2008 — 2009学年第 一 学期

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课程名称：机械工程控制基础

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答

案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共

24分)

1、二阶系统的极点分别为4,5.021−=−=s s ，系统增益为5，则其传递函数为( )。 A.

2054(.)() B.s s −−2

054(.)()

s s ++C.

5054(.)() D.s s ++10

054(.)()

s s ++

2、二阶系统的传递函数G (s )=

215

2272

，其阻尼比ζ是( )。

s s ++A.

121 B.21

C. 2

D.2

61 3、一阶系统3

()14G s s

=+的单位脉冲响应曲线，在t =0处的值为( )。

A.43

B.12

C.-163

D.16

3 4、对数幅频特性的渐近线如图1所示，它对应的传递函数G (s )为( )。

A.s

B.11s

+ C.1s D.1+s

图1 系统对数幅频特性图

5、若系统的Bode 图在ω=5处出现转折(如图2所示)，这说明系统中有( )环节。 A.10.21

s + B.151

s + C.0.2s +1 D.5s +1

图2 系统Bode 图

6、一个线性系统的稳定性取决于( )。

A.系统的输入

B.系统本身的结构和参数

C.系统的初始状态

D. 外界干扰 7、一阶系统的传递函数为15

()45

G s s =+，则系统的增益K 和时间常数T 依次为( )。

A.3.75，1.25

B.3，0.8

C.0.8，3

D.1.25，3.75 8.一阶微分环节G (s )=1+Ts ，当频率ω=

1

T

时，则相频特性∠G(j ω)为( )。 A.45° B.-45° C.90° D.-90° 9、一单位负反馈系统的开环传递函数为(

)()

K

G s s s K =

+，则该系统稳定的

K 值范围为( )。

A.K ＞0

B.K ＜1

C.0＜K ＜10

D.K ＞－1

总分 一 二 三 四 五 六 七

10、若已知某串联校正装置的传递函数为4

()10

s G s s +=

+，则它是一种( )。

A.相位滞后校正

B.相位超前校正

C.相位滞后—超前校正

D.相位超前—滞后校正

11、若系统的传递函数在右半[s ]平面上没有零点和极点，则该系统称作

( )。

A.非最小相位系统

B.最小相位系统

C.不稳定系统

D.振荡系统 12、利用奈奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，中的Z 表

示意义为( )。

N Z P =−A.开环传递函数零点在[s ]左半平面的个数

B.开环传递函数零点在[s ]右半平面的个数

C.闭环传递函数零点在[s ]右半平面的个数

D.闭环特征方程的根在[s ]右半平面的个数

二、判断题（正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”。每小题2分，共20分）

1、系统中是否存在稳态误差取决于外作用的形式(阶跃，斜坡…)，而与系统的结构参数无关。 ( )

2、线性定常系统的微分方程与传递函数之间可以相互确定。 ( )

3、系统的频率特性是正弦信号输入下系统稳态输出对输入信号的幅值比和相角差。 ( )

4、奈奎斯特稳定判据对于非最小相角系统是不适用的。 ( )

5、利用串联超前校正可以同时改善系统的超调量和调节时间。 ( )

6、控制系统的基本要求是稳定性、快速性和准确性。 ( )

7、稳态响应是指系统在输入信号作用下，其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。 ( ) 8、响应曲线达到第一个峰值所需的时间定义为调整时间，也称为过渡过程时间。 ( ) 9、频率响应是指系统对正弦输入信号的稳态响应，频率响应只是时间响应的一个特例。 ( ) 10、非最小相位系统一定是不稳定系统。

( ) 三、填空题(将正确答案写在题干的横线上。每空1分，共10分)

1、系统的稳态误差与系统开环传递函数的结构和_______有关。

2、二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间t s 与误差限度系数Δ、_______

和_______有关。

3、极坐标图(Nyquist 图)与对数坐标图(Bode 图)之间对应关系为：极坐标图

上的单位圆对应于Bode 图上的_______；极坐标图上的负实轴对应于

Bode 图上的_______。

4、传递函数的定义是对于线性定常系统，在 的条件下，系

统输出量的拉氏变换与 之比。

5、系统的特征根必须全部在[s]平面的 是系统稳定的充要条件。

6、n 阶系统的特征方程为n 次方程，有n 个根。当在g K ∞→0的范围内连续变化时，这n 个根在复平面上也将连续变化，形成 条根轨迹，所以根轨迹的条数______（大于、小于或等于）系统阶数。

四、若系统输入为正弦函数sin A t ω，其稳态输出相应为

sin()B t ωϕ+，试写出该系统的频率特性。（10分）

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五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为

()(1)K G s s Ts =+，其

中， 3.2K =。试求： 0.2T =（1）系统的特征参量ξ和n ω；

（2）系统的动态性能指标p M 和（）。(12分)

s t 0.05Δ=

六、已知控制系统的方框图如图3所示。试化简系统的方框图并

求出该系统的传递函数。(12分)

图3 系统方框图

七、已知系统传递函数为)

1.01(1

)(s s s G +=

，试绘制其Bode 图（对数

幅频特性可用渐近线，相频特性曲线不要求很精确）。(10分)下载本文