、（6分）判断题1. 线性系统的传递函数与系统的结构及输入信号有关。

（）2. 传递函数中的s是有量纲的。

（）3. 系统的脉冲响应反映了系统的静、动特性，可作为系统的数学模型。

（）4. 线性系统的稳定性只与系统的结构有关。

（）5. 闭环系统的极点是稳定的实极点，则阶跃响应是无起调的。

（）6. 稳态误差为无穷大的系统是不稳定的系统。

（）7. 幅频特性相同的系统相频特性必相同。

（）8. 单位负反馈系统的开环传递函数为k（tS21），式中k 0,t 0,则该系统的稳定s性与的大小无关（）9. 当系统输入正弦信号时，系统的稳态输出称之为频率特性。

（）10. 由最大相位系统的Bode图，当L 0时，若180，则由该系统所得的单位负反馈系统必稳定。

（）11. 单位负反馈系统的开环系统的中频段决定了系统的动静态性能。

（）12. 串联滞后矫正是利用矫正网络的滞后特性从而改善系统性能的。

（）、（10分）求图示系统的传递函数C（S）R（S）。

三、（18分）已知某单位反馈系统的开环传递函数为G（s），s（s 5）1 •试求出该系统的单位阶跃响应的起调量和调整时间，并画出阶跃响应的大致图形，在图上表出性能指标t p,t v,t s, %的定义（取5%）；2 •为了改善系统性能，对该系统实施速度反馈，试画出速度反馈系统的方块图。

为使系统的阻尼比为0.7，速度反馈系数为多少？KOJ（7；S +1）（7；5 + 1）四、 （18分）设某控制系统如图所示，误差定义为 e （t ） r （t ） C （t ），试选择参数z 和b 的值，使系统对速度输入信号r （t ） a （t ）的稳定误差为0。

五、（10分）该控制系统的结构如图，现在为了使系统特征方程的根的实数部分小 于-1，试确定传递函数k 的数值范围。

_______瓷s(s + ■+ 5)作出相应的根轨迹图，确定使系统的开环放大倍数 k 2且系统增益裕度 3的k 值的范围。

七、计算作图题（10分）已知单位负反馈的开环传递函数如下：试画出极坐标图，要求画出相角裕量和七、计算作图简答题（10分）开环传递函数为G （s ）辿丫爲00鹽2s ），试求:六、（15分） 设单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)H(s)k 2(s 2) (s 3)，试幅值裕量。

1.G(s)100 s(0.2s 1)2G(s)10(s 1) s 2已知某单位负反馈系统，矫正前的开环传递函数为G(s)100 s(0.1s 1)矫正后的1. 矫正前后系统的静态速度误差系数，穿越频率c及相位裕度2. 矫正装置是那种类型？3. 说明矫正后的系统，哪些方面的特性得到了改善？哪些方面会多出新问题？(12 分)1.F;2.T3.T4.F5.T 6F 7.F 8.T 9.F. 10.T 11.F 二(10 分)C(s)k*s S k z k s k s3 2R(s) T s (1 k3k4T)s k3k4s k3k2k5(18 分)解:2.“、100(s)—s2(15 100k t)s 10001 n (弧度/秒)，答案:12.F1 • G(s)100 ;s(s 5)'(s)100为典型5s 100阶系统，01 （弧度/秒）,2* 100.25 ;1 2*100% 44.5%1.2(s)0.25* 10t sn亠1 0.72* 10得 k t0.09四. （10分）五. （10分）18六. (15分)解：开环极点 P 1,2 2, P 33解:(s)C(s) R(s)(zsE(s) R(s) C(s) bTk i(T | T 2 )s 1 k 1R(s) (s)R(s) 2T 1T 2s仃1 T 2 k 1z)s (1 k 12T 1T 2 s (T 1 T 2) s 1 k 1bkjR(s)当 r(t) at 时,R(t) -ar,se ss lim sE(s)s 02T 1T 2s (T 1 T 2 k 1z)s (1 k 1 bk 1) alim ss 02T 1T 2s(T 1 T 2 )s 1 k 1T 1 T 2 k 1 z1 k 11 k 1 bk 1 (1 k 1)s ]aT 2 k 1k 1 k 1时，e ss 0实轴上根轨迹（，3]3 2 2 7 渐进线玄3 3a60 ,180与虚轴交点s 3 7s 2 16s K12 0s 3 1 16 s 27K 1216 s 0 K 12此时，由s 2行 7s 2 (K 12) 0即 7 s 2+ 112 二 0,得 ％ j4 o又增益裕度为 H ，要求 •3即1003K KK12临界稳定时的KK c 100(令 16K 12 70得到）由于开环放大倍数 KK 12要求K 2即K 24七.(10分)八.( 15分)2.相位超前校正。

稳定误差未变。

快速性和稳定性得到了改善。

不过，系统抗高频干扰的能力有所下降。

一.选择题：(10分)—是属于( )。

1 0.11s(2) 相位滞后矫正;所以当24 K100时，能满足K 2，增益裕度33的要求。

(1)(2)-11厂01^-0 +84.3 ,c10, h/，l Im_____12.8 ,A0c 22, h1.校正前：K v 100(1/s), c 31.62(1/s), 17.55 ;校正后：K v 100(1/s), c 44.72(1/s), 49.431 .有串联矫正环节G c(s)(1)相位超前矫正；(1) 极点相同； (3) 零极点都相同;(2) 零点相同；(4) 零极点都不同。

4•一个单位负反馈系统为I 型系统，开环增益为k ，则在r(t) t 输入下，此系统 的( )。

(1) 稳态速度误差是； (2)稳态加速度误差不是；(3)稳态速度误差是丄； (4)稳态位置误差是丄。

kk5. 已知系统频率特性为 ，则该系统可表示为()。

j 16.对欠阻尼系统，为提咼系统的相对稳定性，可以()o(1) 增大系统的固有频率；(2)减小系统的固有频率；(3)增加阻尼；(4)减小阻尼。

7. 线性系统的传递函数G(s) ()o(1)随着输入的该变而变化；(2)代表了系统本身的物理结构；(2) 取决于系统本身的多态特性。

仅于系统的结构 参数有关。

8 .将系统的输出不断的全部或部分的返回输入，成为( )o(1) 调整； (2)测量； (3)矫正； (4)反馈。

9. (2分)若要求在基本保持原系统的稳定性和频带宽的前提下，提高系统的控 制精度，减 小稳态误差，则通常较有效的措施是采用( )(1) 提高开环增益，且串联相位滞后矫正； (2) 单纯的提高开环增益；(3) 不提高增益，单纯的采用相位滞后矫正； (4)提高开环增益，且串联相位超前矫正。

二. (12分)(3) 增益调整; (4)相位矫正 超前矫正2 •某系统的传递函数为G(s)18(3s1)( 6s 1)，其极点是((1)s -3, s -6; (3)s3,s6;(2)s13，s(4)s1 3，s3.设系统开环传递函数为G(s)，函数F(s)1 G(s),则 G(s)与 F(s)( (1)5e 阳(2)2 1e"(3)jtg；(4)5控制系统的结构如图所示，k i和k2分别为前向通道和反馈通道的增益常数，现要求系统的前向通道的传递函数为眇100仝巴，试确定满足此要求的k i和k2E(s) s(s 5)(s 20)的值以及反馈通道的传递函数H(s)。

三.(15分)计算作图题:已知某单位反馈系统的开环传递函数为G(s) 丄,s(s 1)(1) 试求该系统在单位阶跃信号作用下的超调量和调整时间( 取%);(2) 为了使系统阻尼比为0.7,对系统实施速度反馈，试画出速度反馈的系统方块图, 并求出速度反馈系数；(3) 画出单位阶跃响应的大致图形，在图上标出性能指标t p,t r,t s, %的定义。

四.(10分)已知一稳定系统的闭环传递函数为(s)- 晋a°，误差定义s a n1s ......................... a 1s a o为e(t) r(t) c(t)，试求系统对输入为r(t) R。

R j t号t2时，系统的稳态e$s误差。

五.(10分)设单位反馈系统的开环传递函数为G(s) ------------------- k，若要求闭环特征方程s(1 s 3)(1 s6)的根的实部均小于-1，问k值应取在什么范围内？如果要求实部均小于-2,情况又如何？六.(13分)计算作图题：用根轨迹法确定图示系统无超调的k值范围。

七. (5分)设单位反馈系统的开环传递函数为 G (s)竺J ，试确定使相角裕量等于45时的sa 值。

八. (10分)对于图示的二阶系统，试画出开环代表频域性能指标的c (开环截止频率)并定性说明这四个参数与时域性能的关系R(s) (0 < 0 707)九. (15分)最小相位系统的开环对数幅频特性如图所示，试求：(1) 系统的开环传递函数；(2) 作出开环系统的幅相曲线，并用奈奎斯特稳定判据闭环系统的稳定性;(3) 计算系统的相角裕度 ;⑷试求静态误差系数k p,k v 和k a答案：1.( 1) 2.(2) 3.(1) 4.(4)5.(2)6.(3)7.(3)8.(4)9.(1)(2 分)闭环频率特性的Bode 图。

在Bode 图上标出 (相角裕量)谐振峰值M r 及带宽频率二.(12 分)2C(s) s(s 5) 2心k1 -E(s) 1 2 3H(S) s(s 5) 2H(s)s(s 5)2k is(s 5) 2H (s)100(s 10)s(s 5)(s 20)有H(S)竺s 10 2k 1100s(s 5) 2H(s) s(s 5)10s(Cjs 10100(s 10)s(s 5)(s 20)三. (15分)1------- 0.1582.1010 3.16(弧度/秒)10解得：k t 0.3432s2(1 10k t)s取k150, k25,H'(s)s(s 5)s 10(1)36秒60.5%n1 10k t2.10令0.7100( s 10)s(s 5)(s 10) 10s(s 5)(s)10⑶.四. (10分)e(t) r(t) c(t)E(s) R(s) C(s)R(s) (s)R(s)五. （10分）⑴5 k（2）无论k为何值,系统均能满足所有极点实部小于六. （13分）使系统无超调的范围是0 k 0.69 k 23.31 七 .(5 分) a 0.84八.(10分) a 1s a o [1 - k r ]R(s) s a n 1 s ................. a 2s a 1s a 0 n n 1 2 s a n 1S ................. a2 s 1 n a n 1s 2 a 2s R(s) 当 r(t) R o R i t R(s) R o s R i s 电t 2时 2 R 2 s e ss lim sE (s) s 0 n s lim s — s 0 n s 0 s a 2R 2a 0 a n n 1 a n 1s n 1 1s a 1s 2 ..a 2S 2 a ?s a [S R i -2 s14 9 -2.及0代表系统的快速性；及M r 代表系统响应过程的平稳性闭环频率特性Bode ffl 九.(15分)(1) G(s)H(s)警― s (s 1)(2) P 0, R 0, Z 0稳定；(3) c 1, 39.3 ⑷ k p ,k v 100, k a0.1 开环频率特性Bode 图0- yh Im 、。