控制工程基础 - 习题- 下载本文

控制工程基础习题

31.求线性定常系统的传递函数条件是 。 32.微分环节是高通滤波器,将增大系统 。

33.控制框图的等效变换原则是变换前后的 保持不变。 34.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为 曲线。 35.延迟环节G(s)?e?Ts的幅频特性为 。

36.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S平面右半平面的 数。

37.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的 响应。 38.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为 。

39.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 的积累。

40.传递函数的零点和极点均在复平面的 的系统为最小相位系统。 41.理想微分环节的传递函数为 。

42.实际系统传递函数的分母阶次 分子阶次。

43.当系统极点落在复平面S的负实轴上时,其系统阻尼比 。 44.欠阻尼二阶系统的输出信号以 为角频率衰减振荡。

45.一阶系统时间常数为T,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时,其调整时间为 。 46.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为 。 47.实际的物理系统G(s)的极点映射到G(s)复平面上为 。

48.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与 相交处的频率。 49.比例微分环节使系统的相位 角。

50.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的 愈好。 51.比例环节能立即地响应 的变化。 52.满足叠加原理的系统是 系统。

53.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的 成正比。 54.当系统极点落在复平面S的虚轴上时,系统阻尼比为 。 55.控制系统的最大超调量只与 有关。

56.一阶系统在时间为T时刻的单位阶跃响应为 。

57.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性 。 58.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的 的系统。 59.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线 处的频率。 60.传递函数的 均在复平面的左侧的系统为最小相位系统。 61.降低系统的增益将使系统的 变差。 62.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是 。

63.欠阻尼二阶系统的输出信号随阻尼比减小振荡幅度 。 64.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为 。 65.惯性环节的转折频率越大其输出响应 。

66.0型系统的开环频率特性曲线在复平面上始于实轴上某点,终于 。

67.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离 的距离。 68.对于二阶系统,加大增益将使系统的 变差。 69.惯性环节使系统的输出 。 70无差系统是指 为零的系统。

71.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为 。

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72.当系统极点落在复平面S的二或三象限内时,其系统阻尼比 。 73.欠阻尼二阶系统的输出信号随 减小而振荡幅度增大。 74.二阶系统总是 系统。

75.一阶系统时间常数为T,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时,其调整时间为 。 76.积分环节G(s)?1的幅值穿越频率为 。 Ts77.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上 的区间。 78.控制系统前向通道中的(积分个数愈多或开环增益愈大),其抗扰动的稳态精度愈高。 79.若系统无开环右极点且其开环极坐标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定 。

80.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于 。

第三部分 简答题

1.写出线性定常系统传递函数的两种数学表达形式。 2.简述线性定常控制系统稳定性的充分必要条件。

3.简述积分、微分及惯性环节对最小相位系统稳定性的影响。 4.简述改善系统的稳态性能的途径。

5.题35图为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

Np=0

题35图

6.简述控制系统的基本联接方式。 7.简述控制系统的动态性能指标。

8.简述判定系统稳定的对数频率稳定判据。

9.简答0型系统在不同输入(阶跃、斜坡、抛物线)信号作用下,系统的静态误差和静态误差系数。 10.题35图 为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

Np=0

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题35图

11.已知控制系统如题31图a)所示,利用系统匡图等效变换原则确定题31图b)所示系统函数方框中的内容A、B。

Xi(s)Xo(s)Xi(s)ABXo(s)

(a) (b)

题31图

12.简述三种典型输入信号的数学描述。

13.简述开环频率特性的极座标图与其对数频率特性图的对应关系。

14.简答Ⅰ型系统在不同输入(阶跃、斜坡、抛物线)信号作用下,系统的静态误差和静态误差系数。 15.题35图 为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

Np=2

题35图

16.已知控制系统如题31图a)所示,利用系统匡图等效变换原则确定题31图b)所示系统函数方框中的内容A.B。

Xi(s)Xo(s)Xi(s)ABXo(s)

(a) (b)

题31图

17.简述控制系统的极点在S平面上不同位置时,其动态性能的变化情况。

18.简答Ⅱ型系统在输入单位阶跃、单位斜坡、单位抛物线信号作用下,系统的静态误差和静态误差系数。

19.简述包围S平面右半平面的奈魁斯特围线在开环传递函数(在虚轴上无零、极点)表示的开环复平面上的映射情况。

20.题35图为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

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题35图

21.典型环节的传递函数有哪些?

22.简述一阶系统单位阶跃响应的特点。 23.求取系统频率特性有哪些方法? 24.简答减小控制系统误差的途径。

25.题35图为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

Np=1

题35图

26.简述传递函数的特点。

27.简述二阶系统的动态性能随系统阻尼比的变化情况。

28.简述闭环控制系统传递函数与其开环传递函数的零、极点之间的关系。 29.说明如何减小自动调速系统的稳态误差及实现系统无静差的方法。

30.题35图为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

题35图

31.简答比例环节对系统性能的影响。

32.简述二阶系统特征根随阻尼比变化情况。

33.简述表示系统频率特性的类型及其相互之间的数学关系。 34.试述控制系统的误差与偏差的区别。

35.题35图为系统在ω=0→+∞时的开环频率特性曲线,Np为系统的开环右极点。1)画出ω在区间(-∞,+∞)的极坐标图;2)确定系统的型次;3)判定系统的稳定性。

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