電視廣播機(jī)電控制工程基礎(chǔ)形成性考核冊答案.docx

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1、機(jī)電控制工程基礎(chǔ)作業(yè)1、一、簡答題1、對控制系統(tǒng)的基本要求通常有哪些?穩(wěn)定性(長期穩(wěn)定性)、準(zhǔn)確性(精度)和快速性(相對穩(wěn)定性。2.人工控制的恒溫箱,人工調(diào)節(jié)過程包括哪些內(nèi)容?1).觀測恒溫箱內(nèi)的溫度(被控制量)與要求的溫度(給定值)進(jìn)行比較,得到溫度2)的大小和方向根據(jù)偏差大小和方向調(diào)節(jié)調(diào)壓器,控制加熱電阻絲的電流以調(diào)節(jié)溫度回復(fù)到要求值。人工控制過程的實(shí)質(zhì):檢測偏差再糾正偏差3.對于一般的控制系統(tǒng),當(dāng)給定量或擾動量突然增加時,輸出量的暫態(tài)過程可能有哪些?單調(diào)過程衰減振蕩過程持續(xù)振蕩過程發(fā)散振蕩過程4.開環(huán)控制系統(tǒng)有哪兩個主要特點(diǎn)?開環(huán)控制是一種最簡單的控制方式,其特點(diǎn)是,在控制器與被控對象之

2、間只有正向控制作用而沒有反饋控制作用,即系統(tǒng)的輸出量對控制量沒有影響。5.閉環(huán)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是什么?閉環(huán)控制的特點(diǎn)是,在控制器與被控對象之間,不僅存在著正向作用,而且存在著反饋?zhàn)饔?,即系統(tǒng)的輸出量對控制量有直接影響。6什么叫做反饋控制系統(tǒng)系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端,此類系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)(或閉環(huán)控制系統(tǒng))。7控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為哪3類?控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)和復(fù)合控制系統(tǒng)。8舉例說明什么是隨動系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的控制作用是時間的未知函數(shù),即給定量的變化規(guī)律是事先不能確定的,而輸出量能夠準(zhǔn)確、迅速的復(fù)現(xiàn)給定量(即輸入量)的變化,這樣的系統(tǒng)稱之為隨動系統(tǒng)。隨動系

3、統(tǒng)應(yīng)用極廣,如雷達(dá)自動跟蹤系統(tǒng),火炮自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng),各種電信號筆記錄儀等等。9、自動控制技術(shù)具有什么優(yōu)點(diǎn)? 極大地提高了勞動生產(chǎn)率; 提高了產(chǎn)品的質(zhì)量; 減輕了人們的勞動強(qiáng)度,使人們從繁重的勞動中解放出來,去從事更有效的勞動; 由于近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多生產(chǎn)過程依靠人們的腦力和體力直接操作是難以實(shí)現(xiàn)的,還有許多生產(chǎn)過程則因人的生理所限而不能由人工操作,如原子能生產(chǎn),深水作業(yè)以及火箭或?qū)椀闹茖?dǎo)等等。在這種情況下,自動控制更加顯示出其巨大的作用10對于一般的控制系統(tǒng),當(dāng)給定量或擾動量突然增加某一給定值時,輸出量的暫態(tài)過程可能有幾種情況?單調(diào)過程 衰減振蕩過程 持續(xù)振蕩過程 發(fā)散振蕩過程11、什么

4、是數(shù)學(xué)模型?描述系統(tǒng)在運(yùn)動過程中各變量之間相互關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。12、系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=1s2+5s,則閉環(huán)特征方程為?s2+5s=0 閉環(huán)極點(diǎn)分別為:S1=0,S2=-5(二元一次方程的求根公式為:x=-bb2-4ac2a)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),則閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)1+G(s)13、什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)? 在零初始條件下,輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)(或元件)的傳遞函數(shù)。14、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),則其閉環(huán)傳遞函數(shù)是什么?單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),則閉環(huán)傳遞函數(shù)為 =G(s)1+G(s)

5、15、二階閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型是什么?其中的變量有什么含義?二階閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)型為其中稱為系統(tǒng)的阻尼比,nw為 無阻尼自振蕩角頻率。16、微分環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)表達(dá)式各是什么?微分環(huán)節(jié):()ssG=。 積分環(huán)節(jié)()s sG1=17、振蕩環(huán)節(jié)包含兩種形式的儲能元件,并且所儲存的能量相互轉(zhuǎn)換,輸出量具有振蕩的性質(zhì)。設(shè)振蕩環(huán)節(jié)的輸出量為xc,輸入量為xr,其運(yùn)動方程式和傳遞函數(shù)是什么?運(yùn)動方程式為 其傳遞函數(shù)為18、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=kss+2(s+3),該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為?C(s)R(s)=kss+2s+3+K二、判斷題1、發(fā)散振蕩過程是指系統(tǒng)的被控制量發(fā)散

6、振蕩,在這種情況,偏差會越來越大,這屬于穩(wěn)定過程。錯誤(屬于不穩(wěn)定過程)2、輸出量的暫態(tài)過程為單調(diào)過程時,輸出量單調(diào)變化,緩慢地到達(dá)新的穩(wěn)態(tài)值,這種暫態(tài)過程具有較短的暫態(tài)過程時間。3、上圖為恒溫控制系統(tǒng)方框圖,箭頭所指的內(nèi)容應(yīng)該是熱電偶。4、凡是系統(tǒng)的輸出端與輸入端間存在反饋回路,即輸出量對控制作用能有直接影響的系統(tǒng),叫做閉環(huán)系統(tǒng)。正確5、無靜差系統(tǒng)的特點(diǎn)是當(dāng)被控制量與給定值不相等時,系統(tǒng)才能穩(wěn)定。錯誤6對于一個閉環(huán)自動控制系統(tǒng),如果其暫態(tài)過程不穩(wěn)定,系統(tǒng)可以工作。錯誤7疊加性和齊次性是鑒別系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)的根據(jù)。正確8線性微分方程的各項(xiàng)系數(shù)為常數(shù)時,稱為定常系統(tǒng)。正確9.若線性化具有足夠精

7、度,調(diào)節(jié)過程中變量偏離工作點(diǎn)的偏差信號必須足夠小。正確10.對于單位負(fù)反饋系統(tǒng),其開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s),則閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)1+G(s)。 正確11傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān),與輸出量、輸入量無關(guān)。正確12傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。(錯誤)13.微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為5s,則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是5,相頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是-90o。 錯誤14.控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差大小取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和外輸入。正確15.傳遞函數(shù)G(s)=1/s表示微分環(huán)節(jié)。錯誤16在復(fù)數(shù)平面內(nèi),一定的傳遞函數(shù)有一定的零,極點(diǎn)分布圖與之相對應(yīng)。正確17若一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s,說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了

8、一個微分環(huán)節(jié)。錯誤18、某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關(guān)系為y()()t)=Kx(t),K是一個常數(shù),則稱其為慣性環(huán)節(jié)。錯誤19、慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)越大,則系統(tǒng)的快速性越好。(錯誤)20已知線性系統(tǒng)的輸入x(t),輸出y(t),傳遞函數(shù)G(s),則)Y(s)=G(s)X(s)=。正確三、設(shè)某系統(tǒng)可用下列一階微分方程 =+&t 近似描述,在零初始條件下,試確定該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。四、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為=10s+1s+2(s+5),試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。G(s)=F(s)1-F(s)=10s+1s+2s+5+10,該系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)均位于s 平面的左半平面,所以系統(tǒng)穩(wěn)定。五、如圖所示的電網(wǎng)絡(luò)

9、系統(tǒng),其中ui為輸入電壓,uo為輸出電壓,試寫出此系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式。六、某電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示,Ur為輸入,Uc為輸出,求該系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。作業(yè)2一、簡答題1、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個互不相等的實(shí)數(shù),則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線有什么特點(diǎn)? 單調(diào)上升2、系統(tǒng)動態(tài)性能指標(biāo)通常有哪幾項(xiàng)?如何理解這些指標(biāo)?延遲時間td 階躍響應(yīng)第一次達(dá)到終值h()的50所需的時間。上升時間tr 階躍響應(yīng)從終值的10上升到終值的90所需的時間;對有振蕩的系統(tǒng),也可定義為從0到第一次達(dá)到終值所需的時間。峰值時間tp 階躍響應(yīng)越過穩(wěn)態(tài)值h()達(dá)到第一個峰值所需的時間。調(diào)節(jié)時間ts 階躍響到達(dá)并保持在終值h(

10、)+5誤差帶內(nèi)所需的最短時間;有時也用終值的2誤差帶來定義調(diào)節(jié)時間。超調(diào)量 峰值h(tp)超出終值h()的百分比,即3、勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷什么系統(tǒng)的穩(wěn)定性?勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。4、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)有什么特點(diǎn)?當(dāng)時間t滿足什么條件時響應(yīng)值與穩(wěn)態(tài)值之間的誤差將小于52%。?由于一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)沒有超調(diào)量,所有其性能指標(biāo)主要是調(diào)節(jié)時間,它表征系統(tǒng)過渡過程的快慢。當(dāng)t3T或4T時,響應(yīng)值與穩(wěn)態(tài)值之間的誤差將小于52%。顯然系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小,調(diào)節(jié)時間越小,響應(yīng)曲線很快就能接近穩(wěn)態(tài)值。5、在欠阻尼的情況下,二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)有什么特點(diǎn)?在欠阻尼的情況下,二階系統(tǒng)的單位階躍響

11、應(yīng)為一振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡諧振蕩時間函數(shù)。二、填空題1、在 零初始條件 下,輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)(或元件)的 傳遞函數(shù) 。2、單位積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 1/s 。3、一階系統(tǒng)1Ts+1,則其時間常數(shù)為 T 。4、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為W(s),輸入為單位階躍函數(shù)時,輸出拉氏變換Y(s)為 W(s)s 。5、單位負(fù)反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為Gs=9SS+1,系統(tǒng)的阻尼比= 0.167 、無阻尼自振蕩角頻率n為 3 ,調(diào)節(jié)時間ts(5%)為 6 秒。6、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個純虛根,則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為 等幅振蕩 。7、型系統(tǒng) 不能 無靜差地跟蹤單位斜坡輸入信號。8、單輸入輸

12、出線性定??刂葡到y(tǒng)的不同類型的數(shù)學(xué)模型之間可以 。9、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為Gs=K(s+2)s2S+1,,則該系統(tǒng)有 0,-1 極點(diǎn)和 -2 個零點(diǎn)。(什么是極點(diǎn)和零點(diǎn)?傳遞函數(shù)分母多項(xiàng)式的根被稱為系統(tǒng)的極點(diǎn),分子多項(xiàng)式的根被稱為系統(tǒng)的零點(diǎn))10、傳遞函數(shù)是系統(tǒng)本身的一種屬性,它與輸入量的大小和性質(zhì) 無關(guān) 。11、輸入信號和反饋信號之間的比較結(jié)果稱為 偏差 。12、控制系統(tǒng)的階數(shù)為分母多項(xiàng)式S的 最高 階次。13、從嚴(yán)格意義上說,實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型都是 理想化(非線性) 的。14、系統(tǒng)輸出 直接 或 間接 地返回到輸入端,此類系統(tǒng)稱為反饋控制系統(tǒng)或閉環(huán)控制系統(tǒng)。15、某環(huán)節(jié)的傳遞為Gs,在單位脈沖

13、函數(shù)的作用下,其輸出YGs為 G(s) 。16、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為3s)s2+5s+1,則其開環(huán)傳遞函數(shù)為(3s)s2+2s+1)。17、拉普拉斯變換的位移定理為Lf(t-a)=e-asF(s),其中 F(S) 為f(t)的拉斯變換。18、傳遞函數(shù)與微分方程有 微分定理 聯(lián)系。19、傳遞函數(shù)是在零初始條件下定義的,它 不能 反映非零初始條件下系統(tǒng)的自由響應(yīng)運(yùn)動規(guī)律。20、傳遞函數(shù)的 拉氏反 變換即為系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)。三、判斷題1. 線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其閉環(huán)極點(diǎn)均應(yīng)在s平面的左半平面。 正確2. 用勞斯表判斷連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,當(dāng)它的第一列系數(shù)全部為正數(shù)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 正確 3系統(tǒng)的穩(wěn)定性取

14、決于系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布。 正確4. 閉環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個數(shù)決定了系統(tǒng)的類型。 錯誤5. 若二階系統(tǒng)的阻尼比大于1,則其階躍響應(yīng)不會出現(xiàn)超調(diào),最佳工程常數(shù)為阻尼比等于0.707 。 正確6. 某二階系統(tǒng)的特征根為兩個具有負(fù)實(shí)部的共軛復(fù)根,則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為等幅振蕩。 ( 錯誤 )7最大超調(diào)量只決定于阻尼比。越小,最大超調(diào)量越大。 正確8二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng),調(diào)整時間ts與n近似成反比。但在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時,阻尼比通常由要求的最大超調(diào)量所決定,所以只有自然振蕩角頻率n可以改變調(diào)整時間ts。 正確 9所謂自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,就是系統(tǒng)在使它偏離穩(wěn)定狀態(tài)的擾動作用終止以后,能夠返回原來穩(wěn)態(tài)

15、的性能。 正確10線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其開環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。 ( 錯誤 )110型系統(tǒng)(其開環(huán)增益為K)在單位階躍輸入下,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為K +11 。正確12.t e-2的拉氏變換為 1 2 +s。 正確13勞斯穩(wěn)定判據(jù)只能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不可以判斷相對穩(wěn)定性。 ( 錯誤 )14. 某二階系統(tǒng)的特征根為兩個純虛根,則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為等幅振蕩。 正確15一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 5 .05 .0+s,則其時間常數(shù)為2。 正確16二階系統(tǒng)阻尼比越小,上升時間tr則越?。辉酱髣ttr越大。固有頻率n越大,tr越小,反之則tr越大。 正確17線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是:系統(tǒng)特征方程

16、的根(系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn))全部具有負(fù)實(shí)部,也就是所有閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)都位于s平面的左側(cè)。 正確18系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是控制系統(tǒng)準(zhǔn)確性的一種度量。 正確19對穩(wěn)定的系統(tǒng)研究穩(wěn)態(tài)誤差才有意義,所以計(jì)算穩(wěn)態(tài)誤差應(yīng)19。以系統(tǒng)穩(wěn)定為前提。 正確20單位階躍輸入()s sR1 = )時, 0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一定為0。 錯誤21.某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為ks(s+k),則此系統(tǒng)在單位階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為0。正確22、負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s),則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s),閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)1+GsH(s)。 正確23、微分

17、環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為ks,則它的幅頻特性是k,相頻特性是90o。 正確24某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為ks2(s+k),則此系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差不為0。 錯誤25、兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量,但是不一定具有相同的無阻尼自振蕩角頻率。 正確26、線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其開環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。(錯誤)27、一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的,則其開環(huán)、極點(diǎn)閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。錯誤28、兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量,但不一定具有相同的阻尼比。錯誤29、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= 5s(s+5),則此系統(tǒng)為2型系統(tǒng),它在單位階躍函數(shù)輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為5。 錯誤30、

18、二階系統(tǒng)阻尼比越小,上升時間tr則越??;越大則tr越大。固有頻率n越大,tr越小,反之則tr越大。 正確31、二階系統(tǒng)的兩個極點(diǎn)位于負(fù)實(shí)軸上,此二階系統(tǒng)的阻尼比為1。正確32. 負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s)(12S+1),反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s)(13S+1),則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)(12S+1(3S+1)(閉環(huán)傳遞函數(shù)為GsG+)。正確四、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=kss+2(s+3),列出羅斯表并確定使系統(tǒng)穩(wěn)定的參數(shù)k的取值范圍。解:系統(tǒng)特征方程為:D(s) s3+5s2+6s+K=0計(jì)算勞斯表中各元素的數(shù)值,并排成下表:s3 1

19、6s2 5 Ks1 30S0 K使系統(tǒng)穩(wěn)定的增益范圍為:0K30五、已知單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳函為G(s)=10s0.1s+1,求系統(tǒng)的、n、%、ts(5%)。、n、%、ts(5%)。=0.5n=10%=16.3%ts(5%)=0.6(s)六、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為(s)=10ss+2(s+3),試求系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù),并說明該系統(tǒng)是否穩(wěn)定。七、系統(tǒng)的特征方程為S5+2S4+3S2+4S+5=0,試用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解 計(jì)算勞斯表中各元素的數(shù)值,并排列成下表由上表可以看出,第一列各數(shù)值的符號改變了兩次,由+2變成-1,又由-1改變成+9。因此該系統(tǒng)有兩個正實(shí)部的根,系統(tǒng)是不穩(wěn)定

20、的。八、某典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖所示。試確定系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。作業(yè)3一、判斷題1、二階系統(tǒng)在臨界阻尼下其兩個極點(diǎn)位于實(shí)軸的不同位置。錯誤(兩個極點(diǎn)位于S平面負(fù)實(shí)軸上)2、二階系統(tǒng)在欠阻尼下階躍響應(yīng)表現(xiàn)為等幅振蕩的形式。錯誤(無阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線呈等幅振蕩形式,其振蕩頻率為n,幅值為1。)3、一階系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度和其時間常數(shù)有關(guān)。 正確4、兩個二階系統(tǒng)若具有相同的阻尼比,則這兩個系統(tǒng)具有大致相同的超調(diào)量。錯誤5、控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差的大小僅和該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)(及外作用的形式)有關(guān)。錯誤6、線性定常控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性(取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù),而與系統(tǒng)的初始條件和外部輸入無關(guān))

21、和控制系統(tǒng)的外輸入及自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。 正確7、一階系統(tǒng)的時間常數(shù)越小,其動態(tài)響應(yīng)速度越快。正確8、二階系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和阻尼比及無阻尼自振蕩角頻率的乘積成反比。正確9、二階系統(tǒng)的阻尼比越小,振蕩性越強(qiáng)(平穩(wěn)性越差。錯誤10、分析系統(tǒng)特性時采用何種形式的實(shí)驗(yàn)信號,取決于系統(tǒng)在正常工作情況下最常見的輸入信號形式。正確11、時間常數(shù)T越大,一階系統(tǒng)跟蹤單位斜坡輸入信號的穩(wěn)態(tài)誤差越小。錯誤12、系統(tǒng)的根軌跡起始于開環(huán)極零點(diǎn),終止于開環(huán)極點(diǎn)。錯誤(系統(tǒng)的根軌跡起始于開環(huán)極點(diǎn),終止于開環(huán)零點(diǎn)。 正確)13系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為15s(s+5),則該系統(tǒng)有2個極點(diǎn),有2條根軌跡分支。正確14、傳遞函數(shù)G(s

22、)= s+2ss+1(2s+1)的極點(diǎn)為0,1,0.5。錯誤15、開環(huán)GK(s)對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性如圖所示,當(dāng)K增大時,L()下移,()不變。錯誤16.頻率特性是指系統(tǒng)的幅頻特性不包括系統(tǒng)的相頻特性。錯誤17對數(shù)頻率特性是將頻率特性表示在對數(shù)坐標(biāo)中,對數(shù)坐標(biāo)橫坐標(biāo)為頻率w,頻率每變化2倍,橫坐標(biāo)軸上就變化一個單位長度。錯誤18微分環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成正比關(guān)系。正確19、凡是在s左半平面上沒有極、零點(diǎn)的系統(tǒng),稱為最小相位系統(tǒng)。錯誤20、若系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定,且在L()0的所有頻率范圍內(nèi),相頻()-1800,則其閉環(huán)狀態(tài)是穩(wěn)定的。正確二、選擇題1、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為KTs+1,它的對數(shù)

23、幅頻率特性L()隨K值增加而( A )。A、上移 B、下移 C、左移 D、右移2、設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=Ks,則其頻率特性幅值A(chǔ)()=( A )。A、K B、K2 C、1 D、12 3、在轉(zhuǎn)折頻率附近,二階振蕩環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性將出現(xiàn)諧振峰值,其大小和( A )有關(guān)。A、阻尼比 B、阻尼振蕩角頻率 C、無阻尼自振蕩頻率 D、放大系數(shù)4、在用實(shí)驗(yàn)法求取系統(tǒng)的幅頻特性時,一般是通過改變輸入信號的( B )來求得輸出信號的幅值。A、相位 B、頻率 C、穩(wěn)定裕量 D、時間常數(shù)5、理想微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為( A )。A、20dB/dec,通過=1點(diǎn)的直線 B、-20dB/dec,

24、通過=1點(diǎn)的直線C、-20dB/dec,通過=0點(diǎn)的直線 D、20dB/dec,通過=0點(diǎn)的直線6、開環(huán)Gk(s)對數(shù)幅頻特性對數(shù)相頻特性如圖所示,當(dāng)K增大時:(A)A、L()向上平移,()不變;B、L()向上平移,()向上平移;C、L()向下平移,()不變; D、L()向下平移,()向下平移。7、下列開環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng),屬于最小相位系統(tǒng)的是( C )。A、s-15s+1(2s+1) B、1-Ts1+T1s(T0) C、s+12s+1(3s+1) D、s+2ss+3(s-2)8、已知系統(tǒng)頻率特性為51-j3,則該系統(tǒng)可表示為( C )。A、5ejtg-13 B、52+1 e-jtg-1

25、C、52+1 ejtg-13 D、5e-jtg-19、下列開環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng),屬于最小相位系統(tǒng)的有( D )A、s-15s+1(s+1) B、1-Ts1+T1s(T0) C、s+12s-1(s-1) D、s+2s+3(s+2)10、題圖中RC電路的幅頻特性為( B )A、11+T2 B、11+(T)2 C、11-(T)2 D、11+T三、最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如下圖所示,試分別確定各系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。四、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=2(2s+1)8s+1,試?yán)L制系統(tǒng)的漸近對數(shù)幅頻特性曲線。1、0.125 2、0.5五、試求圖示網(wǎng)絡(luò)的頻率特性。此為微分方程和傳遞函數(shù)。將圖中60改為20

26、lg2,1為1/8,2為112,頂峰直線部分0dB/dec,斜線部分為-20 dB/dec,其余不變。作業(yè)4、一、判斷題1PI校正為相位滯后校正。 ( 正確 )2系統(tǒng)如圖所示,)(sGc為一個并聯(lián)校正裝置,實(shí)現(xiàn)起來比較簡單。 正確3系統(tǒng)校正的方法,按校正裝置在系統(tǒng)中的位置和連接形式區(qū)分,有串聯(lián)校正、并聯(lián)(反饋)校正和前饋(前置)校正三種。 正確4按校正裝置Gc(s)的物理性質(zhì)區(qū)分,又有相位超前(微分)校正,相位滯后(積分)校正,和相位滯后超前(積分-微分)校正。 正確5相位超前校正裝置的傳遞函數(shù)為Gc(s)=1+aTs1+Ts,系數(shù)a大于1。 正確6假設(shè)下圖中輸入信號源的輸出阻抗為零,輸出端負(fù)

27、載阻抗為無窮大,則此網(wǎng)絡(luò)一定是一個無源滯后校正網(wǎng)絡(luò)。 錯誤7下圖中網(wǎng)絡(luò)是一個無源滯后校正網(wǎng)絡(luò)。 正確8下圖所示為一個系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性,該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 錯誤9利用相位超前校正,可以增加系統(tǒng)的頻寬,提高系統(tǒng)的快速性,但使穩(wěn)定裕量變小.錯誤10滯后超前校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)的一般形式為:Gc(s)=1+bT1s(1+aT2s)1+T1s(1+T2s),式中a1,baT2。 正確。二、單項(xiàng)選擇題1、慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的頻率特性在( A )上相等。A、幅頻特性的斜率 B、最小幅值 C、相位變化率 D、穿越頻率2、從0變化到+時,延遲環(huán)節(jié)頻率特性極坐標(biāo)圖為(A)。A.圓 B.半圓 C.橢圓 D.雙曲線

28、3、一階微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts,當(dāng)頻率=1/T時,則相頻特性G(j)為( A )A.45 B.-45 C.90 D.-904最小相位系統(tǒng)的開環(huán)增益越大,其( D )A.振蕩次數(shù)越多 B.穩(wěn)定裕量越大 C.相位變化越小 D.穩(wěn)態(tài)誤差越小、5、某校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)G(s)=100s+110s+1,則其頻率特性的奈氏圖終點(diǎn)坐標(biāo)為( D )A.(0,j0) B.(1,j0) C.(1,j1) D.(10,j0)6、一般開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的( B )性能。A.動態(tài) B.穩(wěn)態(tài) C.穩(wěn)定性 D.快速性7、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為K/(Ts+1),它的對數(shù)幅頻率特性L()隨K值增加而( A )A.

29、上移 B.下移 C.左移 D.右移8、設(shè)積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/S,則其頻率特性幅值A(chǔ)()=( A )A.wK/ B. K/2w C.1/ D. 1/2w9、在轉(zhuǎn)折頻率附近,二階振蕩環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性將出現(xiàn)諧振峰值,其大小和( A )有關(guān)。A.阻尼比 B.阻尼振蕩角頻率 C.無阻尼自振蕩角頻率 D.放大系數(shù)10、在用實(shí)驗(yàn)法求取系統(tǒng)的幅頻特性時,一般是通過改變輸入信號的(B)來求得輸出信號的幅值。A.相位 B.頻率 C.穩(wěn)定裕量 D.時間常數(shù)三、什么是PI校正?其結(jié)構(gòu)和傳遞函數(shù)是怎樣的?PI校正又稱為比例積分校正,其結(jié)構(gòu)圖如圖所示。PI校正器的傳遞函數(shù)為四、已知某最小相位系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=K(s1+1)s2+1,參數(shù):20lgK=L()=60db,K=1000,繪制出系統(tǒng)的近似對數(shù)幅頻特性曲線。五、已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)H(s)=300s(s2+2s+100),試用對數(shù)穩(wěn)定判劇判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

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