安阳工学院控制工程基础试卷(A)

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_____________________题 _ 号学 _ _ ___答 _ _ _ _ _ _ _ ___要名姓班 _ 不 _ _ _ _ _ _ _ ___内 _ _ 业专 _ ___线 _ _ _ _ _ _ _ ___封 _ _ _ _ _ _ 系密 ____________________安阳工学院控制工程基础课程试卷 — 2. 奈奎斯特稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不能判断相对稳定性。（） — — 2008 —2009学年第 2 学期 3. 最大超调量Mp与系统的阻尼比ζ和固有频率ωn有关。（） 4. 闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。（） — —一、填空题：（每空1分，共20分） 5. Mason(梅逊公式)公式适用于线性和非线性定常系统。（） —1．对控制系统的基本要求一般可归结为_____________、____________、___________。 6. 物理本质不同的系统，可以有相同的数学模型。（）

———2．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一7. 叠加定理可以用在非线性系统。（）

—个是____________响应分量。 8. 传递函数是复数s域的系统数学模型，它仅取决于系统本身的结构及参数，与系统的—3．在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信输入形式无关。（） —号称为_________________。 9. 对于二阶系统，实际的工程常常设计成欠阻尼状态，且阻尼比ζ以选择在0.4～1.0为线—4．若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为宜。（）

—__________________ 。 10. 一般系统的相位裕度应当在30度至60度之间，而幅值裕度应当大于6dB。（）

——5 函数f(t)=3e?6t的拉氏变换式是_________________ 。三、计算题：（每小题10分，共70分）

—1.求取所示方框图对应的系统闭环传递函数。（方框图化简或梅逊公式均可）

—6 开环对数频率特性的低频段﹑ 中频段﹑ 高频段分别表征了系统的 ﹑ ——﹑ 。 H2 —7．Bode图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的___________。 Xo(s) —Xi(s) —G1 G2 G3 —8．已知单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)?20求出系统在单位阶跃—(0.5s?1)(0.04s?1)—H1 —输入时的稳态误差为。封—9．闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s平面的______半平面。 G4 — —10．设单位反馈控制系统的开环传递函数为(t) = 2cos(2t - 45?)

G(s)?10，当系统作用有x—s?1i

——输入信号时，求系统的稳态输出为_____________________。

——11．已知传递函数为G(s)?k —s2，则其对数幅频特性L（?）在零分贝点处的频率数值为 —_________ 。 ——12 在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由环节和决定。 — —13．惯性环节的传递函数1—Ts?1，它的幅频特性的数学式是__________,它的相频特性的数密学式是____________________。 —— —14．已知系统的单位阶跃响应为x1?te?t?e?to(t)?，则系统的脉冲脉冲响应为__________。

——

——二、判断题：（每小题1分，共10分）

— —1. 在对数相频特性图中，L（ω）≥0范围内开环对数相频特性曲线由下而上穿过-180°2控制系统方块图如图所示：（10分）

——线时为正穿越。（）第 1 页共 3 页

R(s)--as8s(s?2)Y(s)

4．某最小相角系统的开环对数幅频特性如图所示。要求

（1）写出系统开环传递函数；

（2）利用相角裕度判断系统的稳定性；

（3）将对数幅频特性向右平移十倍频程，截止频率和相角裕度会发生什么变化? （10分）

（1）当a=0时，求系统的阻尼比?，无阻尼自振频率?n和单位斜坡函数输入时的稳态误差；（5分）

（2）当?=0.7时，试确定系统中的a值和当输入信号r（t）=1+t时系统的稳态误差；（5分）

3．如图所示机械系统，当受到 F＝3 牛顿阶跃力的作用时，位移量x(t)的阶跃响应如图所示，试确定机械系统的质量m，弹簧刚度k和粘性阻尼系数B的值。