2014年电大【机电控制工程基础】期末复习资料考试小抄 电大机电控制工程基础期末考试总复习资料机电控制工程基础 试题 一、填空每小题3分,共30分 一、填空题1.传递函数的分母就是系统的_特征多项式_,分母多项式的根称为系统的_极点_。2.控制系统按其结构可分为_开环控制系统_、_闭环控制系统_、_复合控制系统_。3.对控制系统的基本要求可归结为_稳定性_、_准确性_和_快速性_。4.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是_1/s_。5.系统的稳态误差与_系统的结构_和_外输入_有关。6.线性系统的特点是信号具有_齐次性_性和_叠加性_性。7.在零初始条件下,_输出量的拉氏变换_与_输入量的拉氏变换_之比称为线性系统或元件的传递函数。 8.系统的频率特性是由描述的,称为系统的_幅频特性_;称为系统的_相频特性_。 9.根轨迹是根据系统_开环_传递函数中的某个参数为参变量而画出的_闭环极点_根轨迹图。 10.根据Nyquist稳定性判据的描述,如果开环是不稳定的,且有P个不稳定极点,那么闭环稳定的条件是:当由0时,的轨迹应该_逆时针_绕(-1,)点_ P/2_圈。 二、选择题每小题5分,共15分 11.劳斯稳定判据能判断 A 系统的稳定性。 A.线性定常系统 B.线性时变系统 C.非线性系统 D.任何系统 12.一阶系统的传递函数为,则其时间常数为 C 。 A.0.25B.4 C.2 D.1 13.PI校正为 A 校正。 A.滞后 B.超前C.滞后超前D.超前滞后 三、判断题共10分 14.传递函数是物理系统的数学模型,但不能反映物理系统的性质,因而不同的物理系统不能有相同的传递函数。 错 15.某环节的输出量与输人量的关系为,K是一个常数,则称其为比例环节。 对 16.反馈控制系统是指正反馈。错 四、计算题25分 已知一个n阶闭环系统的微分方程为 17.写出该系统的闭环传递函数;系统的闭环传递函数: 18.写出该系统的特征方程;系统的特征方程: 19.当,时,试评价该二阶系统的如下性能:、和。19.各值如下: 五、10分 20.已知系统动态结构图如图1所示,试求从到的传递函数及从到的传递函数。 六、10分 21.某电网络系统结构如图2所示,为输入,为输出,求该系统的传递函数。 机电控制工程基础 试题 一、填空每小题3分,共30分 1. 在零初始条件下,_输出量的拉氏变换 _与_ 输入量的拉氏变换_之比称为线性系统或元件的传递函数。 2.三种基本的控制方式有_开环控制 闭环控制 复合控制_。 3.控制系统的稳态误差大小取决于_系统结构参数和_外输入_。 5.若二阶系统的阻尼比大于1,则其阶跃响应_不会_出现超调,最佳工程常数为阻尼比等于_0.707 _。 6.开环传递函数的分母阶次为n,分子阶次为mnm,则其根轨迹有_ n _条分支,其中,m条分支终止于_开环有限零点_,n?m条分支终止于_无穷远_。 7.单位脉冲函数的拉氏变换结果为_1_。 8.单位负反馈系统的开环传递函数为Gs,则闭环传递函数为_。 9.频率特性是线性系统在_正弦_输入信号作用下的(稳态)输出和输入之比。 10.实轴上二开环零点间有根轨迹,则它们之间必有_汇合点_点。 二、选择题每小题5分,共15分 1.一阶系统的传递函数为,则其时间常数为 B 。 A.0.25 B.4 C.2 D.1 2.已知线性系统的输入sct,输出yc,传递函数Gs,则正确的关系是 B 。 3.PI校正为 A 校正。 A.滞后 B.超前 C.滞后超前 D.超前滞后 三、判断题10分 1.劳斯稳定判据能判断线性定常系统的稳定性。对 2.某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共轭复根,则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡。 错 3.线性系统稳定,其开环极点一定均位于s平面的左半平面。 错 四、10分 设某系统可用下列一阶微分方程 五、20分 单位反馈系统的开环传递函数为 1要求系统稳定,试确定K的取值范围。 2要求系统特征根的实部不大于一1,试确定增益K的取值范围。 1闭环特征方程为:ss+3s+5十K=0 应用劳斯稳定判据得:0K120 2令s=z一1代人上面闭环特征方程,得到新的特征方程为 六、15分 机电控制工程基础 试题 一、填空每小题3分,共30分 1.极点 n 2.反馈控制系统或闭环控制系统 3.闭环极点 左半 4.阻尼比 无阻尼自振荡角频率 5.全部为正数 6.n n?m 7.正弦输入8.解析法 实验法 9.输出量的拉氏变换 输入量的拉氏变换10.最小相位 1.传递函数阶次为n的分母多项式的根被称为系统的_,共有_个。 2.系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统称为_。 3.线性系统稳定,其_均应在s平面的_平面。 4.二阶闭环系统传递函数标准型为,其中称为系统的_,为_。 5.用劳斯表判断连续系统的稳定性,要求它的第一列系数_系统才能稳定。 6.开环传递函数的分母阶次为n,分子阶次为mnm,则其根轨迹有一条分支,和_条独立渐近线。 7.频率响应是系统在_信号下的稳态响应。 8.建立控制系统数学模型的主要方法有_法和_法。 9.在零初始条件下,_与_之比称为线性系统或元件的传递函数。 10.系统的对数幅频特性和相频指性有一一对应关系,则它必是_系绕。 二、选择题每小题5分,共15分 1.某二阶系统的特征根为两个纯虚根,则该系统的单位阶跃响应为B 。 A.单调上升 B.等幅振荡 C.衰减振荡 D.振荡发散 2.传递函数Gs1/s表示B 环节。 A.微分 B.积分C.比例 D.滞后 3.系统的稳定性取决于C。 A.系统干扰的类型B.系统干扰点的位置C.系统闭环极点的分布D.系统的输入 三、判断题10分 1.劳斯稳定判据只能判断线性定常系统的稳定性,不可以判断相对稳定性。错 2.闭环传递函数中积分环节的个数决定了系统的类型。错 3.实际的物理系统都是非线性的系统。对 四、10分 如图所示的电网络系统,其中ui为输入电压,uo为输出电压,试写出此系统的微分方程和传递函数表达式。 五、20分 设系统的特征方程为:为使系统稳定,求K的取值范围。应用劳斯稳定判据得:0K30 六、15分 已知系统闭环传递函数为:,求系统的、及性能指标、。 机电控制工程基础 试题 一、填空每小题3分,共30分 1.极点 零点2.闭环极点左半 3.系统结构参数无关4.小 5.全部为正数6. n m n?m7.1 8.解析法 实验法9.输出量的拉氏变换输人量的拉氏变换 10.分离点 1.传递函数分母多项式的根被称为系统的_,分子多项式的根被称为系统的_. 2.线性系统稳定,其_均应在s平面的_平面。 3.传递函数只与_有关,与输出量、输人量_。 4.惯性环节的惯性时间常数越_,系统快速性越好。 5.用劳斯表判断系统的稳定性,要求它的第一列系数_,系统才能稳定。 6.开环传递函数的分母阶次为n,分子阶次为m(n?m)则其根轨迹有_条分支,其中_条分支终止于开环有限零点,_条分支终止于无穷远。 7.单位脉冲函数拉氏变换结果为_。 8.建立控制系统数学模型的主要方法有_法和_法。 9.在零初始条件下,_与_之比称为线性系统或元件的传递函数。 10.实轴上二开环极点间有根轨迹,则它们之间必有_点。 二、选择题(每小题5分,共15分) 1.劳斯稳定判据能判断(A)系统的稳定性。 A.线性定常系统 B.线性时变系统C.非线性系统 D.任何系统 2.某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数,则该系统的单位阶跃响应曲线表现 为(B)。 A.单调衰减B.单调上升 C.等顿振荡D.振荡衰减 3.系统的根轨迹(A)。 A.起始于开环极点,终止于开环零点 B.起始于闭环极点,终止于闭环零点 C.起始于闭环零点,终止于闭环极点 D.起始于开环零点,终止于开环极点 三、判断题10分 1.二阶系统的超调量越大,则系统的快速性越差。 错 2.系统的传递函数和系统结构及外输人有关。 错 3.系统稳态误差不仪与系统的结构参数有关,与输人无关。错 四、15分 某单位负反愤系统的闭环传递函数为,试求系统的开环传递函数,并说明该系统是否稳定。 该系统的闭环极点均位于s平面的左半平面,所级系统稳定。 五、15分 巳知单位负反馈系统的开环传递函数为,为保证该系统稳定,试确定K的取值范圈。 应用劳斯稳定判据得:0K3 六、15分 由实验侧得各最小相位系统的对数幅频特性如下图所示,试分别确定各系统的传递亩数。 对于图a:对于图b: 机电控制工程基础 试题 一、选择题(每小题5分,共15分) 1.一阶系统的传递函数为,则其时间常数为( B)。 A. 0.25B. 4 C. 2 D. 1 2.已知线性系统的输入sct,输出yc,传递函数Gs,则正确的关系是 B 。 3.PI校正为 A 校正。 A.滞后 B.超前C.滞后超前D.超前滞后 二、判断题10分 4.( 错 )一个动态环节的传递函数乘以1/s,说明对该环节串联了一个徽分环节。 5.( 正 )某二阶系统的调节时间和其特征根的虚部大小有关。虚部数值越大,动分节时间越短。 6.( 错)一个线性定常系统是稳定的,则其闭环零点位于s平面的左半平面。 三、填空每小题4分,共40分 7.Gs Hs89.单位圆 负实轴 10.系统结构