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1、(1)一、填空（每空 1 分，共 18 分）1自动控制系统的数学模型有 微分方程 、 传递函数 、 频率特性 、结构图 共 4 种。2连续控制系统稳定的充分必要条件是 闭环极点位于 S 平面左侧 。离散控制系统稳定的充分必要条件是 系统的特性方程的根都在 Z 平面上以原点为圆心的单位圆内。 。3某统控制系统的微分方程为： +0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数dtc)(s)= ；该系统超调 %= ；调节时间 ts(=2%)= 。4某单位反馈系统 G(s)= ，则该系统是 4 阶)402.)(1.(52s二 型系统；其开环放大系数 K= 62.5 。5已知自动控制系统 L()曲线为
2、：则该系统开环传递函数 G(s)= ；C= 。6相位滞后校正装置又称为 调节器，其校正作用是 。7采样器的作用是 ，某离散控制系统（单位反馈 T=0.1）当输入 r(t)=t 时.该系统稳态误差为 )()1)(102TeZG。二. 1.求图示控制系统的传递函数.求： （10 分）)(SRC400.1-20C L()dBG6G2 G3G4G5G1R(s) C(s)+- - -G1 G2 G3H2H1TR（s） C（s）-2.求图示系统输出 C（Z）的表达式。 （4 分）三、 计算1、 已知 求 F（s） （4 分）tTetf1)(2、 已知 。求原函数 f（t） （6 分）)5(1)2sF3已知
3、系统如图示，求使系统稳定时 a 的取值范围。 （10 分）T- -S)2(10S3SC（s）R（s）四反馈校正系统如图所示（12 分）求：（1）K f=0 时，系统的 ， n 和在单位斜坡输入下的稳态误差 ess.（2）若使系统 =0.707，k f 应取何值？单位斜坡输入下 ess.=？五.已知某系统 L（ ）曲线， （12 分）（1）写出系统开环传递函数 G（s ）（2）求其相位裕度 （3）欲使该系统成为三阶最佳系统.求其 K=？， max=?)2(8SkfsR(s) c(s)-2010 25 c100-40L()+j +j +j+1 +1 +1= = =2p=0=3p=0 p=2（1）
4、（2） （3）六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P 为开环右极点个数。 为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。 （要求简单写出判别依据） （12 分）七、已知控制系统的传递函数为 将其教正为二阶最佳系统，)105.)(.()0 ssG求校正装置的传递函数 G0（S ） 。 （12 分）(2)一.填空题。 （10 分）1.传递函数分母多项式的根，称为系统的 极点 2. 微分环节的传递函数为 S 3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之 和 4.单位冲击函数信号的拉氏变换式 1 5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 1 型系统。6.比例环节的频率特性为 K 。7. 微分环
5、节的相角为 90 。8.二阶系统的谐振峰值与 阻尼比 有关。9.高阶系统的超调量跟 相角裕量 有关。10. 线性系统 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。二试求下图的传第函数(7 分 )- G1R + CG4G2G3三设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示） ，设外作用力F（t）为输入量，位移为 y（t ）输出量，列写机械位移系统的微分方程（10 分）四系统结构如图所示，其中 K=8，T=0.25 。 （15 分）（1） 输入信号 xi（t） =1（t ） ，求系统的响应；（2） 计算系统的性能指标 tr、tp、t s（5% ） 、p；（3） 若要求
6、将系统设计成二阶最佳 =0.707，应如何改变 K 值F（t）f y（t）kmX0（t）Xi（s） )1(TsK0.510-604-20db/dec10L(w)w-40db/dec12-2020 )10.)(1.)(ssKG五在系统的特征式为 A（s）= +2 +8 +12 +20 +16s+16=0，试判断系统的稳65s43s2定性（8 分），吗六 最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量。 （12 分）七某控制系统的结构如图，其中 要求设计串联校正装置，使系统具有 K1000 及 。 的性能指标。 （13 分）sTsG25.0,)4(1). 八设采样控制系统饿结构如图
7、所示，其中 试判断系统的稳定性。（10 分）九 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制 K由 0 -+变化的闭环根轨迹图,系统稳定的 K 值范围。(15 分)X0(s)Gc(s) G(s)XisT X0(s)x0(t)XI(s)xI(t) G(s) ,4(1)(2ssG(3)一、填空题：(每空 1.5 分，共 15 分)1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有 稳定性 。2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响，叫 开环控制 。3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的 拉氏变换 之比，称该系统的传递函数。4. 积分环节的传递函
8、数为 1 / s 。5.单位斜坡函数信号的拉氏变换式 1/ s2 。6. 系统速度误差系数 Kv=lim sG(s) 。7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为 上升时间 。8. 二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为 。9. 二阶振荡环节的频率特性为 。10.拉氏变换中初值定理为 。二设质量-弹簧-摩擦系统如下图， f 为摩擦系数，k 为弹簧系数，p(t)为输入量，x(t)为输出量，试确定系统的微分方程。(11 分)M三.在无源网络中，已知 R1=100k,R2=1M,C1=10F,C2=1F。试求网络的传递函数U0（s）/U r(s),说明该网络是否等效于两个 RC 网络串联？(12
9、分)四.设单位反馈控制系统的开环传递函数为 确定闭环系 统持续振荡时的 k 值。(12 分 )五.已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 试中 T1=0.1(s),T2=0.5(s). 输入信号为 r(t)=2+0.5t,求系统的稳态误差。 （11 分）R2R1C1 C2ur u0 )256)(42()2ssKsG)1(0)(2sTsG六.最小相位系统对数幅频渐进线如下，试确定系统的传递函数。(12 分)七.试求 的 z 变换. (12 分)1()2sesEt-2005203040 0 -20 -601000.1 -40L()八.已知单位负反馈系统的开环传递函数为（1） 试绘制 K 由 0+变化
10、的闭环根轨迹图；（2） 用根轨迹法确定使系统的阶跃响应不出现超调的 K 值范围；（3） 为使系统的根轨迹通过-1j1 两点，拟加入串联微分校正装置（s+1） ，试确定 的取值。（15 分）(4)一。填空题（26 分）（1） 开环传递函数与闭环传递函数的区别是_有无反馈环节_。（2） 传递函数是指_零初始条件下，系统输出量的拉式变换与输入量的拉式变换之比_。（3） 频率特性是指_幅频特性与相频特性的总称_。系统校正是指 特定环节的加入，达到满足我们的要求（4） 幅值裕量是指系统距离不稳定的角度， _稳态误差是指_希望值与稳态值之差 _。（5） 图 a 的传递函数为 G(s)=_ 。（6） 图 b
11、 中的 t=_。（7） 图 c 的传递函数为 G(s)=_ 。（8） s3+5s2+8s+6=0 此特征方程的根的实部小于-1 时系统稳定的 k 值范围_。（9） 图 d 的传递函数为 K=_。（10） 图 e 的 c=_ 。（11） 图 f 为相位_滞后_ 校正。（12） 图 g 中的 =_K g=_。（13） 图 h、i、j 的稳定性一次为_、_、_ 。（14） A(s)=s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0 则次系统是否稳定 _。（15） 开环传递 G(s)=k(T1s+1)/s2(T2s+1),(T1T2,k、T 1、T 2)为常数) 则 max=_。)15.0)
12、()(ssG)(180c 二、 判断题（每题 1 分，共 10 分）1.拉普拉斯变换的位移定理为 Lf(t- 0)=e-sF( 0+S) ( )2.在任意线性形式下 Laf1(t)+bf2(t)=aF1(s)+bF2(s) ( )3.原函数为 .则象函数 F（S）= ( )wttfcos)(W4.G1(s)和 G2（ S）为串联连接则等效后的结构为 G1s）. G 2（S） ( )5. 则 ( )(trR6.设初始条件全部为零 则 ( ).)(tXt()(2tet7.一阶系统在单位阶跃响应下 ( )Tp38.二阶系统在单位阶跃信号作用下 当 时系统输出为等幅振荡 ( )09.劳斯判拒判断系统稳定的充分必要条件是特斯方程各项系数大于零 ( )-0.6 1ReIm-0.6图 gP=3V=0Re-1Im图 hReImP=2V=1-1图 iP=1V=0Re-1Im图 j图 fcR2R1UoUi-20Xo(s)Xi(s)G1(s)G2(s)图 aC(t)tt0.110.981.3图 bL()20-
