安阳工学院控制工程基础试卷(A)

第1页共3页____________________系____________________专业_____________班姓名_______________学号______________________密封线内不要答题———————————密———————————————封———————————————线————————————一、填空题：（每空1分，共20分）1．对控制系统的基本要求一般可归结为_____________、____________、___________。2．自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是瞬态响应分量，另一个是____________响应分量。3．在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进行比较的信号，这个信号称为_________________。4．若前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则闭环传递函数为__________________。5函数f(t)=te63的拉氏变换式是_________________。6开环对数频率特性的低频段﹑中频段﹑高频段分别表征了系统的﹑﹑。7．Bode图中对数相频特性图上的－180°线对应于奈奎斯特图中的___________。8．已知单位反馈系统的开环传递函数为：20()(0.51)(0.041)Gsss求出系统在单位阶跃输入时的稳态误差为。9．闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s平面的______半平面。10．设单位反馈控制系统的开环传递函数为10()1Gss，当系统作用有xi(t)=2cos(2t-45)输入信号时，求系统的稳态输出为_____________________。11．已知传递函数为2()kGss，则其对数幅频特性L（）在零分贝点处的频率数值为_________。12在系统开环对数频率特性曲线上，低频段部分主要由环节和决定。13．惯性环节的传递函数11Ts，它的幅频特性的数学式是__________,它的相频特性的数学式是____________________。14．已知系统的单位阶跃响应为()1ttoxttee，则系统的脉冲脉冲响应为__________。二、判断题：（每小题1分，共10分）1.在对数相频特性图中，L（ω）≥0范围内开环对数相频特性曲线由下而上穿过-180°线时为正穿越。（）2.奈奎斯特稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性，不能判断相对稳定性。（）3.最大超调量Mp与系统的阻尼比ζ和固有频率ωn有关。（）4.闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。（）5.Mason(梅逊公式)公式适用于线性和非线性定常系统。（）6.物理本质不同的系统，可以有相同的数学模型。（）7.叠加定理可以用在非线性系统。（）8.传递函数是复数s域的系统数学模型，它仅取决于系统本身的结构及参数，与系统的输入形式无关。（）9.对于二阶系统，实际的工程常常设计成欠阻尼状态，且阻尼比ζ以选择在0.4～1.0为宜。（）10.一般系统的相位裕度应当在30度至60度之间，而幅值裕度应当大于6dB。（）三、计算题：（每小题10分，共70分）1.求取所示方框图对应的系统闭环传递函数。（方框图化简或梅逊公式均可）Xi(s)G1G2G3H2H1G4Xo(s)2控制系统方块图如图所示：（10分）安阳工学院控制工程基础课程试卷2008—2009学年第2学期第2页共3页（1）当a=0时，求系统的阻尼比，无阻尼自振频率n和单位斜坡函数输入时的稳态误差；（5分）（2）当=0.7时，试确定系统中的a值和当输入信号r（t）=1+t时系统的稳态误差；（5分）3．如图所示机械系统，当受到F＝3牛顿阶跃力的作用时，位移量x(t)的阶跃响应如图所示，试确定机械系统的质量m，弹簧刚度k和粘性阻尼系数B的值。4．某最小相角系统的开环对数幅频特性如图所示。要求（1）写出系统开环传递函数；（2）利用相角裕度判断系统的稳定性；（3）将对数幅频特性向右平移十倍频程，截止频率和相角裕度会发生什么变化?（10分）第3页共3页5.设单位反馈系统的开环传递函数为21)(sassG试确定使相位裕量45的a值。6．已知单位反馈系统的开环传递函数10()()(0.51)(0.21)GsHssss试绘制奈奎斯特曲线，并利用奈氏判据判断其闭环系统稳定性。7.单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线)(0L如图所示，采用串联校正，校正装置的传递函数110013.011013)(sssssGc1.写出校正前系统的传递函数)(0sG并计算校正前系统的相位裕量；2.在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线)(L；3.计算校正后的相位裕量。