控制工程基础试题及参考答案(A).doc
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控制工程基础试题及参考答案(A).doc
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试
卷
纸
出卷:
_***_
试卷:
_____
审批:
_____
人数:
______卷
**********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。
()
姓名:
_______ 学号:
______班级:
__________
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)
+3
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)
3由试图所示施加一个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=0,判断系统的稳定性。
(15分)
5、已知开环频率特性,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、
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
幅频特性和相频特性总称为系统的频率特性
3、在为剪切频率(>0)时,相频特性 当为相位交接频率(>0)时,开环幅频特性的倒数称为系统的幅值裕度。 四、计算题 解: (+3+6+)Y(s)=4R(s) Y(s)/R(s)== 3、解: 由图可得传递函数为 K由laplace的终值定理可得 解k=3 求m值由 可得 将,代入可得 又因为所以m=0.78 求c由可得c=1.83 4、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=0 = 令ω=0,有 令,有 令ω=1,有 -5-
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