中央電大機(jī)電控制工程基礎(chǔ)形考冊(cè)答案.doc

機(jī)電控制工程基礎(chǔ)一、簡(jiǎn)答題1、對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求通常有哪些？穩(wěn)定性（長(zhǎng)期穩(wěn)定性）、準(zhǔn)確性（精度）和快速性（相對(duì)穩(wěn)定性）。2.人工控制的恒溫箱，人工調(diào)節(jié)過(guò)程包括哪些內(nèi)容？1).觀測(cè)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(guò)程的實(shí)質(zhì)：檢測(cè)偏差再糾正偏差3.對(duì)于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動(dòng)量突然增加時(shí)，輸出量的暫態(tài)過(guò)程可能有哪些？單調(diào)過(guò)程衰減振蕩過(guò)程持續(xù)振蕩過(guò)程發(fā)散振蕩過(guò)程4.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)有哪兩個(gè)主要特點(diǎn)？開(kāi)環(huán)控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式，其特點(diǎn)是，在控制器與被控對(duì)象之間只有正向控制作用而沒(méi)有反饋控制作用，即系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制量沒(méi)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(duì)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(duì)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(lèi)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(lèi)？控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)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(shuō)明什么是隨動(dòng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的控制作用是時(shí)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(dòng)系統(tǒng)。隨動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用極廣，如雷達(dá)自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，火炮自動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，各種電信號(hào)筆記錄儀等等。9、自動(dòng)控制技術(shù)具有什么優(yōu)點(diǎn)？極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；減輕了人們的勞動(dòng)強(qiáng)度，使人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)，去從事更有效的勞動(dòng)；由于近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(dòng)控制更加顯示出其巨大的作用10對(duì)于一般的控制系統(tǒng)，當(dāng)給定量或擾動(dòng)量突然增加某一給定值時(shí)，輸出量的暫態(tài)過(guò)程可能有幾種情況？單調(diào)過(guò)程衰減振蕩過(guò)程持續(xù)振蕩過(guò)程發(fā)散振蕩過(guò)程11、什么是數(shù)學(xué)模型？描述系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)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？答：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(kāi)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(kāi)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(kāi)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）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？答；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(wú)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)()S積分環(huán)節(jié)()=1/S17、振蕩環(huán)節(jié)包含兩種形式的儲(chǔ)能元件，并且所儲(chǔ)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(dòng)方程式和傳遞函數(shù)是什么？運(yùn)動(dòng)方程式為其傳遞函數(shù)為18、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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+K19、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)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20、系統(tǒng)動(dòng)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(shí)間td階躍響應(yīng)第一次達(dá)到終值h（）的50所需的時(shí)間。上升時(shí)間tr階躍響應(yīng)從終值的10上升到終值的90所需的時(shí)間；對(duì)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(shí)間。峰值時(shí)間tp階躍響應(yīng)越過(guò)穩(wěn)態(tài)值h（）達(dá)到第一個(gè)峰值所需的時(shí)間。調(diào)節(jié)時(shí)間ts階躍響到達(dá)并保持在終值h（）+5誤差帶內(nèi)所需的最短時(shí)間；有時(shí)也用終值的2誤差帶來(lái)定義調(diào)節(jié)時(shí)間。超調(diào)量峰值h（tp）超出終值h（）的百分比，即21、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。22、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)有什么特點(diǎn)？當(dāng)時(shí)間t滿足什么條件時(shí)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(méi)有超調(diào)量，所有其性能指標(biāo)主要是調(diào)節(jié)時(shí)間，它表征系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的快慢。當(dāng)t3T或4T時(shí)，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(shí)間常數(shù)T越小，調(diào)節(jié)時(shí)間越小，響應(yīng)曲線很快就能接近穩(wěn)態(tài)值。23、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)的單位階躍響應(yīng)為一振幅按指數(shù)規(guī)律衰減的簡(jiǎn)諧振蕩時(shí)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(shí)間常數(shù)為T(mén)。4、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為W（s），輸入為單位階躍函數(shù)時(shí)，輸出拉氏變換Y（s）為W(s)s。5、單位負(fù)反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳函為Gs=9SS+1，系統(tǒng)的阻尼比=0.167、無(wú)阻尼自振蕩角頻率n為3，調(diào)節(jié)時(shí)間ts(5%)為6秒。6、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)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(wú)靜差地跟蹤單位斜坡輸入信號(hào)。8、單輸入輸出線性定?？刂葡到y(tǒng)的不同類(lèi)型的數(shù)學(xué)模型之間可以相互轉(zhuǎn)換。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(gè)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(wú)關(guān)。11、輸入信號(hào)和反饋信號(hào)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(shuō)，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(lèi)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(kāi)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L(zhǎng)f(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(dòng)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、發(fā)散振蕩過(guò)程是指系統(tǒng)的被控制量發(fā)散振蕩，在這種情況，偏差會(huì)越來(lái)越大，這屬于穩(wěn)定過(guò)程。2、輸出量的暫態(tài)過(guò)程為單調(diào)過(guò)程時(shí)，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(guò)程具有較短的暫態(tài)過(guò)程時(shí)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(duì)控制作用能有直接影響的系統(tǒng)叫做閉環(huán)系統(tǒng)。5、無(wú)靜差系統(tǒng)的特點(diǎn)是當(dāng)被控制量與給定值不相等時(shí)，系統(tǒng)才能穩(wěn)定。6對(duì)于一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果其暫態(tài)過(guò)程不穩(wěn)定，系統(tǒng)可以工作。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)8線性微分方程各項(xiàng)系數(shù)為常數(shù)時(shí)，稱為定常系統(tǒng)9.若線性化具有足夠精度，調(diào)節(jié)過(guò)程中變量偏離工作點(diǎn)的偏差信號(hào)必須足夠小。10.對(duì)于單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開(kāi)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)。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(wú)關(guān)。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)。（）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。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。15.傳遞函數(shù)G(s)=1/s表示微分環(huán)節(jié)。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(duì)應(yīng)。17若一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說(shuō)明對(duì)該系統(tǒng)串聯(lián)了一個(gè)微分環(huán)節(jié)。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(gè)常數(shù)，則稱其為慣性環(huán)節(jié)。19、慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)越大，則系統(tǒng)的快速性越好。（）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)=。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。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。3系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布。4.閉環(huán)傳遞函數(shù)中積分環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)決定了系統(tǒng)的類(lèi)型。5.若二階系統(tǒng)的阻尼比大于1，則其階躍響應(yīng)不會(huì)出現(xiàn)超調(diào)，最佳工程常數(shù)為阻尼比等于0.707。6.某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)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。（）7最大超調(diào)量只決定于阻尼比。越小，最大超調(diào)量越大。8二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，調(diào)整時(shí)間ts與n近似成反比。但在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，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(shí)間ts。9所謂自動(dòng)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(dòng)作用終止以后，能夠返回原來(lái)穩(wěn)態(tài)的性能。10線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其開(kāi)環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。110型系統(tǒng)（其開(kāi)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。12.te-2的拉氏變換為12+s。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(duì)穩(wěn)定性。（）14.某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)純虛根，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為等幅振蕩。15一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為5.05.0+s，則其時(shí)間常數(shù)為2。16二階系統(tǒng)阻尼比越小，上升時(shí)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。17線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)特征方程的根（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)。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。19對(duì)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。20單位階躍輸入()ssR1=)時(shí)，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差一定為0。21.某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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。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(kāi)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)。23、微分環(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。24某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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。25、兩個(gè)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(wú)阻尼自振蕩角頻率。26、線性系統(tǒng)穩(wěn)定,其開(kāi)環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。（）27、一個(gè)線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其開(kāi)環(huán)、極點(diǎn)閉環(huán)極點(diǎn)均位于s平面的左半平面。28、兩個(gè)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。（）29、某單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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。（）30、二階系統(tǒng)阻尼比越小，上升時(shí)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。31、二階系統(tǒng)的兩個(gè)極點(diǎn)位于負(fù)實(shí)軸上，此二階系統(tǒng)的阻尼比為1。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(kāi)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+）。（）1、二階系統(tǒng)在臨界阻尼下其兩個(gè)極點(diǎn)位于實(shí)軸的不同位置。（兩個(gè)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。（無(wú)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(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和其時(shí)間常數(shù)有關(guān)。4、兩個(gè)二階系統(tǒng)若具有相同的阻尼比，則這兩個(gè)系統(tǒng)具有大致相同的超調(diào)量。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)。6、線性定?？刂葡到y(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(wú)關(guān)）和控制系統(tǒng)的外輸入及自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)。7、一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)越小，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度越快。8、二階系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間和阻尼比及無(wú)阻尼自振蕩角頻率的乘積成反比。9、二階系統(tǒng)的阻尼比越小，振蕩性越強(qiáng)（平穩(wěn)性越差。10、分析系統(tǒng)特性時(shí)采用何種形式的實(shí)驗(yàn)信號(hào)，取決于系統(tǒng)在正常工作情況下最常見(jiàn)的輸入信號(hào)形式。11、時(shí)間常數(shù)T越大，一階系統(tǒng)跟蹤單位斜坡輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)誤差越小。12、系統(tǒng)的根軌跡起始于開(kāi)環(huán)極零點(diǎn)，終止于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)。（系統(tǒng)的根軌跡起始于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)，終止于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)。）13系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為15s(s+5),則該系統(tǒng)有2個(gè)極點(diǎn)，有2條根軌跡分支。14、傳遞函數(shù)G(s)= s+2ss+1(2s+1)的極點(diǎn)為0，1，0.5。15、開(kāi)環(huán)GK（s）對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性如圖所示，當(dāng)K增大時(shí)，L()下移，（）不變。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。17對(duì)數(shù)頻率特性是將頻率特性表示在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，對(duì)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(gè)單位長(zhǎng)度。18微分環(huán)節(jié)的幅頻特性，其幅值與頻率成正比關(guān)系。19、凡是在s左半平面上沒(méi)有極、零點(diǎn)的系統(tǒng)，稱為最小相位系統(tǒng)。20、若系統(tǒng)的開(kāi)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。1PI校正為相位滯后校正。（）2系統(tǒng)如圖所示，)(sGc為一個(gè)并聯(lián)校正裝置，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。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。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。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。6假設(shè)下圖中輸入信號(hào)源的輸出阻抗為零，輸出端負(fù)載阻抗為無(wú)窮大，則此網(wǎng)絡(luò)一定是一個(gè)無(wú)源滯后校正網(wǎng)絡(luò)。7下圖中網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無(wú)源滯后校正網(wǎng)絡(luò)。8下圖所示為一個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。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.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a>1，b<1且bT1>aT2。四、選擇題1、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為KTs+1，它的對(duì)數(shù)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(duì)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(wú)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(shí)，一般是通過(guò)改變輸入信號(hào)的（B）來(lái)求得輸出信號(hào)的幅值。A、相位B、頻率C、穩(wěn)定裕量D、時(shí)間常數(shù)5、理想微分環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為（A）。A、20dB/dec，通過(guò)=1點(diǎn)的直線B、-20dB/dec，通過(guò)=1點(diǎn)的直線C、-20dB/dec，通過(guò)=0點(diǎn)的直線D、20dB/dec，通過(guò)=0點(diǎn)的直線6、開(kāi)環(huán)Gk(s)對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性如圖所示，當(dāng)K增大時(shí)：（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(kāi)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(T>0)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-13B、52+1e-jtg-1C、52+1ejtg-13D、5e-jtg-19、下列開(kāi)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(T>0)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）2D、11+T1、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(shí)，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3、一階微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts，當(dāng)頻率=1/T時(shí)，則相頻特性G(j)為（A）A.45B.-45C.90D.-904最小相位系統(tǒng)的開(kāi)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(kāi)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(dòng)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(duì)數(shù)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/2wC.1/D.1/2w9、在轉(zhuǎn)折頻率附近，二階振蕩環(huán)節(jié)對(duì)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(wú)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(shí)，一般是通過(guò)改變輸入信號(hào)的（B）來(lái)求得輸出信號(hào)的幅值。A.相位B.頻率C.穩(wěn)定裕量D.時(shí)間常數(shù)五、計(jì)算題三、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(kāi)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)系統(tǒng)，其中ui為輸入電壓，uo為輸出電壓，試寫(xiě)出此系統(tǒng)的微分方程和傳遞函數(shù)表達(dá)式。解六、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)。四、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)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 6s2 5 Ks1 （30-K）/5S0 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(kāi)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(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，并說(shuō)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(hào)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(gè)正實(shí)部的根，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。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)。解：三、最小相位系統(tǒng)的對(duì)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(kāi)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(duì)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20lg2，1為1/8，2為112，頂峰直線部分0dB/dec,斜線部分為-20dB/dec，其余不變。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(duì)數(shù)幅頻特性曲線。五、已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）H（s）=300s（s2+2s+100），試用對(duì)數(shù)穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。