控制工程基础复习题答案修

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1、《控制工程基础》期末复习题答案一、选择题1、设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（2）（1）1阶；（2）2阶；（3）3阶；（4）4阶2、一阶系统的传递函数为；其单位阶跃响应为（2）（1）；（2）；（3）；（4）3、已知道系统输出的拉氏变换为,那么系统处于（1）（1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼4、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（3）。(1)；(2)（T>0）；(3)；(4)5、已知系统频率特性为，当输入为时，系统

2、的稳态输出为（4）（1）；（2）；（3）；（4）6、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为，系统的传递函数为（1）。（1）；（2）；（3）；（4）7、已知在零初始条件下，系统的单位阶跃响应为，系统的脉冲响应为（1）。（1）(2)（3）(4)8、系统结构图如题图所示。试求局部反馈2加入前后系统的静态速度误差系数和静态加速度误差系数。（3）（1），；（2），；（3），；（4），；9、已知道系统输出的拉氏变换为,那么系统处于（3）（1）欠阻尼；（2）过阻尼；（3）临界阻尼；（4）无阻尼10、设有一RLC电路系统，如图所示，以Ur(t)为输入量，Uc(t)为输出量的运动微分方

3、程式可以对系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（1）（1）1阶（2）2阶（3）3阶（4）4阶11、已知，其原函数的终值（3）（1）0；（2）∞；（3）0.75；（4）312、一阶系统的传递函数为；其单位阶跃响应为（2）（1）；（2）；（3）；（4）13、已知系统的微分方程模型。其中u(t)是输入量，y(t)是输出量。求系统的传递函数模型G(S)=Y(S)/U(S)为（1）（1）(2)（3）（4）14、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（4）(1)；(2)；(3)；(4)；15、根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为（2）（1）；（2

4、）；（3）；其中均为不等于零的正数。二、简答题（1）图1是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。图2-1解：当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。（2）、如图所示为控制系统的原理图。（1）指出系统的控制对象、被

5、控量、给定量及主要干扰。（2）画出系统的原理结构图，并指出各个组成元件的基本职能。（3）说明如何改变系统的给定量输入。（4）判断对于给定量输入及主要干扰是否有静差。解：图2-2(1)控制对象：水池水量；被控制量：水位；给定量：电位器E右侧电位主要干扰：出水量的变化(2)原理结构图：给定装置(电机电位)比较装置(电位差)执行装置（电动机）量测装置(浮桶杠杆机构)H0EiVEf控制对象（蓄水池）EH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

6、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　H0:要求水位，Ei:设定电位；Ef:反馈电位；E:电位差；V:进水流量；H:蓄水水位；(3)改变和电机相连的触头位置可以改变给定量输入。(4)对给定量输入和主要干扰都是无静差。(3)题图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。图2-3解：加热炉采用电加热方式运行，加热器

7、所产生的热量与调压器电压的平方成正比，增高，炉温就上升，的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压。作为系统的反馈电压与给定电压进行比较，得出偏差电压，经电压放大器、功率放大器放大成后，作为控制电动机的电枢电压。在正常情况下，炉温等于某个期望值°C，热电偶的输出电压正好等于给定电压。此时，，故，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使保持一定的数值。这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。当炉膛温度°C由于某种原因