《控制工程基础》试卷及详细答案

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1、桂林电子科技大学试卷2013—2014学年第二学期课程名称《控制:1:程基础》（A卷闭卷）适用年级或专业）考试时间120分钟班级学号姓名题号—•二三四五六七八成绩满分152015152015100得分评卷人一、填空题（每题1分，共15分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方而，即：、快速性和o2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系吋，称为;当控制装置与受控对象之闽不但有顺向作用而且述有反向联系吋,称为。含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于o3、控制系统的称为传递函数。一阶系统传函标准形

2、式是，二阶系统传函标准形式是。4、两个传递函数分别为G/⑻与＜S2⑻的环节，以并联方式连接,其等效传递函数为GU),则G(s)为(用G/⑻与G2⑻表示)。5、奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R,其屮？是指:Z是指,R指，6、若某系统的单位脉冲响应为以Z)=10^^+5^-°5/,则该系统的传递函数G⑻为。7、设系统的开环传递函数为&(f‘y+1)，则其开环幅频特性?(7+1)为，相频特性为O二、选择题(每题2分，共20分)1、关于传递函数，错误的说法是()A.传递函数只适用于线性定常系统：B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传

3、递函数也有影响；C.传递函数一般是为复变量s的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。2、釆用负反馈形式连接后，则()A、一定能使闭环系统稳定；B、系统动态性能一定会提高;C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。3、已知系统的开环传递函数为——-——，则该系统的开环（254-1）（54-5）增益为（）。A、50B、25C、10D、54、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（）。A、增加开环极点；B、在积分环节外加单位负反馈；C、增加开环零点；D、引入串联超前校正装置。5、系统

4、特征方程为£＞⑻=?+2^+3什6=0，则系统（）A、稳定；B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升;C、临界稳定；D、A半平面闭环极点数Z=2。6、下列串联校正装置的传递函数屮，能在％=1处提供最大相位超前角的是（）。105+1105+125+1O.b+1A、B、C、D、5+10.15+10.55+1105+17、已知开环幅频特性如图1所示,（）o则图屮不稳定的系统是系统①系统②系统③阁1A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定8、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S),反馈通道传递函数为H(S),当输入信号为R(S),则从输入端定义的

5、误差邮)为()A、£(5)=/?(S)G(5)B、E(S)=R(S)G(S)-H(S)C、F(S)=/?(S)G(S)-H(S)D、E(S)=R(S)-G(S)H(S)9、开环频域性能指标屮的相角裕度/对应吋域性能指标()oA、超调B、稳态误差C、调整时间~D、峰值时间〜10、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是K^(5-1)(5+5)()oAr(2-6，)A、5(5+1)三、（15分）试建立如下图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。CI—11——R1四、（15分）系统结构如卜*图所示，求系统的超调量＜7%和调节时间G。25

6、j(j+5)五、（20分）设控制系统如下图所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的K值。12SS(S+3)K-c六、（15分）试用结构图等效化简求卜*图所示系统的传递函数C⑴//?⑴。C(s)一、填空题（每题1分，共15分）1、稳定性，准确性2、开环控制系统，闭环控制系统，闭环控制系统3、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值,coTs+i或：G（5）)°4、Gi（s）+Gz（s）5、开环传函屮具杏正实部的极点的个数，（或：右半S平面的开环极点个闭环传函屮具奋正实部的极点的个数（或：右半S平面的闭环极点个数，不稳定的根的数）；奈氏曲线逆时针

7、方向毡围（-l，jO）整圈数。x1056、1S+0.255+0.55arctanuo-180°—arctanTo)(或：-180-arctantco-Tco1+tTco1}二、选择题（每题2分，共20分）1、B2、D3、C4、A5、C6、B7、B8、D9、A1()、A三、（10分）dt即r'r2cdu0(t)dt解：1、建立电路的动态微分方程根掘KCL有…⑴-Uo(t)+Cd[ui(t)-Uo(t)]_u0(t)+(/?,殘)UO⑴二A+^us(t)at2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换将/?,/?2QU0(5)+(/?,+/?2)U0(5

8、)=QUi⑴+/?2Ui⑴得传递函数G(4=什叫戊-Ui(5)/?,/?2C5+/?,+/?2四、25解：由图可得系统的开环传函为：G(s)=—^―5(5+5)因为