控制工程基础模拟试题一答案

华北水利水电学院试题答案A2005～2006学年第一学期2003级机自、材控专业机械控制理论试题答案一、填空(每题2分，共20分)1、2s12、稳定性(1分)，快速性(1分)3、44、-90°(1分)，-40(1分)5、远6、完全描述系统运动状态的最小个数的一组变量7、渐近稳定8、22331112!3!!AtkkeIAtAtAtAtk9、,0efXt，即0eXX10、不变二、简答题(每题5分，共15分)1、开环奈氏曲线与单位圆的交点与原点的连线与负实轴的夹角称为相位裕量。)w(180c0(3分)开环奈氏曲线与负实轴交点处幅值的倒数称为幅值裕量。)jw(H)jw(G1Kggg(2分)2、系统的零、极点均位于复平面的左半部。(2分)最小相位系统的相位滞后最小(3分)3、2G(s)4(s)1G(s)s5s4(2分)1R(s)s4114133C(s)(s)R(s)s(s1)(s4)ss1s4(2分)t4t41c(t)1ee33(1分)三、计算题1、（用以下两种方法皆可）方法一：根据能观性判别阵CNCA(3分）第1页共4页华北水利水电学院试题答案A2005～2006学年第一学期2003级机自、材控专业机械控制理论试题答案这里11221144CCA(3分)11112244N()2RankN，故该系统能观。（4分）方法二：求特征值31(2)(4)13IA特征值为1224(2分)对应于12的特征向量为1P111()01IAPP(2分)对应于24的特征向量为2P221()01IAPP(2分)变换矩阵1111T（1分）2002yCTxx（2分）每列均不为0，故该系统能观。（1分）2、求)s(R)s(C令N(s)=0)s(G)s(G)s(GP3211)s(G)s(GP322(1分))s(GL21)s(G)s(G)s(GL3212(1分))s(G)s(G)s(G)s(G13212(1分)121(1分))s(G)s(G)s(G)s(G1)s(G)s(G))s(G1()s(R)s(C3212321(1分)求)s(R)s(E令N(s)=0第2页共4页华北水利水电学院试题答案A2005～2006学年第一学期2003级机自、材控专业机械控制理论试题答案1P1)s(G)s(GP322(1分))s(GL21)s(G)s(G)s(GL3212(1分))s(G)s(G)s(G)s(G13212(1分)1)s(G1221(1分))s(G)s(G)s(G)s(G1)s(G)s(G)s(G1)s(R)s(E3212322(1分)求)s(N)s(C令R(s)=0)s(GP31(1分))s(GL21)s(G)s(G)s(GL3212(1分))s(G)s(G)s(G)s(G13212(1分))s(G121(1分))s(G)s(G)s(G)s(G1))s(G1)(s(G)s(N)s(C321223(1分)3、(1)列写系统的传递函数2X(s)1F(s)msBsk(2分)(2)求k2s0s0133x()limsX(s)lims0.01msBskskk300(N/m)(3分)(3)2/1Mp0.095e0.6(3分)n2ntp2w1.96(rad/s)w1(3分)2n2nkkwm78.09(kg)mw(2分)nB2wB183.5(Ns/m)m(2分)第3页共4页华北水利水电学院试题答案A2005～2006学年第一学期2003级机自、材控专业机械控制理论试题答案4、由题图知：kkKG(s),w1,T1s(Ts1)20lgK20K1010G(s)s(s1)(3分)n210(s)w103.16rad/s0.158ss10(2分)2sss0s01ssR(s)1selimlim101G(s)H(s)101s(s1)(2分)sn3t(5%)6(s)w(2分)2/1Mpe100%60%(2分)wc是穿越频率，在伯德图上是对数幅频特性曲线与0dB线的交点频率。cc4020/lgww3.16(2分)18090arctan3.1617.56(2分)四、作图题(10分)(1)求系统频率特性并将其标准化。)jw1.01)(jw5.01()jw()jw21(25.0)jw(G2(2分)(2)求出各典型环节的参数1225.0lg20Klg20(1分)5.0w1,2w2,10w3(1分)(3分)(3分)第4页共4页