控制工程基础试题

第1页(共5页)一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）1．闭环控制系统中A.依输入信号的大小而存在反馈作用B.不一定存在反馈作用C.必然存在反馈作用D.一定不存在反馈作用2．机械工程控制论的研究对象是A.机床主传动系统的控制论问题B.高精度加工机床的控制论问题C.自动控制机床的控制论问题D.机械工程领域中的控制论问题3．以下关于系统模型的说法正确的是A.只有线性系统才能用数学模型表示B.所有的系统都可用精确的数学模型表示C.建立系统数学模型只能用分析法D.同一系统可以用不同形式的数学模型进行表示4．若已知某系统串联校正装置的传递函数为sasb，其中ab，则它是一种A.相位滞后－超前校正B.相位滞后校正C.相位超前校正D.相位超前－滞后校正5．设一个系统的传递函数为121ses，则该系统可看成为由A.惯性环节与延时环节串联而成B.比例环节、惯性环节与延时环节串联而成C.惯性环节与超前环节串联而成D.比例环节、惯性环节与超前环节串联而成6．线性定常系统的微分方程为''()2'()3()4()ytytytxt，则该系统的极点为A.1212;12sjsjB.122;2sjsjC.1232;2;0sjsjsD.以上都是7．系统的传递函数A.与外界输入有关B.反映了系统、输入、输出三者之间的关系C.完全反映了系统的动态特性D.只与系统的初始状态有关8．二阶系统的传递函数122)(2sKssG，当K增大时，A.无阻尼自然频率ωn增大，阻力比ξ增大B.无阻尼自然频率ωn增大，阻力比ξ减小C.无阻尼自然频率ωn减小，阻力比ξ减小D.无阻尼自然频率ωn减小，阻力比ξ增大9．线性系统的时间响应A.由阶跃响应与脉冲响应组成B.由瞬态响应与稳态响应组成C.由各次谐波的稳态响应组合而成D.由输入与干扰信号的稳态响应组成10．瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的A.单位脉冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D.单位斜坡函数11．一单位反馈系统的开环传递函数为)2)(1()(sssKsG，当K增大时，对系统性能的影响是A.稳定性降低B.频宽降低C.阶跃输入误差增大D.阶跃输入误差减小12．以下性能指标中，不能反映系统响应速度的指标为河南科技大学2006年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：436考试科目名称：控制工程基础（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）第2页(共5页)A.上升时间trB.相位穿越频率ωgC.幅值穿越频率ωcD.调整时间ts13.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的是A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B.中频段表征了闭环系统的动态特性C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求14．对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率A.前者影响调整时间，后者不影响B.前者影响调整时间，后者不影响C.两者都影响调整时间D.两者都不影响调整时间15．关于劳斯－胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是A.劳斯－胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D.以上叙述均不正确16．所谓最小相位系统是指A.系统传递函数的极点和零点均在S平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面17．一闭环系统的开环传递函数为)2)(32()3(8)(sssssG，则该系统为A.0型系统，开环增益为8B.I型系统，开环增益为8C.I型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为418．系统类型λ、开环增益K对系统稳态误差的影响为A.系统型次λ越高，开环增益K越大，系统稳态误差越小B.系统型次λ越低，开环增益K越大，系统稳态误差越小C.系统型次λ越高，开环增益K越小，系统稳态误差越小D.系统型次λ越低，开环增益K越小，系统稳态误差越小19．下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的是A.2552sB.162ssC.21sD.21s20．二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为A.达到稳态值所需的时间B.达到稳态值的90%所需的时间C.达到稳态值的50%所需的时间D.系统的响应曲线第一次达到输出稳态值所需的时间二、填空（本大题共13空，每空2分，共26分。将答案按顺序写在答题纸上。）1.若5,1500)(tttf，，则L[f(t)]=⑴2．一单位反馈系统的开环传递函数为)()(KssKsG，则该系统稳定的K值范围为⑵第3页(共5页)3．一单位反馈系统的开环Bode图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为－20dB/dec的渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为ωc＝5，则当输入为r(t)＝0.5t时，其稳态误差是⑶4．二阶系统的极点分别为s1＝－2，s2＝－4，系统增益为5，写出其传递函数⑷5．一系统的传递函数为210)(ssG，则其截止频率b是⑸6．一系统的传递函数为22)(ssG，当输入ttr2sin2)(时，则其稳态输出的幅值是⑹7．一系统的传递函数为)1()(TssKsG，其相位角)(的表达式是⑺8．某系统的传递函数为25)(ssG，该系统的单位脉冲响应函数是⑻9．系统的单位脉冲响应函数为()0.1sin4gtt，系统的传递函数是⑼10．乃奎斯特图如图所示，写出对应该图的传递函数⑽11．一阶系统的传递函数为852s，则该系统的时间常数T=⑾12.一阶系统的传递函数为72s，其单位阶跃响应曲线在t＝0处的斜率为⑿13．一阶微分环节()1GsTs，当频率1T时，相频特性()Gj＝⒀三、计算题（共4小题，每小题12分，共计48分）1．如右图所示的机械系统，输入位移()ixt，输出位移()oxt。1）建立系统的微分方程式；2）求系统的传递函数。2．某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出其传递函数()()CsRs。G1G2G3HR(s)C(s)+第4页(共5页)3．系统方块图如下图所示，输入()1()rtt，1()1()2ntt,求系统在()rt、()nt各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。200.051s15s2.5N(s)R(s)C(s)4．系统的方块图如右图所示1）求系统的单位阶跃响应；2）当输入正弦信号()2sin10xtt时，系统的稳态响应。3）求系统的阻尼比和固有圆频率。四、图解题（共4小题，第1小题12分，2，3，4小题每题8分，共计36分）1．已知单位反馈系统的开环传递函数为2500()(0.5)(10100)Gsssss，在答题纸上按照下图所给比例，绘制Bode图的幅频图和相频图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求精确）s(s+4)10X(s)Y(s)第5页(共5页)2．已知某系统开环频率特性的Bode图如下图所示：1）在答题纸上重新画出该图，在图中并标出相位裕量、幅值裕量gk（dB）、剪切频率c、相位穿越频率g。2）系统是否稳定，为什么?3．已知单位反馈的最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示，试估计该系统的开环传递函数。4．已知下列系统的开环频率特性的极坐标图（Nyquist），分析其稳定性，说明原因？1)123(1)(1)KTSTSS12,0TT2)12(1)(1)KTSTS12,0TTL(ω)/dB0.181ω/(rad/s)-40-40-2010