控制工程基础试题及参考答案A

**********学院20**至20**学年度第*学期---班控制工程基础试卷一、判断题(10分)1、系统的误差是以系统的输入端为基准来定义的，而系统的偏差是以系统的输出端为基准来定义的。（）2、系统的时间响应按振动性质分为自由响应和零输入响应。()3、最大超调量Mp即与阻尼比有关，又与无阻尼固有频率有关。()4、对于单位反馈系统，稳态偏差等于稳态误差。()5、谐振带越宽，反应速度越快。()一、填空题（10分）1、对控制系统的基本要求有：___________，___________，____________。2、凡是能用____________描述的系统就是线性系统，线性系统的一个最重要特性就是它满足_____________。3、一阶系统在理想的单位脉冲函数在作用下，其响应函数为_____________4、系统的误差是由___________和____________两部分组成的。5、最大超调量和振荡次数反应了系统的____________________。6、系统稳定的充要条件是__________________________________。三、简答题（15分）1什么是时间响应？时间响应由哪两部分组成？？2什么是频率特性？3什么是相位裕度？什么幅值裕度？四、计算题（计65分）1已知系统的动力学方程式如下（10分）ty..+3trdttytyty446.求出它的传递函数Y(s)/R(s)。2求出图1所示系统的传递函数Xo（s）/Xi（s）。(10分)试卷纸出卷：_***_试卷：_____审批：_____人数:______卷姓名:_______学号:______班级：__________3由试图所示tf施加一个3N的阶跃力，求出质量m，阻尼系数c，弹簧进度系数k。(15分)4已知系统的特征方程10532234sssssB=0，判断系统的稳定性。（15分）5、已知开环频率特性10()()(1)(12)(13)GjHjjjj，分析系统的稳定性。(15分)参考答案一、填空题（10分）1、系统的稳定性，响应的快速性，响应的准确性。2、线性微分方程3、TteTt14、瞬态误差和稳定误差5、稳定性。6、系统的全部特征根都有负实部。二、判断题（10分）1、（×）2（×）3、(√)4、(√)5、(√)三、简答题(15分)1答：时间响应是指系统的响应在时域上的表现形式，或系统地动力学方程在一定初始条件下的解。按响应的来源分为：零输入响应，零状态响应。按响应的性质分为：强迫响应，自由响应。2、线性系统在谐波输入作用下，其稳态输入与输出的幅值比是输入信号的频率的函数，称其为系统的幅频特性稳态输出信号与输入信号的相位差()（或称相移）也是的函数，称其为系统的相频特性幅频特性()A和相频特性()总称为系统的频率特性3、在为剪切频率c（c0）时，相频特性GH距-180°线的相位差值称为相位裕度当为相位交接频率g(g0)时，开环幅频特性ggjHjG)(的倒数称为系统的幅值裕度gK。四、计算题解:(S2+3S+6+S4)Y(s)=4R(s)Y(s)/R(s)=SSS46342=463423SSSS3、解:由图可得传递函数为kcsmssG21K由laplace的终值定理可得sXtxxsot00limlimskcsmsss3*1*lim200.13k解k=3求m值由%100oooPxxtxM21eMP可得6.0将2pt，6.0代入21ndpt可得96.1n又因为mkn2所以m=0.78求c由mcn2可得c=1.834、由Routh判断表可得因为有两次符号变换，所以系统不稳定。5、解：G（jω）H（jω）在s平面右半平面无极点，即P=010()()(1)(12)(13)GjHjjjj=22210(1)(14)(19)222260(1)(1)(14)(19)j1222210()()(1)(14)(19)GjHj()()0arctanarctan2arctan3GjHj令ω=0，有()10u()0令1=11，有()0u11()116令ω=1，有()1u()0