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1、控制工程基础模拟试卷二一、 填空题(每空1分，共20分)1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始条件为零 的条件下，系统输出量的拉氏变换与 输入量的拉氏变换 之比。2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从 初始 状态到 最终或稳定 状态的响应过程。3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 负实根或负实部的复数根 ，即系统的特征根必须全部在 复平面的左半平面 是系统稳定的充要条件。4. I型系统在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 。5. 频率响应是系统对 正弦输入 稳态响应，频率特性包括 幅频和相频 两种特性。6. 如果系统受扰动后偏离了原工
2、作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是 （渐进）稳定的 系统。7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及 系统的结构和参数或系统的开环传递函数 _有关。9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 离散(数字)控制 系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以c（截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的 稳定 性和 快速 性；而低频段主要表明系统的 稳定性能 。11. 对于一
3、个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速 性和 精确或准确 性。二设有一个系统如图1所示，k1=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s)，当系统受到输入信号 的作用时，试求系统的稳态输出。(15分)解： 然后通过频率特性求出 三一个未知传递函数的被控系统，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图2所示。(10分)问：(1) 系统的开环低频增益K是多少？(5分)(2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；(5分)解：（1），(2) 四已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。(10分)1. 写出开环传
4、递函数G(s)的表达式；(5分)2. 概略绘制系统的Nyquist图。(5分)1 2五已知系统结构如图4所示, 试求：(15分)1. 绘制系统的信号流图。(5分)2. 求传递函数及。(10分)六系统如图5所示，为单位阶跃函数，试求：(10分)1. 系统的阻尼比和无阻尼自然频率。(5分)2. 动态性能指标：超调量Mp和调节时间。(5分)1 2 七如图6所示系统，试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下时，K的数值。(10 由劳斯判据： 第一列系数大于零，则系统稳定得 又有：2.25 可得：K4 4K54八已知单位反馈系统的闭环传递函数，试求系统的相位裕量。(10分)解：系统的开环传递函数为，解得 所以，此系统是不稳定的。