控制工程基础2010试题A卷讲述.doc

控制工程基础 填空题（每空1分，15题共20分） 控制系统由 控制对象和控制器 两部分组成。 建立系统数学模型的方法有 分析法 和 实验法 两种。 按其数学模型是否满足 叠加性 ，控制系统可分为线性系统和非线性系统。 随动系统是指 在外界作用下，系统的输出能相应于输入在广阔范围内按任意规律变化的系统 经典控制理论采用的数学模型主要 传递函数 以为基础；现代控制理论采用的数学模型主要以为 状态空间方程 基础。 工程上常用的线性化方法是 将非线性函数在平衡点附近展开成Taylor级数，然后去掉高次项以得到线性函数 。 广义误差平方积分性能指标特点 既不允许大的动态误差e(t)长期存在，又不允许大的误差变化率长期存在 。 校正元件按在系统中的连接方式可分为串联校正、 反馈校正 和 顺馈校正 等。 系统频率特性指标中的谐振频率是指 幅频特性A(ω)出现最大值Amax时的频率 。 10．系统传递函数与其单位脉冲响应函数的关系是 拉氏反变换 。 11．系统稳定的充要条件是 闭环系统特征根具有负实部 。 12．某线性定常系统的单位斜坡响应为，。其单位阶跃响应为 。 13．在工程控制实践中，为使系统有满意的稳定性储备，一般其幅值裕度应满足 大于6dB或大于2 。 14．最小相位系统是指 传递函数所有零点和极点均在复平面s的左半平面内 。 15．已知系统开环传递函数为，则系统的固有频率、阻尼比以及单位斜坡输入所引起的稳态误差分别为 3 、 、 。 二、单项选择题（每题2分，10题共20分） 1．下面关于微分环节的控制作用描述中正确的是： ( D ) (A)使相位滞后 (B)减小系统的阻尼 (C)抗高频干扰 (D)使相位超前 2．稳态误差除了与系统的型别、传递函数有关外，还与下述哪一项有关？ ( D ) (A) 阶次 (B) 振荡频率 (C) 阻尼比 (D) 输入信号类型 3．二阶振荡系统幅值衰减的快慢取决于： ( C ) (A) (B) (C) 特征根实部绝对值 (D) 特征根虚部的分布情况 4．系统输出的拉氏变换完全取决于： ( B ) (A)系统的传递函数的极点位置 (B)系统的初始状态、输入及其传递函数 (C)系统的传递函数 (D)系统的固有特性 5．相位滞后校正环节相当于： ( A ) （A）低通滤波器　 （B）高通滤波器 （C）带通滤波器　 （D） 带阻滤波器 6．下图为一阶系统单位脉冲响应曲线，则下列说明正确的是： ( B )  (A) 系统的输出为 (B) 系统的输出为 (C) 系统传递函数为 (D) 系统单位脉冲响应调整时间为2s 7. PI控制类似于： （ C ） (A) 增益调整 (B) 相位超前校正 (C) 相位滞后校正 (D) 相位滞后-超前校正 8．某单位反馈系统的闭环传递函数为，则输入时稳态输出的幅值为: （ D ） （A）　 （B） （C）2 （D）1 9．已知下列系统的开环传递函数为 (所有参数均大于0)，则下图中所给幅相曲线中正确的是： （ A ） 10．用Nyquist稳定判据判断上面第9小题所给开环系统所对应的闭环系统的稳定性，所得结论正确的是： （ D ） (A)，；不稳定 (B)，；不稳定 (C)，；稳定 (D) ，；稳定三、简答题（2题共10分） 1、简述系统开环对数频率特性曲线中三频段分析法及其适用范围。 答: 系统开环对数频率特性曲线可分为低频段、中频段和高频段：低频段通常指幅频特性曲线在第一个转折频率以前的区段（），其特性由积分环节和开环增益决定