機(jī)械控制工程基礎(chǔ)習(xí)題集.doc

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D.輸出量局部反饋參與控制 8.隨動系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號能跟隨（C的變化）。P6 A.反饋信號 B.干擾信號 C.輸入信號 D.模擬信號 9.若反饋信號與原系統(tǒng)輸入信號的方向相反則為（負(fù)反饋）。P3 A.局部反饋 B.主反饋 C.正反饋 D.負(fù)反饋 10．輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響的控制系統(tǒng)是（開環(huán)控制系統(tǒng)）。P2 A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.反饋控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng) 11.自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中一般具有（ B ）。p5 A..給定元件 B.檢測元件 C．放大元件 D．執(zhí)行元件 12. 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差反映了系統(tǒng)的〔 B 〕p8 A. 快速性 B.準(zhǔn)確性 C. 穩(wěn)定性 D.動態(tài)性 13.輸出量對系統(tǒng)的控制作用有直接影響的系統(tǒng)是（ B ）p3 A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.線性控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng) 14.通過動態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定后，被控量與期望值一致的控制系統(tǒng)為（無差系統(tǒng)）。p6 A.有差系統(tǒng) B.無差系統(tǒng) C.連續(xù)系統(tǒng) D.離散系統(tǒng) 15.自動控制系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)過程是以偏差消除( A )。P5-6 A.偏差的過程 B.輸入量的過程 C.干擾量的過程 D.穩(wěn)態(tài)量的過程 16.閉環(huán)控制系統(tǒng)除具有開環(huán)控制系統(tǒng)所有的環(huán)節(jié)外，還必須有( B )。P4-5 A.給定環(huán)節(jié) B.比較環(huán)節(jié) C.放大環(huán)節(jié) D.執(zhí)行環(huán)節(jié) 17.閉環(huán)控制系統(tǒng)必須通過( C )。P3-4 A.輸入量前饋參與控制 B.干擾量前饋參與控制 C.輸出量反饋到輸入端參與控制 D.輸出量局部反饋參與控制 18.輸出信號對控制作用有影響的系統(tǒng)為( B )。p3 A.開環(huán)系統(tǒng) B.閉環(huán)系統(tǒng) C.局部反饋系統(tǒng) D.穩(wěn)定系統(tǒng) 19.把系統(tǒng)擾動作用后又重新平衡的偏差稱為系統(tǒng)的( B )。p8 A.靜態(tài)誤差 B.穩(wěn)態(tài)誤差 C.動態(tài)誤差 D.累計誤差 20.干擾作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的穩(wěn)定系統(tǒng)在干擾作用消失后( B )。P7 A.將發(fā)散離開原來的平衡狀態(tài) B.將衰減收斂回原來的平衡狀態(tài) C.將在原平衡狀態(tài)處等幅振蕩 D.將在偏離平衡狀態(tài)處永遠(yuǎn)振蕩 21.無差系統(tǒng)是指( B )。P6 A.干擾誤差為零的系統(tǒng) B.穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng) C.動態(tài)誤差為零的系統(tǒng) D.累計誤差為零的系統(tǒng) 22.把系統(tǒng)從一個穩(wěn)態(tài)過渡到新的穩(wěn)態(tài)的偏差稱為系統(tǒng)的( B )p8 A.靜態(tài)誤差 B.穩(wěn)態(tài)誤差 C.動態(tài)誤差 D.累計誤差 23.以同等精度元件組成的開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)其精度比較為（B ）p2-4 A.開環(huán)高 B.閉環(huán)高 C.相差不多 D.一樣高 24.隨動系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號能跟隨（ C ）p6 A.反饋信號的變化 B.干擾信號的變化 C.輸入信號的變化 D.模擬信號的變化 25.對于抗干擾能力強(qiáng)系統(tǒng)有（ B ）p3-4 A.開環(huán)系統(tǒng) B.閉環(huán)系統(tǒng) C.線性系統(tǒng) D.非線性系統(tǒng) 26.對于一般控制系統(tǒng)來說（A ）p2 A.開環(huán)不振蕩 B.閉環(huán)不振蕩 C.開環(huán)一定振蕩 D.閉環(huán)一定振蕩 27.輸出量對系統(tǒng)的控制作用沒有影響的控制系統(tǒng)是（A ）p2 A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.反饋控制系統(tǒng) D.非線性控制系統(tǒng) 二、填空題 1.任何閉環(huán)系統(tǒng)都存在信息的傳遞與反饋，并可利用（反饋進(jìn)行控制）。P3 2.對控制系統(tǒng)性能的基本性能要求是（穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速）。P7 3.控制系統(tǒng)校正元件的作用是（改善系統(tǒng)性能）。P5 4.開環(huán)控制系統(tǒng)比閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度（ 差或低 ）。P2-3 5.恒值控制系統(tǒng)的輸出量以一定的精度保持（希望值）。P6 6.通過動態(tài)調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定后，被控量與期望值一致的控制系統(tǒng)為（無差系統(tǒng)）p6 7.干擾作用下，偏離原來平衡狀態(tài)的穩(wěn)定系統(tǒng)在干擾作用消失后將（重新恢復(fù)到）原來的平衡狀態(tài)。 8無差系統(tǒng)是指（穩(wěn)態(tài)誤差）為零的系統(tǒng)。P6 9.負(fù)反饋系統(tǒng)通過修正偏差量使系統(tǒng)趨向于（給定值）。P3（6.16） 三、名詞解釋題 1.自動控制：沒有人直接參與的情況下，使生產(chǎn)過程或被控對象的某些物理量準(zhǔn)確地按照預(yù)期規(guī)律變化的控制調(diào)節(jié)過程。P1 2.開環(huán)控制系統(tǒng)：在控制器和被控對象間只有正向控制作用的系統(tǒng)。P2 3.閉環(huán)控制系統(tǒng)：輸出端和輸入端之間有反饋回路，輸出量對系統(tǒng)直接參與控制作用的系統(tǒng)。P3 4.穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指擾動消失后，控制系統(tǒng)由初始偏差回復(fù)到原平衡狀態(tài)的性能。P7 5.快速性：是指在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。P7 6.準(zhǔn)確性：是指系統(tǒng)響應(yīng)的動態(tài)過程結(jié)束后，被控量與希望值之間的誤差值，誤差值越小準(zhǔn)確性越高。P8 四、簡答題 1.簡述開環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 1）輸出端和輸入端之間無反饋回路；2）無自糾正偏差的能力，控制精度低；3）結(jié)構(gòu)簡單，成本低；4）一般是穩(wěn)定的，工作可靠。P2 2.簡答閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點： 1）輸出端和輸入端之間有反饋回路；2）有自糾正偏差的能力，控制精度高；3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。P3 3.簡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制原理： 1)檢測輸出量的實際值；2)將實際值與給定值（輸入量）進(jìn)行比較得出偏差值； 3)用偏差值產(chǎn)生控制調(diào)節(jié)作用去消除偏差。P3-4 4.簡述對控制系統(tǒng)的基本要求： 1）穩(wěn)定性：穩(wěn)定性是指擾動消失后，控制系統(tǒng)由初始偏差回復(fù)到原平衡狀態(tài)的性能；2）準(zhǔn)確性：被控量與希望值之間的穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差值越小準(zhǔn)確性越高；3）快速性：消除系統(tǒng)輸出量與給定輸入量之間偏差的快慢程度。P7-8 5.簡答反饋控制系統(tǒng)的組成： 答：反饋控制系統(tǒng)主要包括給定元件、反饋元件、比較元件、放大元件、執(zhí)行元件及校正元件等。P4 第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 一、選擇填空題 1.線性定常系統(tǒng)對某輸入信號導(dǎo)數(shù)（積分）的時域響應(yīng)等于（ B ）。P10 A.該輸入信號時域響應(yīng)的積分（導(dǎo)數(shù)） B.該輸入信號時域響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分） C.該輸入信號頻率響應(yīng)的積分（導(dǎo)數(shù)） D.該輸入信號頻率響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分） 2.若系統(tǒng)中的齒輪或絲杠螺母傳動存在間隙，則該系統(tǒng)的換向工作狀態(tài)為（A）。P11 A.本質(zhì)非線性狀態(tài) B.非本質(zhì)非線性狀態(tài) C.本質(zhì)線性狀態(tài) D.非本質(zhì)線性狀態(tài) 3.描述系統(tǒng)零輸入狀態(tài)的齊次微分方程的根是系統(tǒng)的（ A ）。P12、17 A.閉環(huán)極點 B.開環(huán)極點 C.開環(huán)零點 D.閉環(huán)零點 4.線性定常系統(tǒng)輸入信號導(dǎo)數(shù)的時間響應(yīng)等于該輸入信號時間響應(yīng)的（D ） A. 傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導(dǎo)數(shù) 5.微分方程的通解是描述系統(tǒng)固有特性的（Ｂ）。P12、15 A.強(qiáng)迫運動解 B.自由運動解 C.全響應(yīng) D.穩(wěn)態(tài)響應(yīng) 6.傳遞函數(shù)G(s)的零點是（ A ）。P17 A.G(s)=0的解 B.G(s)=∞的解 C.G(s)＞0的不等式解 D.G(s)＜0的不等式解 7.線性定常系統(tǒng)輸入信號積分的時間響應(yīng)等于該輸入信號時間響應(yīng)的( C ) A.傅氏變換 B.拉氏變換 C.積分 D.導(dǎo)數(shù) 8.傳遞函數(shù)的分母反映系統(tǒng)本身（ C ）。P17 A.振蕩特性 B.阻尼特性 C.與外界無關(guān)的固有特性 D.與外界之間的關(guān)系 9.系統(tǒng)的特征方程是（ C ）。P28 A.1+（閉環(huán)傳遞函數(shù)）=0 B.1+（反饋傳遞函數(shù)）=0 C.1+（開環(huán)傳遞函數(shù)）=0 D.1+（前向傳遞函數(shù)）=0 10.實際的物理系統(tǒng)的零點映射到復(fù)平面上為（A ）。p17 A.坐標(biāo)原點 B.極點 C.零點 D.無窮遠(yuǎn)點 11.同一個控制系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程和開環(huán)傳遞函數(shù)（A ）。P29 A.是唯一的，且與輸入或輸出無關(guān) B.是相同的，且與輸入或輸出無關(guān) C.是唯一的，且與輸入和輸出有關(guān) D.是相同的，且與輸入和輸出有關(guān) 12.求線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)條件是（Ｃ）。p16 A.穩(wěn)定條件 B.穩(wěn)態(tài)條件 C.零初始條件 D.瞬態(tài)條件 13.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，則單位反饋的閉環(huán)傳遞函數(shù)為（ A ）p27-28 A. B. C. D. 14.微分環(huán)節(jié)使系統(tǒng)（Ａ）p20 A.輸出提前 B.輸出滯后 C.輸出大于輸入 D.輸出小于輸入 15.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳遞函數(shù)是（Ｃ）p27 A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比 B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比 C.輸出信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比 D.誤差信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比 16.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（Ａ）p17 A.數(shù)學(xué)模型 B.被控對象 C.被控參量 D.結(jié)構(gòu)參數(shù) 17.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)系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)與（Ｃ）p27-28 A.反饋傳遞函數(shù)相同 B.閉環(huán)傳遞函數(shù)相同 C.開環(huán)傳遞函數(shù)相同 D.誤差傳遞函數(shù)相同 18.可以用疊加原理的系統(tǒng)是（Ｄ）p10 A.開環(huán)控制系統(tǒng) B.閉環(huán)控制系統(tǒng) C.離散控制系統(tǒng) D.線性控制系統(tǒng) 19.對于一個確定的系統(tǒng)，它的輸入輸出傳遞函數(shù)是（Ａ）p17 A.唯一的 B.不唯一的 C.決定于輸入信號的形式 D.決定于具體的分析方法 20.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將使系統(tǒng)（Ａ）p21 A.增大干擾誤差 B.減小干擾誤差 C.增大階躍輸入誤差 D.減小階躍輸入誤差 21.控制框圖的等效變換原則是變換前后的（B）p30（1.2） A.輸入量和反饋量保持不變 B. 輸入量和輸出量保持不變 C.輸入量和干擾量保持不變 D. 輸出量和反饋量保持不變 22.線性控制系統(tǒng)（Ｂ）p10 A.一定是穩(wěn)定系統(tǒng) B.是滿足疊加原理的系統(tǒng) C.是穩(wěn)態(tài)誤差為零的系統(tǒng) D.是不滿足疊加原理的系統(tǒng) 23.同一系統(tǒng)由于研究目的的不同，可有不同的（Ｂ）p17 A.穩(wěn)定性 B.傳遞函數(shù) C.諧波函數(shù) D.脈沖函數(shù) 24.非線性系統(tǒng)的最主要特性是（Ｂ）p11-12 A.能應(yīng)用疊加原理 B.不能應(yīng)用疊加原理 C.能線性化 D.不能線性化 25.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于（Ｂ）p19 A.反饋量的微分 B.輸入量的微分 C.反饋量 D.輸入量 26.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（Ａ）p17 A.傳遞函數(shù) B.反函數(shù) C.正弦函數(shù) D.余弦函數(shù) 27.比例環(huán)節(jié)能立即地響應(yīng)（Ｂ）p18 A.輸出量的變化 B.輸入量的變化 C.誤差量的變化 D.反饋量的變化 28.滿足疊加原理的系統(tǒng)是（Ｃ）p10 A.定常系統(tǒng) B.非定常系統(tǒng) C.線性系統(tǒng) D.非線性系統(tǒng) 29.彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對運動構(gòu)件的（Ｂ）p13 A.相對位移成正比 B.相對速度成正比 C.相對加速度成正比 D.相對作用力成正比 30.傳遞函數(shù)的量綱是（Ｂ）p16-17 A.取決于輸入與反饋信號的量綱 B.取決于輸出與輸入信號的量綱 C.取決于干擾與給定輸入信號的量綱 D.取決于系統(tǒng)的零點和極點配置 31.理想微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（Ｃ）p19 A. B. C.s D.1+Ts 32.一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（Ｄ）p23 A. B. C.s D.1+Ts 33.實際系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母階次（Ｃ）p17 A.小于分子階次 B.等于分子階次 C.大于等于分子階次 D.大于或小于分子階次 34.若積分環(huán)節(jié)時間常數(shù)為T，則輸出量隨時間的增長而不斷地增加，增長斜率為（Ｂ）p21 A.T B.1/T C.1+1/T D.1/T2 35.傳遞函數(shù)只與系統(tǒng)（Ａ）p16-17 A.自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān) B.輸入信號有關(guān) C.輸出信號有關(guān) D.干擾信號有關(guān) 36.閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)是（C）p27 A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比 B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比 C.反饋信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比 D.誤差信號的拉氏變換與反饋信號的拉氏變換之比 37.實際物理系統(tǒng)微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特性的（A）p12 A.結(jié)構(gòu)參數(shù)組成 B.輸入?yún)?shù)組成 C.干擾參數(shù)組成 D.輸出參數(shù)組成 38.實際物理系統(tǒng)的微分方程中輸入輸出及其各階導(dǎo)數(shù)項的系數(shù)由表征系統(tǒng)固有特性（A）p12 A.特征參數(shù)組成 B.輸入?yún)?shù)組成 C.干擾參數(shù)組成 D.輸出參數(shù)組成 39.傳遞函數(shù)代表了系統(tǒng)的固有特性，只與系統(tǒng)本身的（D）p16-17 A. 實際輸入量 B.實際輸出量 C.期望輸出量 D.內(nèi)部結(jié)構(gòu)，參數(shù) 40.慣性環(huán)節(jié)不能立即復(fù)現(xiàn)（ B ）p22-23 A.反饋信號 B.輸入信號 C.輸出信號 D.偏差信號 41.衡量慣性環(huán)節(jié)慣性大小的參數(shù)是（ C ）p22 A.固有頻率 B.阻尼比 C.時間常數(shù) D.增益系數(shù) 42.微分環(huán)節(jié)可改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性并能（ C ）p19-21 A.增加其固有頻率 B.減小其固有頻率 C.增加其阻尼 D.減小其阻尼 43.慣性環(huán)節(jié)含有貯能元件數(shù)為（ B ）p22 A.2 B.1 C.0 D.不確定 44.積分器的作用是直到輸入信號消失為止，其輸出量將（ A ）p21 A.直線上升 B.垂直上升 C.指數(shù)線上升 D.保持水平線不變 45.系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系為，則該系統(tǒng)為（ B ）p11-12 A.線性系統(tǒng) B.非線性系統(tǒng) C.線性時變系統(tǒng) D.線性定常系統(tǒng) 46.開環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是（A）p16 A.輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比 B.輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比 C.反饋信號的拉氏變換與誤差信號的拉氏變換之比 D.誤差信號的拉氏變換與反饋信號的拉氏變換之比 47.積分調(diào)節(jié)器的輸出量取決于（B）p21 A.干擾量對時間的積累過程 B.輸入量對時間的積累過程 C.反饋量對時間的積累過程 D.誤差量對時間的積累過程 48.積分環(huán)節(jié)的積分時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為（Ｂ ）p21 A.1 B.1/T C.T D.1＋1/T 49.實際的物理系統(tǒng)的極點映射到復(fù)平面上為（ D ）。p17 A.坐標(biāo)原點 B.極點 C.零點 D.無窮遠(yuǎn)點 二、填空題 1.系統(tǒng)的齊次微分方程描述系統(tǒng)在零輸入下的（自由運動狀態(tài)或模態(tài)）。P12 2.本質(zhì)非線性系統(tǒng)在工作點附近存在（不連續(xù)直線、跳躍、折線以及非單值關(guān)系）等嚴(yán)重非線性性質(zhì)情況。P12 3.若輸入已經(jīng)給定，則系統(tǒng)的輸出完全取決于（傳遞函數(shù)）。P17 4.實際系統(tǒng)具有慣性且系統(tǒng)能源有限，系統(tǒng)輸出不會超前于輸入，故傳遞函數(shù)分母s的階數(shù)n必須（大于等于）分母s的階數(shù)m。p17 5.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和（閉環(huán)特征方程）是唯一的。P29 6.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)特征多項式和開環(huán)特征多項式具有（相同）的階次。P29 7.同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的（零點），單不存在（公共極點）。P29 8.積分環(huán)節(jié)的特點是它的輸出量為輸入量對（時間）的積累。P21 9.滿足疊加原理的系統(tǒng)是（線性）系統(tǒng)。P10 10.不同屬性的物理系統(tǒng)可以有形式相同的（數(shù)學(xué)模型）。P17 11.閉環(huán)系統(tǒng)前向傳遞函數(shù)是輸出信號的拉氏變換與（偏差信號）的拉氏變換之比。P27 12.理想微分環(huán)節(jié)的輸出量正比于（輸入量）的微分。P19 13.求線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)條件是（零初始條件）。P16 14.微分環(huán)節(jié)是高通濾波器，將增大系統(tǒng)（干擾誤差）。P21 15.控制框圖的等效變換原則是變換前后的（輸入量和輸出量）保持不變。P30 16.積分環(huán)節(jié)的特點是它的輸出量為輸入量對（時間）的積累。P21 17.實際系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母階次（大于等于）分子階次。 18.實際的物理系統(tǒng)的極點映射到復(fù)平面上為（無窮遠(yuǎn)點）。P17 19.理想微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為（Ts）。P19 20.比例環(huán)節(jié)能立即地響應(yīng)（輸入量）的變化。P18 21.積分環(huán)節(jié)輸出量隨時間的增長而不斷地增加，增長斜率為（時間常數(shù)的倒數(shù)）。P21 三、名詞解釋題 1.本質(zhì)非線性系統(tǒng)：系統(tǒng)在工作點附近存在不連續(xù)直線、跳躍、折線以及非單值關(guān)系等嚴(yán)重非線性性質(zhì)的系統(tǒng)。P12 2.系統(tǒng)微分方程的通解：系統(tǒng)由于初始條件引起的瞬態(tài)響應(yīng)過程。P12、15 3.開環(huán)傳遞函數(shù)：指閉環(huán)系統(tǒng)中前向通道傳遞函數(shù)與反饋傳遞函數(shù)之積。P27 4.傳遞函數(shù)：線性定常系統(tǒng)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。P16 5.系統(tǒng)微分方程的特解：系統(tǒng)由輸入引起的強(qiáng)迫響應(yīng)。P12、15 6.比例環(huán)節(jié)：輸出量能立即成比例地復(fù)現(xiàn)輸入量的環(huán)節(jié)。P18 7.微分環(huán)節(jié)：輸出量與輸入量的微分成比例的環(huán)節(jié)。P19 8.積分環(huán)節(jié)：輸出量正比于輸入量的積分的環(huán)節(jié)。P21 9.延時環(huán)節(jié)：輸出量滯后輸入量但不失真的環(huán)節(jié)。P25 10.慣性環(huán)節(jié)：輸出量和輸入量的動力學(xué)關(guān)系為一階微分方程形式的環(huán)節(jié)。P22 11.振動環(huán)節(jié)：輸出量和輸入量的動力學(xué)關(guān)系為二階微分方程形式的環(huán)節(jié)。P23 四、簡答題 1.簡答線性定常系統(tǒng)的2個重要特性。P10 答：1）滿足疊加原理；2）線性定常系統(tǒng)對某輸入信號導(dǎo)數(shù)（積分）的時域響應(yīng)等于該輸入信號時域響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)（積分）。 2.簡答常見的幾種非線性特性。P10、11 答：1）傳動間隙非線性；2）死區(qū)非線性；3）摩擦力非線性；4）飽和非線性；5）平方律非線性。 3.若輸入為電流、輸出為電壓，分別寫出如圖所示電阻、電容及電感的復(fù)數(shù)阻抗（傳遞函數(shù)）。 答：1）電阻 2）電容 3）電感 4.若力為輸入、位移為輸出時，寫出如圖所示機(jī)械系統(tǒng)的彈簧、粘性阻尼以及質(zhì)量的傳遞函數(shù)。 答：1）彈簧：； 2）粘性阻尼：； 3）質(zhì)量： 5.已知控制系統(tǒng)如圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定題31圖b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容A、B。p30-31 (a) (b) 圖 答：根據(jù)系統(tǒng)框圖等效原則，由圖a）得 6.已知控制系統(tǒng)如圖a）所示，利用系統(tǒng)匡圖等效變換原則確定圖b）所示系統(tǒng)函數(shù)方框中的內(nèi)容A.B。p30-31 （a） （b） 圖 答：根據(jù)系統(tǒng)框圖等效原則，由圖a）及圖b）得 7.簡述同一閉環(huán)控制系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)與開環(huán)傳遞函數(shù)之間的特性關(guān)系。P29 答：1）閉環(huán)特征方程為開環(huán)傳遞函數(shù)有理分式的分母多項式與分子多項式之和； 2）閉環(huán)特征多項式和開環(huán)特征多項式具有相同的階次； 3）閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點，但不存在公共極點。 8.說明同一閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點。P27-29 答：設(shè)系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為：，反饋傳遞函數(shù)為：，則 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 分別令開環(huán)傳遞函數(shù)和閉環(huán)傳遞函數(shù)的分子為零可得同一方程：，方程的根即為傳遞函數(shù)的零點，故閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)具有相同的零點。 9.簡答典型環(huán)節(jié)的基本類型。P18-25 答：典型環(huán)節(jié)包括的基本類型有：比例環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、延時環(huán)節(jié)等。 10.寫出線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的三種數(shù)學(xué)表達(dá)模型。P16-17 1）傳遞函數(shù)的基本模型： 2）傳遞函數(shù)的零極點增益模型 式中，——控制系統(tǒng)的增益； ——控制系統(tǒng)的零點；——控制系統(tǒng)的極點。 3）傳遞函數(shù)的時間常數(shù)模型 式中，——控制系統(tǒng)的增益；——為控制系統(tǒng)的各種時間常數(shù)。 11.簡述控制系統(tǒng)的基本聯(lián)接方式。P26-28 1）環(huán)節(jié)的串聯(lián)聯(lián)接方式 由n個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳遞函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之積，即 2）環(huán)節(jié)的并聯(lián)聯(lián)接方式 由n個環(huán)節(jié)并聯(lián)而成的系統(tǒng)，則其系統(tǒng)傳遞函數(shù)為各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)之和，即 3）環(huán)節(jié)的反饋聯(lián)接 若系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為；反饋通道的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 12.寫出比例、微分、積分、慣性、振蕩以及延時環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。P18-25 答：比例環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、延時環(huán)節(jié) 13.簡述傳遞函數(shù)的特點。P17 1）是以系統(tǒng)參數(shù)表示線性定常系統(tǒng)輸出量與輸入量之間關(guān)系的代數(shù)表達(dá)式； 2）若系統(tǒng)的輸入給定，則系統(tǒng)的輸出完全取決于傳遞函數(shù)； 3）實際的物理系統(tǒng)其傳遞函數(shù)的分母階次一定大于或等于分子的階次； 4）傳遞函數(shù)的量綱取決于系統(tǒng)的輸入與輸出； 5）傳遞函數(shù)不能描述系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。 14.簡述微分環(huán)節(jié)對系統(tǒng)的控制作用。P19-21（5.32） 答：1）使輸出提前，改善系統(tǒng)的快速性；2）增加系統(tǒng)阻尼，減小系統(tǒng)超調(diào)量，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；3）強(qiáng)化系統(tǒng)噪聲干擾作用，提高噪聲靈敏度，增大因干擾引起的誤差。 15.簡述基于分支點和求和點移動的傳遞函數(shù)方框圖模型的等效變換原理。 答：1）分支點移動：分支點逆（信號）流移動，則在各分支支路上乘以所跨過的傳遞函數(shù)；分支點順流移動，則在各分支支路上除以所跨過的傳遞函數(shù)。 2）求和點移動：求和點逆流移動，則在各輸入支路上除以所跨過的傳遞函數(shù)；求和點順流移動，則在各輸入支路上乘以所跨過的傳遞函數(shù)。 3）分支點和求和點不能互跨移動。 五、計算應(yīng)用題 1. P12-18 解：對m進(jìn)行受力分析 由牛頓第二定律得 整理得系統(tǒng)的微分方程為： 傳遞函數(shù)為 2.已知圖中，k1、k2為彈簧剛度，c為阻尼器阻尼系數(shù)，xi為輸入量，xo為輸出量，求圖中所示彈簧阻尼系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。P16-18 進(jìn)行受力分析，可寫出如下微分 可得： 3.圖所示為電感L、電阻R與電容C的串、并聯(lián)電路，ui為輸入電壓，uo為輸出電壓。求此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16-18 RLC電路 解： 根據(jù)克希荷夫定律，有： 拉氏變換后，將后兩式代入第一式，整理得： 故傳遞函數(shù)為： 式中，。 4.系統(tǒng)如圖所示，為彈簧剛度，為阻尼器阻尼系數(shù)，為系統(tǒng)的輸入信號，為系統(tǒng)的輸出信號，求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16-18,p23-24 圖 解：對系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定理得： 故系統(tǒng)的微分方程為： 對方程兩邊取拉氏變換得 由傳遞函數(shù)定義得 5.無源R－C－L網(wǎng)絡(luò)如題38圖所示，其中為輸入電壓，為輸出電壓，為電流，為電阻，為電容，為電感，求其傳遞函數(shù)。P16-18,p23-24 題38圖 網(wǎng)絡(luò)的方程為 進(jìn)行拉氏變換后得 消去中間變量得傳遞函數(shù)為 6. P12-18 7.已知圖中，k1、k2為彈簧剛度，c為阻尼器阻尼系數(shù)，xi為輸入量，xo為輸出量，求圖中所示彈簧阻尼系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16-18 解：設(shè)中間變量為x，則 對上述二式取拉氏變換得： 消去中間變量得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： 8.電路系統(tǒng)如圖所示，建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。P16-18 (c) (d) (e) (f) 解： （a）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ淼? （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時， （b）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ? （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時，則 （c）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ淼? （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時， （d）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ? （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時， （e）由圖根據(jù)克希霍夫電流和電壓定理 （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時，則 （f）由圖根據(jù)克?；舴螂娏骱碗妷憾ɡ淼? （1） （2） 將（1）式代入（2）式并在零初始條件下取拉氏變換得： （3） 由上式的第1式減去第3式，并將第2式代入其中得到： （4） 由（3）式的第2式得，將其代入（3）式的第3式得： （5） 將（5）式代入（4）式解得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： （6） 當(dāng)時，則 第3章 控制系統(tǒng)的時域分析 一、選擇填空題 1.高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)分量取決于（D）。P60-61 A.系統(tǒng)實數(shù)極點 B.系統(tǒng)虛數(shù)極點 C.復(fù)數(shù)極點實部 D.控制輸入信號 ２.二階系統(tǒng)的固有頻率為，阻尼比為 ，其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（C）。P54-55 A. B. C. D. ３.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位階躍響應(yīng)為（A）p45 A. B. C. D. ４.系統(tǒng)的自由（固有）運動屬性（A）p61 A.取決于系統(tǒng)的極點 B.取決于系統(tǒng)的零點 C.取決于外部輸入信號 D.取決于外部干擾信號 ５.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的一階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（A）。P60-61 A.系統(tǒng)實數(shù)極點 B.系統(tǒng)虛數(shù)極點 C.復(fù)數(shù)極點實部 D.控制輸入信號 6.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為（C）。p46 A. B. C. D. 7.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的二階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（C）。P60-61 A.系統(tǒng)實數(shù)極點 B.系統(tǒng)虛數(shù)極點 C.復(fù)數(shù)極點實部 D.控制輸入信號 8.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位斜坡響應(yīng)為（B）p46-47 A. B. C. D. 9.過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（C）p52-53 A.零 B.常數(shù) C.單調(diào)上升曲線 D.等幅衰減曲線 10.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的各瞬態(tài)分量和為系統(tǒng)的（D）。P60-61 A.單位階躍響應(yīng) B.單位斜坡響應(yīng) C.單位正弦響應(yīng) D.自由運動響應(yīng) 11.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（A）p45-46 A.0 B. C. D. 12.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（B）p40-41 A.1/s B.1 C. D.1+1/s 13.高（n）階系統(tǒng)的各極點為互不相等的實數(shù)極點時，則系統(tǒng)的自由運動模態(tài)形式為（C）。P61 A. B. C. D. 14.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為（B）P47 A.0 B. C. D. 15.當(dāng)輸入量發(fā)生突變時，慣性環(huán)節(jié)的輸出量不能突變，只能按（ B ）p22、p45-46 A.正弦曲線變化 B.指數(shù)曲線變化 C.斜坡曲線變化 D.加速度曲線變化 16.線性定常二階系統(tǒng)的輸出量與輸入量之間的關(guān)系是（A）p49-55 A.振蕩衰減關(guān)系 B.比例線性關(guān)系 C.指數(shù)上升關(guān)系 D.等幅振蕩關(guān)系 17.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在t＝0處的斜率越大，系統(tǒng)的（A）p45 A.響應(yīng)速度越快 B.響應(yīng)速度越慢 C.響應(yīng)速度不變 D.響應(yīng)速度趨于零 18.控制系統(tǒng)的時域穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是時間（D）p42-43 A.等于零的初值 B.趨于零的終值 C.變化的過程值 D.趨于無窮大時的終值 19.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（B）p49-52 A.零 B.常數(shù) C.單調(diào)上升曲線 D.等幅衰減曲線 20.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號振幅的衰減速度取決于（A）p49-54 A. B. C. D. 21.單位加速度信號的拉氏變換為（D）p40 A.1 B. C. D. 22.三個一階系統(tǒng)的時間常數(shù)關(guān)系為T2＜T1＜T3，則（A）p44-46 A.T2系統(tǒng)響應(yīng)快于T3系統(tǒng) B.T1系統(tǒng)響應(yīng)快于T2系統(tǒng) C.T2系統(tǒng)響應(yīng)慢于T1系統(tǒng) D.三個系統(tǒng)響應(yīng)速度相等 23.閉環(huán)控制系統(tǒng)的時域性能指標(biāo)是（C）p44 A.相位裕量 B.輸入信號頻率 C.最大超調(diào)量 D.系統(tǒng)帶寬 24.輸入階躍信號穩(wěn)定的系統(tǒng)在輸入脈沖信號時（C）p59-62 A．將變成不穩(wěn)定系統(tǒng) B.其穩(wěn)定性變好 C.其穩(wěn)定性不變 D.其穩(wěn)定性變差 25.二階欠阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（C）p49-52 A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線 26.單位斜坡信號的拉氏變換為（C）p40 A.1 B. C. D. 27.若二階系統(tǒng)的阻尼比和固有頻率分別為和，則其共軛復(fù)數(shù)極點的實部為（B）p49-50 A. B. C. D. 28.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)跟蹤斜坡信號的（C）p47 A.穩(wěn)定性越好 B.穩(wěn)定性越差 C.穩(wěn)態(tài)性越好 D.穩(wěn)態(tài)性越差 29.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（A）p52 A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線 30.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量（A）p56 A.只與阻尼比有關(guān) B.只與固有頻率有關(guān) C.與阻尼比和固有頻率都有關(guān) D.與阻尼比和固有頻率都無關(guān) 31.過阻尼的二階系統(tǒng)與臨界阻尼的二階系統(tǒng)比較，其響應(yīng)速度（A）p49-55 A.過阻尼的小于臨界阻尼的 B.過阻尼的大于臨界阻尼的 C.過阻尼的等于臨界阻尼的 D.過阻尼的反比于臨界阻尼的 32.二階過阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（D）p52-53 A.單調(diào)衰減曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線 33.一階系統(tǒng)在時間為時刻的單位階躍響應(yīng)為（D）p45-46 A. 1 B. 0.98 C. 0.95 D. 0.632 34.當(dāng)二階系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的負(fù)實軸上時，其系統(tǒng)（C）p50 A.阻尼比為0 B.阻尼比大于0 C.阻尼比大于或等于1 D.阻尼比小于0 35.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號的衰減振蕩角頻率為（B）p49-54 A.無阻尼固有頻率 B.有阻尼固有頻率 C.幅值穿越頻率 D.相位穿越頻率 36.反映系統(tǒng)動態(tài)精度的指標(biāo)是（A）p44、p56 A.超調(diào)量 B.調(diào)整時間 C.上升時間 D.振蕩次數(shù) 37.典型二階系統(tǒng)在欠阻尼時的階躍響應(yīng)為（B）p50 A.等幅振蕩曲線 B.衰減振蕩曲線 C.發(fā)散振幅曲線 D.單調(diào)上升曲線 38.當(dāng)系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的虛軸上時，其系統(tǒng)（A）p50 A.阻尼比為0 B.阻尼比大于0 C.阻尼比小于1大于0 D.阻尼比小于0 39.當(dāng)系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的Ⅱ或Ⅲ象限內(nèi)時，其系統(tǒng)（C）p50 A.阻尼比等于0 B.阻尼比等于1 C.阻尼比大于0而小于1 D.阻尼比小于0 40.欠阻尼二階系統(tǒng)是（A）p50 A．穩(wěn)定系統(tǒng) B. 不穩(wěn)定系統(tǒng) C.非最小相位系統(tǒng) D.Ⅱ型系統(tǒng) 41.二階無阻尼系統(tǒng)的時間響應(yīng)為（B）p49-54 A.單調(diào)上升曲線 B.等幅振蕩曲線 C.衰減振蕩曲線 D.指數(shù)上升曲線 42.工程中的二階系統(tǒng)總是（C）p49-54 A.開環(huán)系統(tǒng) B.閉環(huán)系統(tǒng) C.穩(wěn)定系統(tǒng) D.非線性系統(tǒng) 43.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±0.02時，其調(diào)整時間為（D）p46 A.T B.2T C.3T D.4T 44.線性定常系統(tǒng)輸出響應(yīng)的等幅振蕩頻率為，則系統(tǒng)存在的極點有（D）p50（1.11） A. B. C. D. 45.欠阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（B）p50-52 A.零 B.常數(shù) C.等幅振蕩曲線 D.等幅衰減曲線 46.單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換是（A）p40 A.1/s B.1 C. D.1+1/s 47.輸出量拉氏變換為，用終值定理求得其的穩(wěn)態(tài)值為（C）p43 A.∞ B．4 C.0.1 D.0 48.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其單位階躍響應(yīng)曲線開始時刻的斜率為（C）p45 A. B. C. D. 50.高階系統(tǒng)的主導(dǎo)極點離（D）p62（4.5） A.實軸的距離大于其他極點的1/5 B.實軸的距離小于其他極點的1/5 C.虛軸的距離大于其他極點的1/5 D.虛軸的距離小于其他極點的1/5 二、填空題 1.高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量取決于系統(tǒng)（控制輸入信號）。P60-61 1-1.高階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量為（零）。P61（2.18） 2.臨界阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（ 常數(shù) ）。P50-52 3.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的一階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（實數(shù)極點）。P60-61 4.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)跟蹤（ 斜坡信號 ）的穩(wěn)態(tài)誤差也越小。P47 5.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的二階環(huán)節(jié)瞬態(tài)分量和取決于（復(fù)數(shù)極點實部）。P60-61 5-1高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的瞬態(tài)分量取決于系統(tǒng)的（極點）。P61（1.18） 6.彈簧-質(zhì)量-阻尼系統(tǒng)的阻尼力與兩相對運動構(gòu)件的（相對速度）成正比。P22 7.高階系統(tǒng)時間響應(yīng)的各瞬態(tài)分量和為系統(tǒng)的（自由運動模態(tài)）。P60-61 8.一階系統(tǒng)的時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為（）。P46 9.高階系統(tǒng)的極點出現(xiàn)相等的重實數(shù)極點時，則系統(tǒng)的自由運動模態(tài)形式為（）。P61 10.過阻尼二階系統(tǒng)的單位階躍穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為（ 常數(shù) ）。P50-53 11.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在t＝0處的斜率越大，系統(tǒng)的（響應(yīng)速度）越快。P45-46 12.當(dāng)系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的負(fù)實軸上時，其系統(tǒng)阻尼比（大于或等于1 ）。P50-51 13.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（ 1 ）。P40 14.二階臨界阻尼系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為（單調(diào)上升）曲線。 15.當(dāng)輸入量發(fā)生突變時，慣性環(huán)節(jié)的輸出量按（指數(shù)曲線）單調(diào)上升變化。P22、P45-46 16.二階欠阻尼系統(tǒng)的時間響應(yīng)為（ 衰減振蕩 ）曲線。P49-55 17.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號以（有阻尼固有頻率）為角頻率衰減振蕩。P52 18.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±0.05時，其調(diào)整時間為（3T）。p46 19.當(dāng)系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的虛軸上時，系統(tǒng)阻尼比為（ 0 ）。P50 20.控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量只與（阻尼比）有關(guān)。P56 21.單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換是（ 1 ）。P40 22.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號隨阻尼比減小振蕩幅度（增大）。P50-55 23.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線開始時刻的斜率為（ ）。P45-46 24.一階系統(tǒng)在時間為時刻的單位階躍響應(yīng)為穩(wěn)態(tài)值的（63.2%）。 25.當(dāng)系統(tǒng)極點落在復(fù)平面S的二或三象限內(nèi)時，其系統(tǒng)阻尼比（大于0而小于1）。P50 26.欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號隨（阻尼比 ）減小而振蕩幅度增大。 27.工程中的二階系統(tǒng)總是（穩(wěn)定 ）系統(tǒng)。P49-55 28.一階系統(tǒng)時間常數(shù)為T，在單位階躍響應(yīng)誤差范圍要求為±0.02時，其調(diào)整時間為（ 4T ）。P46 29.積分環(huán)節(jié)的積分時間常數(shù)為T，其脈沖響應(yīng)為（1/T）。p42-43 30.一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)分量為（t+T）p46（6.18） 三、名詞解釋題 1.時間響應(yīng)：系統(tǒng)在輸入信號作用下，輸出量隨時間的變化情況。P42-43 2.瞬態(tài)響應(yīng)：指系統(tǒng)在某一輸入信號的作用下，系統(tǒng)輸出量從初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的過渡過程。P43 3.主導(dǎo)極點：在高階系統(tǒng)中離虛軸最近的極點，其距離小于其余極點的1/5倍且附近無零點的極點。P62 4.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：指t→∞時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)，表征系統(tǒng)輸出量最終復(fù)現(xiàn)輸入量的程度。P43 5.瞬態(tài)分量：在瞬態(tài)響應(yīng)中取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)極點實部的部分，表示線性系統(tǒng)在沒有控制作用下由初始條件引起的運動（即初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移項）。P42-43 6.穩(wěn)態(tài)分量：在瞬態(tài)響應(yīng)中取決于控制輸入信號部分，即控制作用下的受控項。P42 7.一階系統(tǒng)：由一階微分方程描述其動力學(xué)特性的系統(tǒng)。P44 8.二階系統(tǒng)：由二階微分方程描述其動力學(xué)特性的系統(tǒng)。P49 9.高階系統(tǒng)：由若干零階、一階和二階環(huán)節(jié)、延時環(huán)節(jié)等組合形成的三階以及三階以上的系統(tǒng)。P59-61 2.系統(tǒng)的全響應(yīng)：線性系統(tǒng)在控制輸入信號作用下的強(qiáng)迫運動。P43 四、簡答題 1.簡答一階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的特性。P45 答：1）系統(tǒng)的唯一極點-位于s復(fù)平面左側(cè)，系統(tǒng)單調(diào)上升無振蕩地收斂于穩(wěn)態(tài)值，是穩(wěn)定系統(tǒng)；2）時間常數(shù)越小系統(tǒng)慣性越小，響應(yīng)速度越快；3）調(diào)整時間ts=4T（誤差范圍△＝±2％），響應(yīng)值，可調(diào)整時間ts=3T（誤差范圍△＝±5％）時，響應(yīng)值。 2.簡述高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)組成及其影響因素。P60-61 答：1）穩(wěn)態(tài)分量，即取決于系統(tǒng)的控制輸入信號的受控項；2）一階環(huán)節(jié)（指數(shù)曲線）的瞬態(tài)分量和，取決于系統(tǒng)的實數(shù)極點；3）二階環(huán)節(jié)（振蕩曲線）的瞬態(tài)分量和，取決于共軛復(fù)數(shù)極點的實部。 3.簡述高階系統(tǒng)極點對時間響應(yīng)的影響。P61-p62 答：1）若所有極點均位于s復(fù)平面左半平面，即實數(shù)極點小于零、復(fù)數(shù)極點實部小于零，則系統(tǒng)的時間響應(yīng)將隨時間的增長收斂于穩(wěn)態(tài)值，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)； 2）若系統(tǒng)有極點位于s復(fù)平面的右半平面，即實數(shù)極點大于零、復(fù)數(shù)極點實部大于零，則系統(tǒng)的時間響應(yīng)將隨時間的增長而發(fā)散，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)； 3）若系統(tǒng)有虛極點存在，其余極點均位于s復(fù)平面左半平面，則系統(tǒng)的時間響應(yīng)將隨時間的變化而等幅振蕩，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。 4.簡述極點對穩(wěn)定系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。P62 答：1）極點在s復(fù)平面上距離虛軸越近，系統(tǒng)的自由運動響應(yīng)模態(tài)幅值衰減越快，動態(tài)響應(yīng)的過渡過程時間越短；2）極點距離實軸越遠(yuǎn)，系統(tǒng)的自由運動響應(yīng)模態(tài)振蕩頻率越高；3）極點距離原點越遠(yuǎn)，則對應(yīng)項模態(tài)幅值越小，對系統(tǒng)的過渡過程影響越小。 5.簡述控制系統(tǒng)的極點在S平面上不同位置時，其動態(tài)性能的變化情況。P62 答：1）控制系統(tǒng)極點處于S平面右半部分時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)發(fā)散或振蕩發(fā)散； 2）控制系統(tǒng)極點處于S平面左半部分時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)衰減或振蕩衰減； 3）控制系統(tǒng)極點處于S平面虛軸上時，對應(yīng)的暫態(tài)響應(yīng)不變或等幅振蕩。 6.簡述二階系統(tǒng)的動態(tài)性能隨系統(tǒng)阻尼比的變化情況。P49-51 1)當(dāng)時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)均處于不穩(wěn)定的發(fā)散狀態(tài)。 2) 當(dāng)時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)總是穩(wěn)定收斂的。 3)當(dāng)時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)變?yōu)榈确袷幍呐R界穩(wěn)定系統(tǒng)。 7.簡述高階系統(tǒng)自由運動模態(tài)的組成形式。P61 答：1）極點為互不相等的實數(shù)極點時，則