机电控制工程基础复习题.doc

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1、第四章线性系统的根轨迹分析一、填空题1．以系统开环增益为可变参量绘制的根轨迹称为＿＿＿＿，以非开环增益为可变参量绘制的根轨迹称为＿＿＿＿。（常规根轨迹、参数根轨迹）2．绘制根轨迹的相角条件是＿＿＿＿，幅值条件是＿＿＿＿。（∠G(s)H(s)=2k∏,

2、G(s)H(s)

3、=1）3．系统根轨迹的各分支是＿＿＿的，而且对称于＿＿＿。（连续、实轴）4．根轨迹起始于＿＿＿，终止于＿＿＿＿；如果开环零点个数m少于开环极点个数n，则有＿＿＿条根轨迹终止于无穷远处。（开环极点、开环零点、n-m）5.开环传递函数为,此根轨迹有＿＿＿条

4、分支,实轴上根轨迹区域为＿＿＿＿.(2、[-∞，-1]∪[-1/2，0])6．正反馈回路的根轨迹被称为＿＿＿根轨迹。（零度）二、选择题1.系统的瞬态响应的基本特征取决于系统（）在s复平面上的位置A开环零点B开环极点C闭环零点D闭环极点2.根轨迹法是利用（）在s平面上的分布，通过图解的方法求取（）的位置A开环零、极点；闭环零点B开环零、极点；闭环极点C闭环零、极点；开环零点D闭环零、极点；开环极点3.与根轨迹增益有关的是（）A闭环零、极点与开环零点B闭环零、极点与开环极点C开环零、极点；闭环零点D开环零、极点；闭环极点4

5、.相角条件是全根轨迹存在的（）A充分条件B必要条件C充要条件D既非充分又非必要条件5.已知系统的开环传递函数则全根轨迹的分支数是（）A1B2C3D46.已知控制系统的闭环传递函数是则全根轨迹的分支数是（）AG(s)H(s)的极点BG(s)H(s)的零点C1+G(s)H(s)的极点D1+G(s)H(s)的零点7.上题中的根轨迹终止于（）AG(s)H(s)的极点BG(s)H(s)的零点C1+G(s)H(s)的极点D1+G(s)H(s)的零点8.实轴上根轨迹右边的开环实极点与实零点的个数和为（）；实轴上补根轨迹右边的开环实极

6、点与实零点的个数和为（）A偶数奇数B偶数偶数C奇数偶数D奇数奇数9.给定下列开环传函，则其中系统根轨迹发散的是（）10.可能具有复分离点的系统是（）A一阶系统B二阶系统C三阶系统D四阶及以上系统11.给开环传递函数G(s)H(s)增加极点，作用是（）A根轨迹向右半s平面推移，稳定性变差B根轨迹向左半s平面推移，稳定性变差C根轨迹向右半s平面推移，稳定性变好D根轨迹向左半s平面推移，稳定性变好12.给开环传递函数G(s)H(s)增加零点，作用是（）A根轨迹向右半s平面推移，稳定性变差B根轨迹向左半s平面推移，稳定性变差C

7、根轨迹向右半s平面推移，稳定性变好D根轨迹向左半s平面推移，稳定性变好13.开环传递函数G(s)H(s)极点向右移动，相当于某些惯性或振荡环节的时间常数（），使系统稳定性（）A增大变坏B减小变好C增大变好D减小变坏14.开环传递函数G(s)H(s)零点向右移动，相当于某些惯性或振荡环节的时间常数（），使系统稳定性（）A增大变坏B减小变好C增大变好D减小变坏15.设系统开环传递函数为若系统增加开环极点，，则对根轨迹分离点位置变化，描述正确的是（）A左移B右移C不移动D移动方向不确定16.上题中系统极点变化前后，对系统动态

8、特性的的影响是（）A调节时间加长，振荡频率减小B调节时间缩短，振荡频率减小C调节时间加长，振荡频率增大D调节时间缩短，振荡频率增大17.MATLAB的控制系统工具箱中绘制根轨迹的函数是ApoleBrootsCrlocusDrlocfind答案：1.D2.B3.C4.D5.C6.A7.B8.C9.C10.D11.A12.D13.A14.B15.B16.A17.C三、简答题1.简述根轨迹的概念答：开环系统传递函数某一参数变化时，闭环系统特征方程的根在s平面上的变化曲线称为根轨迹。2．简述闭环零、极点与开环零、极点的关系答：

9、闭环零、极点与开环零、极点具有以下关系：①闭环系统根轨迹增益，等于开环系统前向通道根轨迹增益；对于单位反馈系统，闭环系统根轨迹增益等于开环系统根轨迹增益。②闭环零点由开环前向通道传递函数的零点和反馈通路的极点组成；对于单位反馈系统，闭环零点就是开环零点。③闭环极点与开环零点、开环极点以及根轨迹增益K。3.什么叫最小相位系统？什么叫非最小相位系统？答：当系统的所有开环零、极点都位于s平面左半部时，系统称为最小相位系统。如果系统具有s平面右半部的开环零、极点时，系统称成非最小相位系统。四、计算题1．已知单位负反馈系统的开环

10、传函为（1）画出系统根轨迹（关键点要标明）。（2）求使系统稳定的K值范围，及临界状态下的振荡频率。答案：解：①②渐近线1条π③入射角同理④与虚轴交点特征方程由所以所以所以，当时，系统稳定，临界状态下的振荡频率为2．已知系统如下图所示，（1）画出系统根轨迹（关键点要标明）。（2）求使系统稳定的K值范围，及临界状态下的振荡频率。XrX