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控制工程基础复习资料

一、填空题1. 控制系统由 控制对象 和 控制器 两部分组成。

2. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、快速性和准确性。

3. 建立系统数学模型的方法有 机理法 和 辨识法 两种。

4. 经典控制理论采用的数学模型主要以传递函数、为基础;现代控制理论采用的数学模型主要以为 状态空间方程 基础。

5. I 型系统)2()(+=s s k s G 在单位阶跃输入下,稳态误差为 0 ,在单位加速度输入下,稳态误差为 ∞ 。

6.某线性定常系统的单位斜坡响应为t e t t y +=)( 其单位阶跃响应为t e t y +=1)(7.在初始条件为零时,系统 输出量的拉式变换 与输入量的拉式变换 之比称为线性系统(或元件)的传递函数。

8.在工程控制实践中,为使系统有满意的稳定性储备,一般其幅值裕度应满足 大于6dB 或大于2 。

9.离散信号)(t f *的数学表达式为 ∑∞=*-=0)()()(k kT t kT f t f δ10. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ,即系统的特征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。

11 频率响应是系统对正弦输入稳态响应,频率特性包括 幅频和相频 两种特性。

12. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号,则称此系统为离散(数字)控制系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。

13.若线性系统的输入信号为)(t r ,输出信号为)(t c ,则系统的传递函数)(s G = ()C s R s 。

14.环节串联时总的传递函数等于各环节传递函数的 乘积 。

15.某系统单位脉冲响应函数为212t e --,则系统传递函数为2(2)s s s -+。

16、系统稳定的充要条件是:系统的全部特征根都具有负实部。

17、对广义系统,按反馈情况可分为 开环系统 、 闭环系统 。

18 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理,而非线性控制系统则不能。

19.反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。

20.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差e ss =__∞___。

21.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。

22.函数te -at 的拉氏变换为2)(1a s +。

23.线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。

24.积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为__-20__dB /dec 。

25.二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时,响应曲线为等幅振荡。

26.在单位斜坡输入信号作用下,Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0__。

27.单位斜坡函数t 的拉氏变换为 21s。

28. 设系统的频率特性G(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(j ω)|=)()(22w I w R +。

29. 分析稳态误差时,将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…,这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。

30. 用频域法分析控制系统时,最常用的典型输入信号是_正弦函数_。

31.二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。

32.G(s)=1+Ts K 的环节称为___惯性__环节。

33.系统输出量的实际值与_输出量的希望值__之间的偏差称为误差。

34.二阶系统的典型传递函数是2222nn n w s w s w ++ξ。

35.设系统的频率特性为)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω,则)(R ω称为 实频特性 。

34.用频率法研究控制系统时,采用的图示法分为乃奎斯特 图示法和__对数坐标_图示法。

35.二阶系统的阻尼系数ξ=__0.707____时,为最佳阻尼系数。

这时系统的平稳性与快速性都较理想。

36. ()0.5t f t te =-,其拉氏变换为2112(1)s s -- 37. t a t f =)( 的Z 变换)(z F 为 T az z -38.反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。

39. 根轨迹起始于开环极点;终止于开环零点二、选择题1、关于反馈的说法,正确的是( D )A .反馈实质上就是信号的并联B .反馈都是人为加入的C .正反馈就是输入信号与反馈相加D .反馈就是输出以不同方式作用于系统2、关于系统模型的说法,正确的是( B )A .每个系统只有一种数据模型B .动态模型在一定条件下可简化为静态模型C .动态模型比静态模型好D .静态模型比动态模型好3、某环节的传递函数为s1,则该环节为( B ) A. 惯性环节 B. 积分环节C .微分环节D .比例环节4、系统的传递函数( A )A .与外界无关B .反映了系统、输出、输入三者之间的关系C .完全反映了系统的动态特性 D. 与系统的初始状态有关5、二阶欠阻尼系统的上升时间为( C )A .阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间B .阶跃响应曲线达到稳定值的时间C .阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间D .阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间6、一阶系统的传递函数为153+s ;其单位阶跃响应为( B ) (A )51te -- ;(B )533te -- ;(C )555te -- ;(D )53te --7、系统的单位脉冲响应函数为t e t w 2.03)(-=,则系统的传递函数为( A ) A .2.03)(+=S s G B. 32.0)(+=S s G C .2.06.0)(+=S s G D .36.0)(+=S s G 8、以下系统中,属于最小相位系统的是( B )A .s s G 01.011)(-=B .s s G 01.011)(+=C .101.01)(-=s s G D .)1.01(1)(s s s G -= 9、一个线性系统稳定与否取决于( A )A .系统的结构和参数B .系统的输入C .系统的干扰D .系统的初始状态10、一个系统稳定的充要条件是( C )A .系统的全部极点都在[S]平面的右半平面内B .系统的全部极点都在[S]平面的上半平面内C .系统的全部极点都在[S]平面的左半平面内D .系统的全部极点都在[S]平面的下半平面内11.脉冲函数的拉氏变换为( C )A. 0B. ∞;C. 常数;D.变量12.与开环控制相比较闭环控制的特征是系统有 ( D )A .执行元件B .放大元件C .控制器D .反馈元件13.单位斜坡信号21()2f t t =的拉氏变换()F s 是 ( B ) A .1s B .31s C .21s D .11s +14.系统开环传递函数为)5()2(10)(++=s s s s G ,此系统为 型系统。

( B ) A.0 B.I C. II D. III15 .下面关于微分环节的控制作用描述中正确的是: ( D)(A)使相位滞后 (B)减小系统的阻尼 (C)抗高频干扰 (D)使相位超前16.稳态误差除了与系统的型别、传递函数有关外,还与下述哪一项有关? ( D )(A) 阶次 (B) 振荡频率 (C) 阻尼比 (D) 输入信号类型17.二阶振荡系统幅值衰减的快慢取决于: (C )(A) d ω (B)n ξω (C) 特征根实部绝对值 (D) 特征根虚部的分布情况18.系统输出的拉氏变换完全取决于: ( B) (A)系统的传递函数的极点位置 (B)系统的初始状态、输入及其传递函数(C)系统的传递函数 (D)系统的固有特性19.相位滞后校正环节相当于: ( A ) (A)低通滤波器(B)高通滤波器(C)带通滤波器(D)带阻滤波器20. PI 控制类似于: (C )(A) 增益调整 (B) 相位超前校正 (C) 相位滞后校正 (D) 相位滞后-超前校正21.某单位反馈系统的闭环传递函数为)2(1)(+=s s G ,则输入t t r 2sin 2)(=时稳态输出的幅值为: (D )(A )2 (B )2/2 (C )2 (D )122.拉氏变换将时间函数变换成 (D )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数23.微分环节的频率特性相位移θ(ω)= ( A )A.90°B. -90°C. 0°D. -180°24、正弦函数sin t ω的拉氏变换是 ( B ) A.ω+s 1 B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 25.比例环节的频率特性相位移θ(ω)= (C )A.90°B.-90°C.0°D.-180°26.一阶系统的阶跃响应, (D )A.当时间常数T 较大时有振荡B.当时间常数T 较小时有振荡C.有振荡D.无振荡27.系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的 (C )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是28.时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 (D )A .脉冲函数B .斜坡函数C .抛物线函数D .阶跃函数29.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的 ( B )A .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程30.线性系统和非线性系统的根本区别在于 ( C )A .线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入。

B .线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入。

C .线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理。

D .线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理。

31. 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 (D )A .脉冲函数B .斜坡函数C .抛物线函数D .阶跃函数32.设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++,该系统为 ( B )A .0型系统B .I 型系统C .II 型系统D .III 型系统33.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为 ( C )A .)s (G 1)s (G +B .)s (H )s (G 11+ C .)s (H )s (G 1)s (G + D .)s (H )s (G 1)s (G - 34. 一阶系统G(s)=1+Ts K 的时间常数T 越大,则系统的输出响应达到稳态值的时间 ( A )A .越长B .越短C .不变D .不定35.拉氏变换将时间函数变换成 (D )A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数 36.若某系统的传递函数为G(s)=1Ts K +,则其频率特性的实部R(ω)是 ( A ) A .22T 1K ω+ B .-22T 1K ω+ C .T1K ω+ D .-T 1K ω+37.传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关? ( C )A.输入信号B.初始条件C.系统的结构参数D.输入信号和初始条件38. 系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的 ( C )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是39. 有一线性系统,其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时,输出分别为y 1(t)和y 2(t)。

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