自动控制原理习题集四

综合习题集（四）

一、填空题

1、自动控制系统一般有两种基本控制方式：和。 2、对系统性能的基本要求有三个方面：、、。 3、常见的数学模型：、、、、。 4、建立数学模型的方法有和。

5、传递函数是指系统在下，系统输出量拉氏变换C(s)与系统输入量拉氏变换R(s)之比。 6、传递函数只适用于，传递函数只取决于的结构参数，与无关。 7、δ(t)对应的拉氏变换为，sinwt对应的拉氏变换为。 8、构成动态结构图的基本符号：、、、。

9、系统稳定的充要条件是闭环系统所有的都位于S平面的左半部。

10、系统的快速性在时域分析法中用表示，稳定性在时域分析中用表示，准确性在时域分析法中用表示。

11、当阻尼比0<ζ<1时二阶系统处于，当阻尼比ζ＞1时二阶系统处于，当阻尼比ζ=1时二阶系统处于，当阻尼比ζ=0时二阶系统处于。 12、当阻尼比ζ等于时称为二阶系统的最佳阻尼比。 13、系统稳定的充分与必要条件为。

14、系统的是衡量系统控制精度的性能指标。

15、系统输入信号导数的输出响应，等于该输入信号输出响应的。 二、判断题：

1、传递函数是在零初始条件下定义的，而不能反映非零初始状态。（ ）

2、传递函数可以适用于非线性系统。 （ ） 3、对同一系统，其结构图具有非唯一性；简化也具有非唯一性。但得到的系统传函是确定唯一的。 （ ）

4、综合点与引出点之间的位置交换前后是等效的。（ ）

5、提升系统型别和增大开环增益能够减小甚至消除系统稳态误差。 （ ） 6、系统的稳态误差和输入信号形式及系统结构参数有关。

7、系统闭环稳定的充要条件是闭环特征根都位于S平面右半平面。 8、惯性环节和一阶微分环节的传递函数互为倒数。 9. 传递函数中的s是有量纲的。 （ ）

（ ） （ ） （ ）

1

三、选择题：

1、系统的稳态响应（）

A 就是稳定系统的时间响应 B 系统的过渡响应 C 系统受到外加激励后，当t趋于无穷大的值D表征了系统的相对稳定性 2、系统的静态加速度误差系数Ka定义为（）

limG(S)H(S)A B limSG(S)H(S)s?0s?0C D limG(S)H(S)s??limS2G(S)H(S)s?0

xi(s),x0(s)3. 若系统（或元件）的某输入输出的拉氏变换分别为 ， 对应的传递函数记

为G(s)，则（ ）

X(s)X(s)G(s)?0A. 在零出始条件下， B. ，管出始条件是否为零均成立； G(s)?0Xi(s)Xi(s)C. G(s)反映了系统本身的固有特性； D. 因为G(s)表示某种比值，所以肯定没有量纲。

6?n和阻尼比?依次为（ ）

4. 二阶系统的闭环传递函数为， 则其无阻尼自然频率。 2s?4s?4A. 1，2 B. 2，4 C.2，2 D.2，1

65、二阶系统的传递函数为 ， 则系统（ ） 2s?4s?4A. 为过阻尼系统； B. 为临界阻尼系统； C. 增益为6； D. 其阶跃响应为衰减振荡曲线。

6．若二阶系统的阻尼比为0.35,则系统的阶跃响应为( ); A. 等幅振荡; C. 振荡频率为三、简答题：

1、试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

2、请叙述几种典型环节的传递函数及各个环节的特点（5种）。 四、计算题

1、题图1是仓库大门自动控制系统的示意图，试说明该系统的工作原理，并画出其方框图。

2

门关门开关放大器电动机开门开关绞盘

B. 衰减振荡; D. 以阻尼振荡频率

?n的振荡; ?d作衰减的振荡;

题1 图仓库大门自动控制系统示意

2、求图2所示电路的动态结构图，并化为最简形式。

uri1ii2CR1R2ucG(S)?3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为时间tp，超调量

1S(S?1)，试求该系统的上升时间tr，峰值

?p％和调整时间ts。

4、设系统特征方程为s4+2s3+3s2+4s+5=0; 试用劳斯稳定判据判别系统稳定性，并说明不稳定根的个数。

6、已知单位负反馈系统开环传递函数如下：

G(s)?10?(0.1s?1)(0.5s?1)?，试求各系统的静

态误差系数KP,速度误差系数Kv,和加速度误差系数Ka，并确定当输入信号分别为r(t)=1(t)，r(t)=t，r(t)=t2和1+t+t2时系统的稳态误差。

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