第五章 练习题

第五章练习题-1-第五章练习题一、选择题1、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（）。(A)12151sss(B)TsTs11（T0）(C)13121sss(D)232ssss【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生什么是最小相位系统。最小相位系统：若系统传递函数G(s)的所有零点和极点均在s平面的左半平面，则该系统称为最小相位系统。所以，答案为C。第五章练习题-2-2.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为()A.1+TsB.11TsC.1TsD.(1+Ts)2【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的伯德图。图中为一阶微分环节对数幅频特性的渐近线。所以，答案为A。3.图示对应的环节为()A.TsB.11TsC.1+Ts第五章练习题-3-D.1Ts【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的乃奎斯特图。图中为一阶微分环节的乃奎斯特图。所以，答案为C。4.若系统的Bode图在ω=5处出现转折(如图所示)，这说明系统中有()环节。A.5s+1B.(5s+1)2C.0.2s+1D.10212(.)s第五章练习题-4-【答案】D【知识点】第五章【解析】该题考查考生由伯德图估计最小相位系统。由图可以看出转折点为5，并且是由-20dB/dec→-60dB/dec，所以，必然是在5这个转折点处，出现了两个惯性环节。因此，答案为D。5.已知系统的传递函数G(s)=seTsK1，其幅频特性｜G(jω)｜应为()A.KTe1B.KTe1C.KTe2221D.KT122第五章练习题-5-【答案】D【知识点】第五章【解析】该题考查考生频率特性。题目中的传递函数包括延迟环节，容易迷惑考生。但延迟环节对系统的幅频特性无影响。所以，答案为D。6.已知系统的频率特性为G(jω)=jT1k，则频率特性的虚部为()。A.T1kB.2)(1kTC.-2)(1kTTD.-2)(1kTT【答案】D【知识点】第五章第五章练习题-6-【解析】该题考查考生频率特性。221-kjT1kTjkT，所以，频率特性的虚部为221-TkT答案为D。7.一阶微分环节G(s)=1+Ts，当频率ω=T1时，则相频特性∠G(jω)为()。A.45°B.-45°C.90°D.-90°【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生频率特性。jTj1G，因为ω=T1，所以jj1G，第五章练习题-7-∠G(jω)=45°。答案为A。8.设系统开环传递函数为ssG3.01)(，其（）A．幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线B．幅相特性曲线是一条与实轴平行的直线C．幅相特性曲线是一条s上半平面的半圆线D．幅相特性曲线是一条s下半平面的半圆线【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的乃奎斯特图。题目中给出的为一阶微分环节。它的幅相特性曲线（乃奎第五章练习题-8-斯特图）是一条与虚轴平行的直线。所以，答案为A。9.二阶系统的传递函数为G(s)=2221nnss,在0＜ξ＜22时，其无阻尼固有频率ωn与谐振频率ωr的关系为()A.ωnωrB.ωn=ωrC.ωnωrD.两者无关【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生无阻尼固有频率ωn与谐振频率ωr的关系。因为221nr，所以ωnωr。答案为C。第五章练习题-9-10、已知系统频率特性为15j，则该系统可表示为（）（A）jarctge5（B）jarctge152（C）jarctge5（D）jarctge152【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生频率特性的表示方法。jGjejGjG，15152j，arctgj15。所以jarctgej15152，答案为B。第五章练习题-10-11、已知系统频率特性为151j，当输入为ttx2sin时，系统的稳态输出为（）（A）52sinarctgt（B）52sin112arctgt（C）52sinarctgt（D）1251252sinarctgt【答案】D【知识点】第五章第五章练习题-11-【解析】该题考查考生频率特性。jGAB=12512。5arctgjG。所以，稳态输出为1251252sinarctgt。答案为D。12.微分环节的对数幅频特性曲线是一条（）。A.水平线B.垂直线C.斜率为20dB/dec的直线D.斜率为10db/dec的直线【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的伯德图。13.已知最小相位系统的Bode图如图所示，则此系统包含的积分环节为：（）A.0个B.1个C．2个D.3个【答案】B【知识点】第五章第五章练习题-12-【解析】该题考查考生由伯德图估计最小相位系统的传递函数。由图中低频段斜率为-20dB/dec,可看出有一个积分环节。答案为B。14.比例环节的对数幅频特性曲线是一条（）。A.水平线B.垂直线C.斜率为-20db/dec的直线D.斜率为-10db/dec的直线【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的伯德图。比例环节的对数幅频特性曲线是一条水平线。所以，答案为A。15.对于传递函数11)(21sTsTsG，(021TT)的系统，其相频特性为()A.)()()(21TarctgTarctgB.)()()(21TarctgTarctgC.)()()(21TarctgTarctgD.)()()(21TarctgTarctg【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生最小相位系统的相频特性。)()()(21TarctgTarctg。所以，答案为A。第五章练习题-13-16．图中所示的频率特性是（）。A．比例环节B.一阶微分环节C.惯性环节D.积分环节【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节的伯德图。17.开环对数幅频曲线L(ω)，对数相频特性曲线φ(ω)，当K(K＞0)增大时L(ω)和φ(ω)如何变化（）。A．L(ω)向上平移，φ(ω)向下平移B．L(ω)向下平移，φ(ω)不变C．L(ω)向上平移，φ(ω)不变D．L(ω)向下平移，φ(ω)向上平移【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生伯德图的画法。第五章练习题-14-18.设反馈系统的传递函数为21s，当系统的输入452sinttr时，求系统的稳态输出（）。A．t2sin21B.t2sin221C.tsin221D.tsin21【答案】B【知识点】第五章第五章练习题-15-【解析】该题考查考生21jjG，jGAB=2214122。4522arctgjG。所以，稳态输出为221t2sin。答案为B。19．下列Nyquist图所对应的传递函数中包含积分环节的是（）D.以上三项都不包含积分环节第五章练习题-16-【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生乃奎斯特图的画法。只要系统含有积分环节，起点就不可能在实轴上，所以，A，C不对。B图是从负虚轴的无穷远处开始的，所以包含一个积分环节，是正确答案。20.二阶系统4.0的谐振频率r（）A．16.0nB.84.0nC.68.0nD.4.0n【答案】C【知识点】第五章【解析】该题考查考生谐振频率ωr的公式221nr。所以，答案为C。第五章练习题-17-21.一系统的传递函数为)1()(2TssKsG，则其相位角()可表达为（）A.arctgTB.arctgT180C.arctgT180D.arctgT【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生传递函数相位角的计算。∠G(jω)=arctgT180。所以答案为B。22.单位负反馈系统开环传递函数为)5()1(32)(22sssssGK，则其对数幅频特性曲线在处的斜率为()A．decdB/60B.decdB/80C.decdB/40D.decdB/20第五章练习题-18-【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生伯德图的画法。题目中给出的开环传递函数包括了2个积分环节（斜率decdB/40），一个一阶微分环节（斜率+20dB/dec），三个惯性环节（斜率-60dB/dec）。所以，对数幅频特性曲线在处的斜率为decdB/80。答案为C。23.单位负反馈系统的开环传递函数222)3(12)(ssssGk，其Nyquist在0处的相位角是（）A．-180°B.-90°C.0°D.-270°第五章练习题-19-【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生Nyquist的画法。Nyquist在0处的相位角取决于系统的型次。系统为Ⅱ型，所以，起始于-180°。答案为A。24.绘制控制系统的开环对数幅频渐近线时，振荡环节的转角频率是（）A．rB.nC.dD.b【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生典型环节伯德图的画法。第五章练习题-20-25.一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20dBdec/的渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为c5，则当输入为rtt().05时，其稳态误差为（）（2001.22真题）A.0.1B.0.2C.0D.0.5【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生由开环Bode图判断系统的型次和增益。由低频段斜率为20dBdec/，可知系统为Ⅰ型。由低频段延长线与0dB线的交点频率为c5，可知K=5。对于Ⅰ型系统输入为rtt().05时，1.015.0Kess。所以，答案为A。第五章练习题-21-26、一系统的传递函数为11.01SSSG，当=20rad/s时，其幅值和相角分别为（）（2003.8真题）A.0.022，-63.43°B.0.022，-153.43°C.0.447，-153.43°D.0.447，-63.43°【答案】B【知识点】第五章第五章练习题-22-【解析】该题考查考生频率特性的概念。幅频特性：jGAB；相频特性：jG。幅值为：11.012jG将=20rad/s代入，得0.022。相角为：1.090arctgjG将=20rad/s代入，得-153.43°。所以，答案为B。27、在二阶系统（0≤0.707）频率指标与时域指标的对应关系中，谐振峰值Mr=（）（2003.11真题）2121.A211.B24121.C2211.D【答案】A【知识点】第五章【解析】该题考查考生谐振频率Mr的公式2121rM。所以，答案为A。第五章练习题-23-28.最小相位系统是指（）（2004.15真题）A．系统传递函数G(S)的所有零点在S的右半平面；所以极点在S的左半平面B．系统传递函数G(S)的所有零点和极点均在S平面的左半平面C．系统传递函数G(S)的所有零点在S的右半平面，所以极点也在右半平面D．系统传递函数G(S)的所有零点和极点均在S平面的右半平面【答案】B【知识点】第五章【解析】该题考查考生最小相位系统的概念。最小相位系统：若系统传递函数G(s)的所有零点和极点均在s平面的左半平面，则该系统称为最小相位系统。所以，答案为B。第五章练习题-24-29.系统的传递函数SeSG1.010)(，则系统的频率特性函数为（）（2004.13真题）A．jejG10)(B．jejG1.010)(C．)1.0(10)(jGD．10)(jG【答案