控制工程基础2010试题a卷

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1、期末考试试卷（A）课程名称：控制工程基础任课教师：刘希太、郑明军考试时间：120分钟学号：姓名：班级：考试性质（学生填写）：正常考试（）缓考（）补考（）重修（）提前修读()题号一二三四五总分满分2020103020100得分改卷人注：将所有答案写在后面的答题纸上，最后一页为草稿纸。一、填空题（每空1分，15题共20分）1．控制系统由两部分组成。2．建立系统数学模型的方法有和两种。3．按其数学模型是否满足，控制系统可分为线性系统和非线性系统。4．随动系统是指。5．经典控制理论采用的数学模型主要以为基础；现代控制理论采用的数学模型

2、主要以为基础。6．工程上常用的线性化方法是。7．广义误差平方积分性能指标特点。8．校正元件按在系统中的连接方式可分为串联校正、和等。9．系统频率特性指标中的谐振频率是指。10．系统传递函数与其单位脉冲响应函数的关系是。11．系统稳定的充要条件是。12．某线性定常系统的单位斜坡响应为，。其单位阶跃响应为。13．在工程控制实践中，为使系统有满意的稳定性储备，一般其幅值裕度应满足。14．最小相位系统是指。15．已知系统开环传递函数为1，则系统的固有频率、阻尼比以及单位斜坡输入所引起的稳态误差分别为、、。二、单项选择题（每题2分，10

3、题共20分）1．下面关于微分环节的控制作用描述中正确的是：()(A)使相位滞后(B)减小系统的阻尼(C)抗高频干扰(D)使相位超前2．稳态误差除了与系统的型别、传递函数有关外，还与下述哪一项有关？()1(A)阶次(B)振荡频率(C)阻尼比(D)输入信号类型13．二阶振荡系统幅值衰减的快慢取决于：()(A)(B)(C)特征根实部绝对值(D)特征根虚部的分布情况4．系统输出的拉氏变换完全取决于：()(A)系统的传递函数的极点位置(B)系统的初始状态、输入及其传递函数(C)系统的传递函数(D)系统的固有特性5．相位滞后校正环节相当于

4、：()（A）低通滤波器　（B）高通滤波器（C）带通滤波器　（D）带阻滤波器16．下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，则下列说明正确的是：()1(A)系统的输出为(B)系统的输出为(C)系统传递函数为(D)系统单位脉冲响应调整时间为2s7.PI控制类似于：（）(A)增益调整(B)相位超前校正(C)相位滞后校正(D)相位滞后-超前校正8．某单位反馈系统的闭环传递函数为，则输入3时稳态输出的幅值为:（）（A）　（B）（C）2（D）139．已知下列系统的开环传递函数为(所有参数均大于0)，则下图中所给幅相曲线中正确的是：（）310．用Ny

5、quist稳定判据判断上面第9小题所给开环系统所对应的闭环系统的稳定性，所得结论正确的是：（）(A)，；不稳定(B)，；不稳定(C)，；稳定(D)，；稳定2三、简答题（2题共10分）1、简述系统开环对数频率特性曲线中三频段分析法及其适用范围。2、相位超前校正与相位滞后校正在应用方面有何不同？四、计算题（4题共30分）1．（4分）系统传递函数方框图如下所示，求其传递函数，要求写出结果即可。42．（6分）已知单位反馈系统开环传函为。利用matlab分别绘制开环系统N氏图、bode图、稳定性图，给出稳定性表示值，并利用单位脉冲响应进

6、行稳定性验证。3．（10分）控制系统如图所示，输入信号为，。试分析系统稳定性及误差。4．（10分）已知最小相位系统开环对数幅频特性曲线如下图所示。⑴试给出系统开环传递函数，并计算其相位裕量。⑵若上图为校正后的系统对数幅频特性曲线图，而原有系统的开环传递函数为，求串联校正装置的传递函数。五、平时成绩（包括平时作业、期中测验、考勤和实践环节，共20分）。4标准答案课程名称：控制工程基础任课教师：刘希太考试时间：120分钟班级：机械0801,1-6一、填空题（每空1分，15题共20分）1.控制对象和控制器2．分析法、实验法3.叠加性

7、4.在外界作用下，系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的系统5.传递函数、状态空间方程6．将非线性函数在平衡点附近展开成Taylor级数，然后去掉高次项以得到线性函数7．既不允许大的动态误差e(t)长期存在，又不允许大的误差变化率长期存在8．反馈校正、顺馈校正9．幅频特性A(ω)出现最大值Amax时的频率10．拉氏反变换11．闭环系统特征根具有负实部12．13．大于6dB或大于214．传递函数所有零点和极点均在复平面s的左半平面内15．3；；二、单项选择题（每题2分，10题共20分）(D)(D)（C）(B)（A）(

8、B)(C)(D)（A）(D）三、简答题（2题共10分）1、简述系统开环对数频率特性曲线中三频段分析法及其适用范围。答:系统开环对数频率特性曲线可分为低频段、中频段和高频段：低频段通常指幅频特性曲线在第一个转折频率以前的区段（4），其特性由积分环节和开环增益决定，反映了系统的稳