专升本控制工程原理试卷

控制工程原理一、填空题(每空1分，共20分)1.传递函数的定义是对于线性定常系统,在的条件下，系统输出量的拉氏变换与之比。2.瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从状态到状态的响应过程。3.I型系统GsKss()()2在单位阶跃输入下，稳态误差为，在单位加速度输入下，稳态误差为。4.频率响应是系统对稳态响应，频率特性包括两种特性。5.如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是系统。6.传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于，并且只适于零初始条件下的系统。7.如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。8反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc（截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的性和性；而低频段主要表明系统的。9.谐波输入下，系统的响应称为频率响应。10.若对某系统增加一个靠近虚轴的零点，则该系统的超调量会增大。11.控制系统的基本要求主要有：，，。二、选择题（每小题2分，共40分）1、关于反馈的说法，正确的是（）A．反馈实质上就是信号的并联B．反馈都是人为加入的C．正反馈就是输入信号与反馈相加D．反馈就是输出以不同方式作用于系统2、关于系统模型的说法，正确的是（）A．每个系统只有一种数据模型B．动态模型在一定条件下可简化为静态模型C．动态模型比静态模型好D．静态模型比动态模型好3、某环节的传递函数为s1，则该环节为（）A.惯性环节B.积分环节C．微分环节D．比例环节4、系统的传递函数（）A．与外界无关B．反映了系统、输出、输入三者之间的关系C．完全反映了系统的动态特性D.与系统的初始状态有关5、二阶欠阻尼系统的上升时间为（）A．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间B．阶跃响应曲线达到稳定值的时间C．阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间D．阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间6、关于线性系统时间响应，说法正确的是（）A．时间响应就是系统输出的稳态值B．由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成C．由强迫响应和自由响应组成D．与系统初始状态无关7、系统的单位脉冲响应函数为tetw2.03)(，则系统的传递函数为（）A．2.03)(SsGB.32.0)(SsGC．2.06.0)(SsGD．36.0)(SsG8、以下系统中，属于最小相位系统的是（）A．ssG01.011)(B．ssG01.011)(C．101.01)(ssGD．)1.01(1)(sssG9、一个线性系统稳定与否取决于（）A．系统的结构和参数B．系统的输入C．系统的干扰D．系统的初始状态10、一个系统稳定的充要条件是（）A．系统的全部极点都在[S]平面的右半平面内B．系统的全部极点都在[S]平面的上半平面内C．系统的全部极点都在[S]平面的左半平面内D．系统的全部极点都在[S]平面的下半平面内11.线性系统和非线性系统的根本区别在于()A．线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。B．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。C．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。D．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。12．时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是（）A．脉冲函数B．斜坡函数C．抛物线函数D．阶跃函数13.设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s)(1s(s10，该系统为（）A．0型系统B．I型系统C．II型系统D．III型系统14.二阶振荡环节的相频特性)(，当时，其相位移)(为()A．-270°B．-180°C．-90°D．0°15．一阶系统G(s)=1+TsK的时间常数T越大，则系统输出响应达到稳态值的时间()A．越长B．越短C．不变D．不定16.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的()A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是17．主导极点的特点是（）A.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近18.系统的传递函数()A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关19.一阶系统的阶跃响应，()A.当时间常数T较大时有振荡B.当时间常数T较小时有振荡C.有振荡D.无振荡20.某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为()A.发散振荡B.单调衰减C.衰减振荡D.等幅振荡三、判断题(认为正确的在前面括号内打“√”,错误打“×”)：（每题1分，共10分）()1.对实际系统，有时为了降低稳态偏差，常减小开环增益。()2.最小相位系统的相位变化范围最小。()3.只有偏差E(s)=0时，系统的输出才会停止改变。()4.系统的相位裕度越大，系统的稳定性越好。()5.一般认为临界稳定实际上往往属于稳定。()6.极坐标图上的负实轴相当于Bode图上的o90线。()7.在控制系统中,系统型次越高,增益K越大,系统稳态误差越小。()8.某系统传递函数为()kGss,则转角频率为kτ。()9.时间响应（从性质上分）包括零输入响应和强迫响应。()10.工程控制理论研究的是系统及其输入、输出三者之间的静态关系。四、已知单位反馈系统的闭环传递函数32)(ss，试求系统的相位裕量。(10分)五、设一系统的闭环传递函数为Gc(s)=nnnss2222，试求最大超调量σ％=5%、调整时间ts=2秒(△=0.05)时的闭环传递函数的参数ξ和ωn的值。(10分)六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下(10分)：)2(100)(sssGK求：(1)试确定系统的型次v和开环增益K；（2）试求输入为ttr31)(时，系统的稳态误差。答案一、填空题(每空1分，共20分)1.初始条件为零、输入量的拉氏变换2.初始、最终或稳定3.0、∞4.正弦输入、幅频和相频5.(渐进)稳定的6.系统本身的结构和参数、线性定常7.离散(数字)控制8稳定性、快速性、稳态性能9.稳态10．增大11.稳定性、快速性、准确性二、选择题（每小题2分，共40分）DBBACCABACCDBBACDCDC三、判断题（每小题1分，共10分）1×2√3√4√5×6×7√8×9×10×四、已知单位反馈系统的闭环传递函数32)(ss，试求系统的相位裕量。(10分)解：系统的开环传递函数为1s2)s(W1)s(W)s(G112|)j(G|2cc，解得3c12060180tg180)(180c1c五、设一系统的闭环传递函数为Gc(s)=nnnss2222，试求最大超调量σ％=5%、调整时间ts=2秒(△=0.05)时的闭环传递函数的参数ξ和ωn的值。(10分)解：∵%100%21e=5%∴ξ=0.69∵ts=n3＝2∴ωn=2.17rad/s六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下(10分)：)2(100)(sssGK求：(1)试确定系统的型次v和开环增益K；（2）试求输入为ttr31)(时，系统的稳态误差。解：（1）将传递函数化成标准形式)15.0(50)2(100)(sssssGK可见，v＝1，这是一个I型系统开环增益K＝50；（2）讨论输入信号，ttr31)(，即A＝1，B＝3根据表3—4，误差06.006.00503111VpssKBKAe