《控制工程基础》试卷及详细答案文档格式.doc
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成绩
满分
15
20
100
得分
评卷人
一、填空题（每题1分，共15分）
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：
、快速性和。
2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为；
当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为。
含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于。
3、控制系统的称为传递函数。
一阶系统传函标准形式是，二阶系统传函标准形式是。
4、两个传递函数分别为G1（s）与G2（s）的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为，则G（s）为（用G1（s）与G2（s）表示）。
5、奈奎斯特稳定判据中，Z=P-R，其中P是指，Z是指，R指。
6、若某系统的单位脉冲响应为，
则该系统的传递函数G（s）为。
7、设系统的开环传递函数为，则其开环幅频特性为，相频特性为。
二、选择题（每题2分，共20分）
1、关于传递函数，错误的说法是（）
A.传递函数只适用于线性定常系统；
B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；
C.传递函数一般是为复变量s的真分式；
D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。
2、采用负反馈形式连接后，则（）
A、一定能使闭环系统稳定；
B、系统动态性能一定会提高；
C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；
D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。
3、已知系统的开环传递函数为，则该系统的开环增益为（）。
A、50B、25C、10D、5
4、下列哪种措施对提高系统的稳定性没有效果（）。
A、增加开环极点；
B、在积分环节外加单位负反馈；
C、增加开环零点；
D、引入串联超前校正装置。
5、系统特征方程为，则系统（）
A、稳定；
B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；
C、临界稳定；
D、右半平面闭环极点数。
6、下列串联校正装置的传递函数中，能在处提供最大相位超前角的是（）。
A、B、C、D、
7、已知开环幅频特性如图1所示，则图中不稳定的系统是（）。
系统①系统②系统③
图1
A、系统①B、系统②C、系统③D、都不稳定
8、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G（S），反馈通道传递函数为H（S），当输入信号为R（S），则从输入端定义的误差E（S）为（）
A、B、
C、D、
9、开环频域性能指标中的相角裕度对应时域性能指标（）。
A、超调B、稳态误差C、调整时间D、峰值时间
10、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是（）。
A、B、
C、D、
三、（15分）试建立如下图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。
四、（15分）系统结构如下图所示，求系统的超调量和调节时间。
五、（20分）设控制系统如下图所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的K值。
2
S（S+3）
1
S
R（s）+ C（s）
+__
K
六、（15分）试用结构图等效化简求下图所示系统的传递函数。
1、稳定性,准确性
2、开环控制系统，闭环控制系统，闭环控制系统
3、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值，
，或：
）。
4、G1（s）+G2（s）
5、开环传函中具有正实部的极点的个数，（或：
右半S平面的开环极点个数）；
闭环传函中具有正实部的极点的个数（或：
右半S平面的闭环极点个数，不稳定的根的数）；
奈氏曲线逆时针方向包围（-1,j0）整圈数。
6、
7、，（或：
）
1、B2、D3、C4、A5、C6、B7、B8、D9、A10、A
三、（10分）
解：
1、建立电路的动态微分方程
根据KCL有
即
2、求传递函数
对微分方程进行拉氏变换得
得传递函数
四、
由图可得系统的开环传函为：
因为该系统为单位负反馈系统，则系统的闭环传递函数为，
与二阶系统的标准形式比较，有
解得
所以
或，，（2分）
五、
令G1（s）===
则===
控制系统的特征方程为=0
劳斯表为
s3 1 2K
s2 3 2
s1
s0 2
稳定的充要条件是
即，使系统稳定的K值为
六、
解：
所以：
6
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