控制工程基础2010-2011期中考试答案

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1、北京科技大学2010--2011学年第二学期控制工程基础试卷（期中）装订线内不得答题自觉遵守考试规则，诚信考试，绝不作弊班级信息09学号姓名试卷成绩总分一二三一、填空题（每空2分，共40分）1、负反馈工作原理：使系统稳定，发现误差、减小或消除误差。2、对控制系统的基本要求是稳、快、准。3、已知某系统的传递函数为：，其对应的微分方程形式为：。4、已知某系统G(s)的单位阶跃响应为，则G(s)=。5、单位脉冲信号的时域表达式，s域表达式1。6、单位阶跃信号的时域表达式，s域表达式。7、单位斜坡信号的时域表达式，s域表达式。8、已知的拉氏变化为，那么的拉氏变化为。9、写出下

2、列典型环节的传递函数：比例环节、积分环节、控制工程基础期中试卷第7页共7页一阶微分环节、一阶惯性环节、二阶惯性环节、二阶振荡环节、纯滞后环节。1、系统的状态空间表达式为，则其对应的传递函数为。二、选择题（每空2分，共10分）1、（开环、闭环负反馈、闭环正反馈）系统，具有抗干扰能力。2、（线性定常系统、非线性系统）满足叠加原理。3、通常恒值系统的输入信号是（脉冲信号、阶跃信号、斜坡信号）。4、的拉氏变换形式为（，，）。5、的简化结果是(、、、)三、分析、计算题（每空10分，共50分）1、某控制系统的原理图如下图所示：控制工程基础期中试卷第7页共7页试分析该系统当输入电压

3、Ug保持不变，而炉温降低时，系统的调节过程，并画出该系统的控制结构图。1、试求下图所示系统中C(s)/R(s)、E(s)/R(s)、C(s)/N(s)。解：方法：结构图变换或梅逊公式。梅逊公式法：（例2-3-6）控制工程基础期中试卷第7页共7页（1）C(s)/R(s)：（2）E(s)/R(s)：（3）C(s)/N(s)：1、设系统传递函数为：，且初始条件：，。试求阶跃输入u(t)=1(t)时，系统的输出响应y(t)。解：系统的传递函数，初始条件可得拉氏变换可得阶跃输入时，，所以零初态响应：零输入响应：系统的输出相应：█2、已知系统的传递函数为，请分别列写出该传递函数的

4、可控标准型和约当标准型状态空间表达式。解：可控标准型状态空间实现：控制工程基础期中试卷第7页共7页选状态变量：由题意：所以，可得，从而有，约当标准型状态空间实现：令：选：控制工程基础期中试卷第7页共7页从而也可选：从而█1、系统的结构图如图所示，当且输入u(t)=10时，试求系统的峰值时间、超调量、调节时间。G1(s)1s7——U(s)E(s)Y(s)解：内环传递函数：所以，闭环传递函数：可知，u(t)=10时的阶跃响应：控制工程基础期中试卷第7页共7页超调量：峰值时间：调节时间：控制工程基础期中试卷第7页共7页