填空题(每题1分，共15分)7、最小相位系统是1、对于自动控制系统的性能要求可 以概括为三个方面， 即： 、和 ,其中最基本的要求是 2、 若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为G(s),则该系统的开环传递函数为 3、 能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数 学模型，在古典控制理论中系统数学模 型有 、等4、 判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采 用 、_、 等方法5、 自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只 有顺向作用而无反向联系时，称 为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且 还有反向联系时，称 为 6、 设系统的开环传递函数为K ，则其开环幅频特s (Ts + 1)(Ts +1)12性为 ，相频特性为 指 二、选择题(每题2分，共20分)1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1+ G(s)H(s),错误的说法是( )A、F(s)的零点就是开环传递函数的极点B、 的极点F(s)的极点就是开环传递函数C、F(s)的零点数与极点数相同D、的极点F(s)的零点就是闭环传递函数2、已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)= ，则该系统的闭环特s 2 + 6 s +100征方程为 ( )。
A、s2 + 6s +100 = 0 B、(s 2 + 6 s +100) + (2 s +1)二 0C、s 2 + 6 s +100 +1 = 0 D、与是否为单位反馈系统有关3、 一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,则 ( ) A、准确度越高 B、准确度越低C、响应速度越快 D、响应速度越慢4、 已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为(0.1s + 1)(s + 5)( )A、 100 B 、1000 C 、20D、不能确定5、若两个系统的根轨迹相同,则有相同 的：A、闭环零点和极点 B、开环零点C、闭环极点 D、阶跃响应6、下列串联校正装置的传递函数中，能在w = 1处提供最大相位超前角的是c( )10、已知单位反馈系统的开环传递函数为 G(s) = 10(2s +1)，当输入s 2( s 2 + 6s + 100)信号是r (t) = 2 + 2t +12时，系统的稳 态误差是( )A、 0 R、 00D、 20B、C、1010 s +1s + 110 s +10.1s +1C、三、(10分) 建立图示系统的数学模2s +10.5s +10.1s +110 s +1型，并以传递函数形式表示。
7、下列哪种措施对提高系统的稳定性没 有效果( )A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )A、 线性系统稳定的充分必要条件是: 系统闭环特征方程的各项系数都为正 数；B、 无论是开环极点或是闭环极点处 于右半S平面，系统不稳定；C、 如果系统闭环系统特征方程某项 系数为负数，系统不稳定；D、 当系统的相角裕度大于零，幅值 裕度大于1时，系统不稳定9、关于系统频域校正，下列观点错误的 是( )A、 一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；B、 开环频率特性，在中频段对数幅频特 性斜率应为—20dB / dec ；C、 低频段，系统的开环增益主要由系统 动态性能要求决定；D、 利用超前网络进行串联校正，是利用 超前网络的相角超前特性四、(20分))系统结构图如下图所示：1、 写出闭环传递函数①(s) = C凹R( s)表达式；(8分)2、 要使系统满足条件 ：0.707 , w二2，试确定相应的参数nK和0 ； (6分)3、 求此时系统的动态性能指标b °0, t ； (6 分)0 s五、(20 分) 已知系统的方框图如下 图所示 。
试求闭环传递函数 C(s)/R(s) (提示：应用信号流图及 梅森公式)六、（15分$）设单位反馈扌控制系统的开环传递函数为卡G(S)二\ *2f 4+2G4+—i-试求当输1入一信号r（ t） =「2 sin（ t-45° ）时，其闭环系统KK = 4 卩=0.707G5K =3 2 = 22 = 4KB = = 2、：2nC (s)=Rs)1 泌-G 's 2丄 K s 2 + KP s + K s 2 + 十 s 23、（4 分）b o■- = e-⑦：i-E2 = 4.32o'o 0的稳态输出c（t）一 填空：1、 稳定性 快速性 准确性 稳定性2、 G（s）3、 微分方程 传递函数（或结构图 信号流图）（任意两个均可）4、 劳思判据 根轨迹 奈奎斯特判据5、 开环控制系统，闭环控制系统6、 A（e） = K叫（T 3）2 十 1 • J（y）2 十 19（3） = 一900 - tg-1 （T3） 一 tg -1（T 3）1 27、 S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点二 选择1、A 2、B 3、D 4、C 5、 C 6、B 7、A 8、C 9、C10、D三、解:四、解：五、解：绘制信号流图R（s）［注］:别忘了标注箭头表示信向。
2）应用梅森公式求闭环传递函数:前向通道增益1流G4-H1P=GGG；P =GG；1 1 2 3 2 4 3回路增益L = -G H ； L = - G G G H H1 2 2 2 1 2 3 3 1L = - G ； L = - G G H H3 5 4 3 4 3 1特征式A = 1 十 GH 十GGGHH 十G 十GGHH 十GG2 2 1 2 3 1 3 5 3 4 3 1 2■9余因子式（对应各个前项通道的）A =1 十 G ； A = 1 十 G ； 经验：1 5 2 5 一般余因子式不会直接等于 1，不然太简单了闭环传递函数C(s) (GG + G )G (1+ G )= 1_2 4 3 5 R( s) 1 + G H + GGGHH + G + GG H2 2 1 2 3 1 3 5 2 5 2六、2C (s) = G (s) = s( s +1) = 2丽 1 + G (s)]卜 2 s 2 + s + 2s (s + 1)C j) = 2R (购)2-e 2+j®A(3)= 2 ❻1讥2 一① 2) 2 +® 2(3)— — arctg 2-①20 r(t)— 迈 sin(t-45° )A(3)G)1—-arctg -—-45°:.c(t)- <2 A( 3 )sin[t-45 ° + © (3 )]-迈迈 sin[t-45 ° -45° ]—2sin(t-90°)—-2cost。