用下系統(tǒng)的輸出特性。
2.系統(tǒng)如圖所示，r(t)=1(t)為單位階躍函數(shù)，試求：
① 系統(tǒng)的阻尼比ζ和無阻尼自然頻率ωn ；
② 動態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量MP和調(diào)節(jié)時間tS(δ＝５)
3. 下圖所示為飛行器控制系統(tǒng)方塊圖。已知參數(shù)：KA=16,q=4及KK=4。試求?。?/p>
（1）該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C(s)/R(s)。
（2）該系統(tǒng)的阻尼比ξ及無阻尼自振頻率ωn
（3）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量、峰值時間及過渡過程時間。
4. 下圖為仿型機(jī)床位置隨動系統(tǒng)方塊圖。試求該系統(tǒng)的：
（1）阻尼比ξ及無阻尼自振率ωn。
（2）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量σ、峰值時間tp、過渡過程時間ts及振蕩次數(shù)N。
5. 試求取圖3-18所示控制系統(tǒng)當(dāng)K=10秒-1及TM=0.1秒時：
（1）阻尼比ξ及無阻尼自振率ωn。
（2）反應(yīng)單位階躍函數(shù)過渡過程的超調(diào)量σ%及峰值時間tp。
6. 設(shè)系統(tǒng)如下圖 (a)所示。這個系統(tǒng)的阻尼比為0.137，無阻尼自振率為3.16弧度/秒。為了改善系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性，可以采用速度反饋。下圖 (b)表示了這種速度反饋系統(tǒng)。為了使系統(tǒng)的阻尼比等于0.5，試確定KH值。作出原系統(tǒng)和具有速度反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。
7. 設(shè)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為c(t)=5(1-e-0.5t)，求系統(tǒng)的過渡過程時間。
8. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求：
(1) 各系統(tǒng)的阻尼比ξ及無阻尼自振頻率ωn。
(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？
9. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求：
(1) 各系統(tǒng)的阻尼比ξ及無阻尼自振頻率ωn。
(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？
10. 下圖系統(tǒng)的方塊圖。試求：
(1) 各系統(tǒng)的阻尼比ξ及無阻尼自振頻率ωn。
(2) 各系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線及超調(diào)量、上升時間、峰值時間和過渡過程時間，并進(jìn)行比較，說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)是如何影響過渡過程品質(zhì)指標(biāo)的？
11.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)且初始條件為C(0)=-1, =0試求：系統(tǒng)在ｒ（ｔ）＝１（ｔ）作用下的輸出響應(yīng)。
第八部分：頻域分析題
1.若系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為，試求系統(tǒng)的頻率特性。
2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,其中T=0.1（秒），K=5，試?yán)L制開環(huán)對數(shù)頻率特性和閉環(huán)頻率特性，并求在ω=10（）時，對應(yīng)二個特性的二個相角及頻帶數(shù)值。
3. 設(shè)系統(tǒng)的前向環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為G（s）=K，其反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為H（s）=（微分反饋），試?yán)L制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)頻率特性。
4. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s），試?yán)L制系統(tǒng)的閉環(huán)對數(shù)頻率特性，確定系統(tǒng)的諧振峰值M與諧振頻率ω。
5. 某調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，試?yán)L制系統(tǒng)的幅相頻率特性及對數(shù)頻率特性，并寫出其等效傳遞函數(shù)，使誤差不超過3分貝~6分貝。
6. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，當(dāng)τ=0.1秒與τ=0.2秒時，試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時K的最大值。
7. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=,用M圓繪制單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)頻率特性（可借助伯德圖）。
8. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，試?yán)L制其幅相頻率特性與對數(shù)頻率特性。
9.設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=，若使系統(tǒng)的幅值裕度為20分貝，開環(huán)放大倍數(shù)K應(yīng)為何值？此時相角裕度v為多少？
10.設(shè)單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=
試判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并求加入串聯(lián)校正裝置H(s)=后系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度。
11. 已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=
：
① 在下面半對數(shù)坐標(biāo)紙上畫出其漸近對數(shù)幅頻特性；
② 由圖解求取其幅值穿越頻率ωc（近似值）；
③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
12. 已知某單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=：
① 在下面半對數(shù)坐標(biāo)紙上畫出其漸近對數(shù)幅頻特性；
② 由圖解求取其幅值穿越頻率ωc（近似值）；
③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
第九部分：穩(wěn)態(tài)分析題
1. 下圖所示為儀表隨動系統(tǒng)方塊圖試求?。?/p>
(1) r(t)=1(t)時的穩(wěn)態(tài)誤差
(2) r(t)=10t時的穩(wěn)態(tài)誤差
(3) r(t)=4+6t+3t2時的穩(wěn)態(tài)誤差
2. 試求取圖4-24所示的控制系統(tǒng)在下列控制信號作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。
(1) r(t)=10t
(2) r(t)=4+6t+3t2
(3) r(t)=4+6t+3t2+1.8t3
3. 在輸入信號r(t)=1(t)及r(t)=5t的分別作用下，試求圖4-25所示系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。
4. 設(shè)控制系統(tǒng)如下圖所示?？刂菩盘杛(t)=1(弧度)。試分別確定當(dāng)KH為1和0.1時，系統(tǒng)輸出量的位置誤差。
5.設(shè)速度控制如下圖所示。輸入信號r(t)和擾動信號f(t)都是單位斜坡函數(shù)。為了消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，使斜坡輸入信號通過比例-微分元件后再進(jìn)入系統(tǒng)。試計(jì)算Kd=0時的穩(wěn)態(tài)誤差，然后適當(dāng)選擇Kd值，使系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出c(t)與希望輸出r(t) 之間不存在穩(wěn)態(tài)誤差。
6. 下圖所示是一個角速度控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的輸出部分承受著力矩的干擾。在這個圖中，Ωr(s), Ωc(s),T(s)和F(s)分別是參考角速度、輸出角速度、轉(zhuǎn)動力矩和干擾力矩的拉變換。在沒有干擾力矩時，輸出角速度等于參考角速度。假設(shè)參考輸入為零時，即Ωr(s)=0，研究這個系統(tǒng)對于單位階躍干擾力矩的響應(yīng)。
7.在上題所設(shè)的系統(tǒng)中，要求它盡最大可能地消除由于力矩干擾所引起的角速度誤差。問是否有可能抵消穩(wěn)態(tài)時的干擾力矩的影響，以使系統(tǒng)在輸出部分作用有常量干擾時不引起穩(wěn)態(tài)時的角速度變化？
8. 已知角度隨動系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性，分別是I，II，III，示于圖4-31中。估算該三個閉環(huán)系統(tǒng)的下述指標(biāo)：
(1) 開環(huán)位置放大倍數(shù)，開環(huán)速度放大倍數(shù)，開環(huán)加速度放大倍數(shù)。
(2) 誤差系數(shù)
假定輸入信號r1(t)=7(度)，r2(t)=5t(度), r3(t)=7+5t+8t2(度)，試求在上述輸入信號作用下，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差角(即t→∞時的角度誤差)。
9. 已知一個具有單位反饋的自動跟蹤系統(tǒng)，其開環(huán)系統(tǒng)的放大倍數(shù)Kv=6001/秒，系統(tǒng)最大跟蹤速度ωmax=24°/秒，求系統(tǒng)在最大跟蹤速度下的穩(wěn)態(tài)誤差。
10. 設(shè)有單位反饋系統(tǒng)，它反應(yīng)單位理想脈沖函數(shù)時的被控制信號和偏差信號分別為k(t)和kε(t) (即系統(tǒng)在不同點(diǎn)處的脈沖過渡函數(shù))。試通過上列的脈沖過渡函數(shù)求取系統(tǒng)的誤差系數(shù)。
11. 求下列系統(tǒng)的跟隨穩(wěn)態(tài)誤差essd
C(S)
R(S)＝
12. 求下列系統(tǒng)的跟隨穩(wěn)態(tài)誤差essr
C(S)
R(S)＝
第十部分：校正分析題
1. 在下圖所示系統(tǒng)下加入串聯(lián)校正后，系統(tǒng)的σ%=15%，且該系統(tǒng)在階躍干擾信號n(t)作用下其穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)小于0.15單位。試確定串聯(lián)校正參數(shù)。
2. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(S)=,要求校正后系統(tǒng)的相位裕度γ=40°2°，幅值裕度K=10分貝，剪切頻率ω≧1,且開環(huán)增益保持不變。試求串聯(lián)后校正參數(shù)。
3. 現(xiàn)有圖7-51所示系統(tǒng)，其中G(s)=要求校正后系統(tǒng)的諧振峰值M=1.4,諧振頻率ω=30。試求串聯(lián)校正裝置。
