《控制工程基础》期末复习题_46901457061121925

中国石油大学（北京）远程教育学院

《控制工程基础》期末复习题

一、选择题

1、 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（）

（1）1阶；（2）2阶；（3）3阶；（4）4阶

2、一阶系统的传递函数为

153+s ；其单位阶跃响应为（ ） （1）51t

e -- ；（2）533t

e -- ；（3）555t

e -- ；（4）53t

e --

3、已知道系统输出的拉氏变换为 ()

22

)(n n s s s Y ωω+= ,那么系统处于（ ） （1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼

4、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（ ）。 (1))12)(15(1++-s s s ； (2)s

T Ts 111+- （T>0）； (3))13)(12(1+++s s s ；(4))2)(3(2-++s s s s 5、已知系统频率特性为

151

+ωj ，当输入为t t x 2sin )(=时，系统的稳态输出为（ ） （1）)52sin(1ω-+tg t ；（2）)52sin(1

1

12ωω-++tg t ； （3）)52sin(1

ω--tg t ；（4）)52sin(125112ωω--+tg t

6、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t t e e

t c --+-=221)(，系统的传递函数为（ ）。

（1）)2)(1(23)(+++=s s s s G ；（2）)2)(1(2)(+++=s s s s G ；（3）)

2)(1(13)(+++=s s s s G ； （4）)2)(1(3)(++=s s s s G

7、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为 t t e e t c --+-=221)(，系统的脉冲响应为（ ）。

（1）t t e e t k ---=24)( (2) t t e e t k ---=4)(

（3）t t e e t k --+=24)( (4) t t e e t k 24)(---=

8、系统结构图如题图所示。试求局部反馈2加入前后系统的静态速度误差系数和静态加速度误差系数。（ ）

（1）0.5v K =，0.5a K =；（2）0v K =，0.5a K =；（3）0.5v K =，0a K =；（4）0v K =，0a K =；

9、已知道系统输出的拉氏变换为 ()

2

2()n n Y s s ωω=+ ,那么系统处于（ ） （1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼

10、设有一RLC 电路系统，如图所示，以Ur(t)为输入量，Uc(t)为输出量的运动微分方程式可以对系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（ ）

（1）1阶 （2）2阶 （3）3阶 （4）4阶

11、已知)

45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（ ） （1）0 ； （2）∞ ； （ 3）0.75 ； （4）3

12、一阶系统的传递函数为 153+s ；其单位阶跃响应为（ ）

（1）51t

e -- ；（2）533t

e -- ；（3）555t

e -- ；（4）53t

e --

13、已知系统的微分方程模型

)(2)('5)(3)(5)(')(2)(0)2()3(t u t u d y t y t y t y t y t +=++++?ττ。其中u(t)是输入量，y(t)是输出量。求系统的传递函数模型G(S)=Y(S)/U(S)为（ ）

（1）432(52)()253s s G s s s s s +=

++++ (2) 432(52)()25s s G s s s s s +=+++ （3）432(51)()251s s G s s s s s +=++++ （4）432(51)()251

s G s s s s s +=++++ 14、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ） (1)1+Ts K ；(2)))((b s a s s d s +++；(3))(a s s K +；(4))

(2a s s K +； 15、根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为（ ）

（1）023=+++d cs bs as ；（2）02

34=+-++d cs bs as s ；

（3）0234=++++e ds cs bs as ；其中e d c b a 、、、、均为不等于零的正数。

二、简答题

（1）图1是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。

图2-1

（2）、如图所示为控制系统的原理图。

（1）指出系统的控制对象、被控量、给定量及主要干扰。

（2）画出系统的原理结构图，并指出各个组成元件的基本职能。

（3）说明如何改变系统的给定量输入。

（4）判断对于给定量输入及主要干扰是否有静差。

图2-2

(3)题图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

图2-3

三、计算题

（1）求如图所示电路网络的传递函数。其中，u0(t)为输出电压，ui(t)为输入电压，R1和R2为电阻，C1和C2为电容。

图1

（2） 已知系统的特征方程为021520234=++++K s s s s ，试确定参数K 的变化范围以使系统是稳定的。 u 0

(3) 利用Mason 公式求如图所示传递函数

C(s)/R(s)

(4)、一阶系统结构图如题图所示。要求系统闭环增益2=ΦK ，调节时间4.0≤s t （s ），试确定参数21,K K 的值。

(5)、单位反馈系统的开环传递函数

)5(4)(+=

s s s G ，求单位阶跃响应)(t h 和调节

时间t s 。

(6)、已知开环传递函数为)5)(1(10)(++=s s s s G ，画出对数幅频特性的折线图（BODE 图），并求系统的相位裕量γ，判断闭环系统的稳定性.

(7) 试求如图所示系统总的稳态误差，已知r(t)=t,n(t)=1(t)

(8)、已知系统的开环传递函数为

)

102.0)(11.0()15.0()(2+++=s s s s K s Q 其中Ｋ分别为10和180，分别判断闭环系统的稳定性。若稳定，求出相位稳定裕量。

(9)、要求系统为一阶无静差，且要求Kv=300/s ，wc=10rad/s ，γ=50度。求期望的开环传递函数

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