0933《机械工程控制基础》春.docx

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0933《机械工程控制基础》春

主观题

61、控制系统在输入信号的作用下，输出量随时间变化的函数称为系统的          。

参考答案：

时间响应

62、在系统频率特性的伯德图上，在开环对数频率特性为正值的频率范围内，沿着ω增加的方向，对数相频特性曲线自上而下穿越-180°线（相角减小），称为          。

参考答案：

负穿越

63、 若系统传递函数的所有零点和极点均在s平面的左半平面内，则该系统称为             ；若系统传递函数有零点或极点在s平面的右半平面内，则该系统称为非最小相位系统。

参考答案：

最小相位系统

64、若系统传递函数的全部极点均位于s平面的左半平面内，则系统          。

参考答案：

稳定

65、频率响应是系统对正弦输入信号的稳态响应，频率特性包括          和相频特性两种特性。

参考答案：

幅频特性

66、延时环节频率特性的奈氏图是          。

参考答案：

单位圆

67、二阶系统的典型环节是          。

参考答案：

振荡环节

68、          是正弦输入信号的稳态响应。

参考答案：

频率响应

69、当系统为Ⅱ型系统时，其奈氏图起始于相位角为          的无穷远处，其渐近线为一条平行于实轴的直线。

参考答案：

-180°

70、传递函数反映系统本身的          ，与外界输入无关。

参考答案：

动态特性

解：

因为是单位反馈控制系统，所以闭环传递函数为

（1分）

该系统为标准形式的二阶系统。

（1分）

将其与二阶系统传递函数的标准形式

进行比较得

（2分）

解之得，

（1分）

故系统的上升时间为

（2分）

系统的峰值时间为

（2分）

系统的调整峰值时间为

（允许误差为）（2分）

或者

（允许误差为）（2分）

系统的最大超调量为

（2分）

解：

（2分）

所以，系统开环增益（3分）

系统为Ⅰ型系统（2分），输入信号（3分）

（6分）

则

（1分）

解：

（1）因为开环传递函数为

故系统的闭环传递函数为

（5分）

（2）因为标准形式二阶系统的传递函数为

故有

（4分）

解之得：

（2分）

（3）当时，

（4分）

解：

由特征方程知，特征方程各项系数均为正，且不为零，满足系统稳定的必要条件。

（2分）

列写系统的劳斯计算表并计算得

（10分）

由劳斯计算表可知，劳斯计算表的第一列出现了两次符号变化，系统有两个极点在平面的右半平面，系统不稳定。

（3分）