控制工程基礎習題(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 B； C、 ； D；67. 已知系統的傳遞函數為G（s）=10/(s2+2s+10)，系統輸入x(t)=，則該系統的穩態輸出為（ ）。A、 () B、 ()C、 ()D、 ()68. 下列說法哪些是對的（ ）。 A、傳遞函數的概念不適合于非線性系統；B、傳遞函數中各項系數值和相應微分方程中各項系數對應相等，完全取決于系統的結構參數。C、傳遞函數是在零初始條件下，系統輸出量的拉氏變換和引起該輸出的輸入量的拉氏變換之比。D、 控制系統的穩定性是指在去掉作用于系統上的外界擾動之后，系統的輸出能以足夠的精度恢復到原來的平衡狀態位置，它是由系統本身的結構所決定的而與輸入信號的形式無關。69. 4. 已知函數, 則的終值 A. 零 B. 無窮大 C. a D. 1/a70. 5. 某系統的傳遞函數, 則等于 A. C. 1rad/s (s),試求使系統的諧振峰值M=。（1）G（s）= (2) G(s)=(3) G（s）= (4) G(s)=第三部分：簡答題？而MP、N反映了系統的什么，TS反映了系統的什么，eSS又反映了系統的什么；。 PIＤ調節器性能。4. 在位置隨動系統中，采用轉速負反饋校正，對系統的動態性能有何影響?5．敘述系統開環增益K的大小、積分環節個數v的多少與系統穩定性和穩態性能的關系；6. 系統穩定的充要條件是什么？(從系統特征根的分布來分析)7. 簡述奈氏穩定判據內容；8. 敘述系統開環對數幅頻特性L(ω)低頻段漸近線斜率大小，L(ω)在ω＝1處的高度對系統穩態精度的影響。9. 對PWM控制的大功率晶體管直流調壓電路，采用調制頻率為400Hz的方波較 50Hz方波供電的優點是什么?10. 試述“傳遞函數”、“頻率特性”的定義；11. 經典控制理論的數學模型有幾種形式？寫出時域中數學模型的通式。13. 試分析積分環節、慣性環節、微分環節對系統穩定性的影響，并說出理由。14. 已知 f(t)=+1，其L[f(t)]=多少？15. 開環系統與閉環系統的最本質區別及其優缺點比較。17傳遞函數。，對閉環控制系統的動、靜態性能的影響。25. 為什么在位置隨動系統中，轉速負反饋會得到普遍的應用？26. 時域分析中常用的性能指標有哪些？27. 幅頻特性和相頻特性。28. 頻域分析中如何來表征系統的穩定程度。29. 經典控制理論的數學模型有幾種形式？寫出時域中數學模型的通式。，系統的數學模型有幾種形式。31. 有源校正網路和無源校正網路有什么不同特點，在實現校正規律時其作用是否相同？32. 試舉出能夠實現超前和遲后校正的元件，并從原理上說明這些元件所起的作用。33. 一階無差系統加入加速度信號時能否工作，為什么？在什么情況下能工作。34. 為什么一階無差系統加入速度反饋校正后能夠改善系統的動態特性，用物理概念來解釋。35. 二階無差系統加入微分反饋后對系統的無差度和時間常數有什么影響？36. 有差系統加入微分反饋后對系統的無差度、時間常數和開環放大倍數有什么影響？37. 有哪些元件可作為速度反饋用，試舉例說明。38. 要實現比例加微分校正作用，應采用什么樣的反饋校正元件，其傳遞函數如何？39. 比例加積分控制規律，能否有反饋校正來實現？40. 設有一系統其超調量σ%=20%，調整時間t=，求系統的相位裕度γ和剪切頻率ω。41. 設原系統開環傳遞函數G(s)=,要求校正后系統的復數主導極點具有阻尼比ζ=。試用根軌跡法求K=15時的串聯超前校正裝置。42. 設原系統開環傳遞函數G(s)=,要求校正后系統的相位裕度γ=65176。，幅值裕度K=6分貝。試求串聯超前校正裝置。第四部分：建模題1. 下圖為熱水器電加熱器。為了保持希望的溫度，由溫控開關接通或斷開電加熱器的電源。在使用熱水時，水箱中流出熱水并補充冷水。試畫出這一閉環系統的原理方塊圖，若要改變所需溫度時，定性地說明應怎樣改變和操作。2. 試說明上圖所述系統，當水箱向外放熱水和向里補充冷水時，系統應如何工作并畫出對應的系統方塊圖。3. 機械系統如下圖所示，其中，外力f(t)為系統的輸入，位移x(t)為系統的輸出，m為小車質量，k為彈簧的彈性系數，B為阻尼器的阻尼系數，試求系統的傳遞函數（小車與地面的摩擦不計）4. 下圖是手控調壓系統。當發電機的負載改變或發電機的轉速變化時，發電機的端電壓就要隨之波動。為了保持端電壓的恒定，需不斷調節電阻RJ,以改變激磁電流If,使端電壓保持不變，這樣做很不方便，現將其改成自動調壓系統。試畫出系統原理圖并標出各點應具有的正、負號。5. 下圖為一電動機速度控制系統原理圖。在這個圖中除速度反饋外又增加了一個電流反饋，以補償負載變化的影響。試標出各點信號的正、負號并畫出方塊圖。，試求其傳遞函數G(S)的表達式。7. 下圖（a）與（b）均為自動調壓系統。現在假設空載時（a）與（b）的發電機的端電壓相同均為110伏。試問帶上負載后（a）與（b）哪個能保持110伏電壓不變，哪個電壓要低于110伏，其道理何在？，求傳遞函數。9. 如圖所示，以uSC(t)為輸出量，以uSr(t)為輸入量的系統，試求出其傳遞函數。并指出它屬于哪些典型環節組成？10. 機械系統如圖所示，其中，A點的位移X1(t)為系統的輸入，位移X2(t)為系統的輸出， KK2分別為兩彈簧的彈性系數，B為阻尼器的阻尼系數，試求系統的傳遞函數。11. 下圖為一隨動系統。當控制電位器的滑臂轉角Φ1與反饋電位器的滑臂轉角Φ2不同時，則有Uθ送入放大器，其輸出電壓UD加到執行電動機的電樞兩端，電機帶動負載和滑臂一起轉動直到反饋電位器滑臂位置與控制電位器滑臂位置一致時，即Φ2=Φ1時才停止。試將這個系統繪成方塊圖，并說明該系統的控制量，被控制量和被控制對象是什么？12. 今測得最小相位系統漸近對數幅頻特性曲線如下圖所示，試求其傳遞函數G(S)的表達式。13. 下圖所示為二級ＲＣ電路網絡圖。已知ui(t)為該網絡的輸入，uo(t)為該網絡的輸出，i1(t)、i2(t)、ua(t)為中間變量。⑴試畫出以ui(t)為輸入，uo(t)為輸出的系統的動態結構圖；⑵根據畫出的系統結構圖，求出系統的傳遞函數。14. 彈簧阻尼系統如右圖所示，其中KK2為彈簧彈性系統，BB2為粘性阻尼系數。若位移x(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量。試求該系統的傳遞函數。y (t)B1x(t)K1