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1、1、简答题1、控制系统的基本要求。1) 、简述闭环控制系统的组成。2) 、非最小相位系统有何特点,与最小相位系统的区别是什么?3) 、简述系统串联滞后校正网络的校正原理。4) 、简述系统超前校正网络的校正原理5) 、减小或消除系统稳态误差的措施主要有哪些?6) 、简要说明比例积分微分 PID 控制规律中 P、I 和 D 的作用2.已知控制系统的结构图如下图所示,求: 4(2)sa s- -R(s) C(s)E(s)(1) 当不存在速度反馈 时, 试确定单位阶跃输入动态响应过程的 ,)0(a rt和 。st%(2)确定 时的速度反馈常数 值, 并确定 时系统的稳态误差0.7 tr)(。se3.如
2、图所示系统, ,12Gs23s1s2sRsENC(1)判断系统的稳定性;(2)求静态误差系数 , , ;pkva(3)当系统输入为 ,求系统的稳态误差;()30.21rttA(4)若系统的干扰为 ,求系统在输入和干扰共同作用下的稳n态误差。4. 已知系统结构图如下图所示,化简系统结构图,求出系统的传递函数 C(s)/R(s)。R ( s )G1( s )G2( s )G3( s )G4( s )C ( s )5.化简系统结构框图,并求 和 。CsRsN1Gs2s3G1HRs Cs2Gs4Gs3Rs CsNs26、求下图所示系统的传递函数 。0iUsK0R12C0UsiUsK1R2C0UsiUs
3、7、求下图力学模型的传递函数 。 为输入位移, 为输出位移。ixtoxt1f2f1K2ixox8、已知单位反馈的最小相位系统,其开环对数幅频特性如下图所示,试求(1)开环传递函数;(2)计算系统的相位裕度,并判断系统的稳定性;(3)若将其对数频率特性曲线向右平移十倍频程,试讨论对系统性能的影响。 (华南理工考试题)9、设系统开环传递函数为: ,作出系统的开环幅频51KGss和相频特性曲线,并判断系统的稳定性。10、设电子心率起搏器系统如下图所示:(南航考试题) RsE0.51Kss期望心跳实际心跳电子起搏器 心脏其中,模拟心脏的传递函数相当于一纯积分器,试求:(1) 若 对于最佳响应,问起搏器
4、的增益 K 为多大?0.5(2) 若期望心速为 60 次/min,并突然接通起搏器,问 1s 后实际心速为多大?瞬时最大心速为多大?11、系统方框图如下图所示。N ( s )cGsnGiXsE+_+1s2sHoX求:(1)输出对指令信号的传递函数 ;ois(2)输出对扰动信号的传递函数 ;XN(3)要消除扰动对系统的影响, 应如何选取。cGs12、根据系统图,及所对应的阶跃响应曲线,确定系统质量 M、阻尼系数 C 和弹簧刚度 K 的数值。 (武汉科技考试题)MKCf = 3 0 0 Nxx1 . 0M p = 0 . 0 9 50 . 2t / s13、控制系统方块图如下图所示。 (中科院考试
5、题)R ( s )K 10.25sY ( s )t(1) 确定是闭环系统稳定的参数 KKt 的取值范围;(2) 若要求:系统的最大超调量为 10%,调整时间为 1.5 秒(5%的误差带) ,试确定参数 K 和 Kt 的值。14、 (南航考试题)系统结构如图所示, ,()1)KGsT定义误差 。()()etrct试求:(1)若希望(a )图中,系统所有的特征根位于 s 平面 s=-2 的左侧,且阻尼比为 0.5,求满足条件的 K、T 的取值范围。(2)求(a )图中系统的单位斜坡输入下的稳态误差。(3)为了使稳态误差为零,让斜坡输入先通过一个比例微分环节,如图(b)中所示,试求出合适的 K0 值
6、。R ( s )G ( s )C ( s )R ( s ) C ( s )01G ( s )( a )( b )15、设单位负反馈系统开环传递函数为 。2()410kGss(武汉科技考研题)求(1)写出系统开环幅频、相频特性表达式;(2)绘制系统开环对数幅频特性(渐近线)和相频特性;(3)确定该系统的相位穿越频率,并判断系统的稳定性。16、某单位负反馈系统的开环传递函数为 ,已知在正弦输入1KGsT信号 作用下,系统的稳态输出为 ,试确定系sin2rttin2sctt统单位阶跃响应的超调量与调整时间。 (电子科大)17、 (1)已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示。试写出系统开环传递
7、函数 G(s),计算相位裕度 和增益裕度 。h(2)若系统原有的开环传递函数为 ,而校正后的对210.sGs数幅频特性正如下图,求串联校正装置的传递函数。 (东北大学)/LdB4 0- 4 0 d B / d e c- 2 0 d B / d e c- 4 0 d B / d e clg141 0 018、设单位负反馈系统的开环传递函数为: ,要求k()(1)GSHs设计串联无源超前校正网络 Gc(S),使校正后系统满足下列指标:1) 响应 时的稳态误差 ess=0.05, ;2) 相角裕度 ;3) 截止频率tr)( 45c7.5radS -1。确定 K 值,求校正网络传递函数。19、下图中
8、ABC 是未加校正环节前系统的 Bode 图,GHKL 是加入某种串联环节校正后的 Bode 图。试求:(1)加入的是哪种校正方式,写出该校正环节的传递函数;(2)证明系统的开环增益是 K=100。ABCGHKL0 . 0 2- 2 0 d B / d e c- 6 0 d B / d e c- 4 0 d B / d e c11 0 d B1 0 020、闭环离散系统如下图所示,试求其闭环脉冲传递函数 。zRsE1sCsG2H1、根据控制系统元件的特性,控制系统可分为( B ) 。A、反馈控制系统和前馈控制系统 B、线性控制系统和非线性控制系统C、定值控制系统和随动控制系统 D、连续控制系统
9、和离散控制系统2、开环系统与闭环系统最本质的区别是( A ) 。A、开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用B、开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用C、开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路D、开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路3、一阶系统的阶跃响应( D ) 。A、当时间常数 T 较大时有超调 B、当时间常数 T 较小时无超调C、输入信号幅度大时有超调 D、无超调4、某系统的传递函数为 ,则该系统的单位脉冲响应函数为( B ) 。52GsA、5t B、 C、 D、25tete5t5、一系统的传递函数为 ,则该系统时间响应
10、的快速性( C ) 。1KTsA、与 K 有关 B、与 K 和 T 有关 C、与 T 有关 D、与输入信号大小有关6、二阶系统的传递函数 ,当 K 增大时,其( C ) 。21GssA、固有频率 增大,阻尼比 增大 B、固有频率 增大,阻尼比 减小nnC、固有频率 减小,阻尼比 减小 D、固有频率 减小,阻尼比 增大 7、二阶系统的极点分别为 ,系统增益为 5,则其传递函数为( C 120.5,4s) 。A、 B、 50.(4)s0.()sC、 D、 1.()5.(4)8、单位反馈开环传递函数为 ,则其闭环系统的 分别为( C ) 。2354s,n54 52ABC2636163、9、非最小相位
11、放大环节的频率特性相位移为( A ) 。 A -180 B0 C90 D-90 10、0 型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为( D )A -60(dB/dec) B -40(dB/decC -20(dB/dec) D0(dB/dec)11、闭环系统跟轨迹的条数是( D )A. n. B. m. C. n-m D.n、m 中的大者12、系统的单位脉冲响应为 ,则系统的传递函数为( A )().1wtA、 B、 C、 D、20.1s0.1s2ss13、设一阶系统的传递函数为 ,则该系统时间常数和放大增益为( C 35)A、2 3 B、 C、 D、22353214、一阶系统的传递函数为 ,若系统
12、容许误差为 2% ,则系统的7()Gs调整时间为( B )A、8 B、2 C、7 D、3.515、已知系统开环频率特性的 Nyquist 图如左图,可判断系统型别是( C )A、0 型 B、 型 C、 型 D 无法确定16、传递函数 的零点和极点及比例系数分别是( D )213sA、零点为 0.5,极点为-1、-2,比例系数为 1。 B、零点为 0.5,极点为-1、-2,比例系数为 2。C、零点为 -0.5,极点为-1、-2,比例系数为 1。 D、零点为-0.5,极点为-1、-2,比例系数为 2。17、关于频率特性与传递函数的描述,错误的是( D )A、都是系统的数学模型 B、都与系统的初始状
13、态无关C、与单位脉冲响应函数存在一定的数学关系 D、与系统的微分方程无关18、跟轨迹渐近线的条数为( C ) =A、n B、m C、n-m D、n+m 19、下列系统或过程中,不存在反馈的有( C ) A、抽水马桶 B、电饭煲 C、并联的电灯 D、教学过程20、以下环节中可以作为相位超前环节的是( A )A、 B、 21csG213csGC、 D、3cscs21、已知系统的相位裕度为 ,则( C )45A、系统稳定 B、系统不稳定 C、当其幅值裕度大于 0 分贝时系统稳定D、当其幅值裕度小于或等于 0 分贝时系统不稳定22、 对于传递函数为 和 的两个系统, ( A )1Gs213sA、系统 1 的带宽宽,响应速度快 B、系统 1 的带宽宽,响应速度慢C、系统 2 的带宽宽,响应速度快 D、系统 2 的带宽宽,响应速度慢23、已知系统单位脉冲传递函数为 ,其单位脉冲响应为zz为:( A )ynTA、 0,1,23,7,415,yTyT B、 C、 ,yD、 012315415yTyyT 24、若线性离散系统为三阶系统,其闭环极点投影到 平面为,则系统( C )1,.2.6jA、稳定 B、不稳定 C、临界稳定 D、稳定与否取决于采样周期