1、1一、单项选择题：1. 某二阶系统阻尼比为 0，则系统阶跃响应为 A. 发散振荡 B. 单调衰减C. 衰减振荡 D. 等幅振荡2 一阶系统 G(s)= 的时间常数 T越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 1+TsKA越长 B越短C不变 D不定3. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ A.输入信号 B.初始条件C.系统的结构参数 D.输入信号和初始条件4惯性环节的相频特性 ，当 时，其相位移 为 )()(A-270 B-180C-90 D05设积分环节的传递函数为 G(s)= ，则其频率特性幅值 M( )= s1A. B. K2KC. D. 116. 有一线性系统，其输入分别
2、为 u1(t)和 u2(t)时，输出分别为 y1(t)和 y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a 1,a2为常数)，输出应为 A. a1y1(t)+y2(t) B. a1y1(t)+a2y2(t)C. a1y1(t)-a2y2(t) D. y1(t)+a2y2(t)7拉氏变换将时间函数变换成 A正弦函数 B单位阶跃函数C单位脉冲函数 D复变函数8二阶系统当 0 1时，如果减小 ，则输出响应的最大超调量 将 %A.增加 B.减小C.不变 D.不定9线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 A系统输出信号与输入信号之比B系统输入信号与输出信号之比C系统输入信号的拉氏变换与输出信号
3、的拉氏变换之比D系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10余弦函数 cos 的拉氏变换是 tA. B.s1 2sC. D. 2 111. 微分环节的频率特性相位移 ()= A. 90 B. -90C. 0 D. -18012. II型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 A. -40(dB/dec) B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec) D. +20(dB/dec)13令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 2A代数方程 B特征方程C差分方程 D状态方程14. 主导极点的特点是 A.距离实轴很远 B.距离实轴很近C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近15采
4、用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为 G(s)，反馈通道的传递函数为 H(s)，则其等效传递函数为 A B)s(G1 )s(HG1C DH二、填空题：1线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为_ _。2积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为_ _dBdec。3对于一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_和准确性。4单位阶跃函数 1（t）的拉氏变换为 。5二阶衰减振荡系统的阻尼比 的范围为 。6当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是_ _时，系统是稳定的。7系统输出量的实际值与_ _之间的偏差称为误差。8在单位斜
5、坡输入信号作用下，0 型系统的稳态误差 ess=_ _。9设系统的频率特性为 ，则 称为 。)(jIR)j(G)(I10. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_ _。11.线性控制系统最重要的特性是可以应用_ _原理，而非线性控制系统则不能。12.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和_ _连接。13.分析稳态误差时，将系统分为 0型系统、I 型系统、II 型系统，这是按开环传递函数的_ _环节数来分类的。14.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_ _图示法。15. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数 和_ 。三、设单位负反馈系统的开环传递函
6、数为 )6(25)sGk求（1）系统的阻尼比 和无阻尼自然频率 n；（2）系统的峰值时间 tp、 超调量 、 调整时间 tS(=0.05)；四、设单位反馈系统的开环传递函数为（1）求系统的阻尼比 和无阻尼自然频率 n；（2）求系统的上升时间 tp、 超调量 、 调整时间 tS(=0.02)；。 五、某系统如下图所示，试求其无阻尼自然频率 n，阻尼比 ，超调量 ，峰值时间，调整时间 (=0.02)。ptst)4(16)sGK3六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：)2)(10)(2ssGK求：(1) 试确定系统的型次 v和开环增益 K；（2）试求输入为 时，系统的稳态误差。ttr1七、已知单
7、位负反馈系统的开环传递函数如下：)2(0)sK求：(1) 试确定系统的型次 v和开环增益 K；（2）试求输入为 时，系统的稳态误差。31ttr八、 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：)1.0)(2.()ssGK求：(1) 试确定系统的型次 v和开环增益 K；（2）试求输入为 时，系统的稳态误差。5ttr九、设系统特征方程为 043224ss试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。十、设系统特征方程为 316234s试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。十一、设系统特征方程为 023s试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。十二、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅
8、频特性曲线。 105.)(sG十三、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 ).)(.()s十四、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 1.052s十五、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。4十六、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。十七、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。十八、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。参考答案一、单项选择题：1. D 2.B 3.C 4.C 5.C 6. B 7.D 8.A 9.D 10.C 11. A 12.A 13.B 14.D 15.C二、填空题：一一H1G1 G2H2R(S) C(S)一十
9、G4G1 G2H2R(S) C(S)G3一一G1 G3R(S)C(S)G2H151 相频特性 2 20_ 3 _ 0 _ 4 5 6 负数 s1107 输出量的希望值 8 9 虚频特性 10. 正弦函数 11. _叠加_ 12. _反馈 _ 13. _积分_ 14. _对数坐标_15. 无阻尼自然振荡频率 wn 三、解：系统闭环传递函数 25625)6()(251)( sssGB与标准形式对比，可知 ， 6nwn故 ， 5nw.0又 4.122d78.4pt13%5.910%0226.nswtee四、解：系统闭环传递函数 16416)4()(16)( 2sssGB与标准形式对比，可知 ， 42
10、nw2n故 ， 4nw5.0又 6.3112d故 9.6.3pt24%3.160%10225.1nswt ee五、解： 对于上图所示系统，首先应求出其传递函数，化成标准形式，然后可用公式求出各项特征量及瞬态响应指标。04.8.245012.4501 ssssXio与标准形式对比，可知 ，8nw0.2nst stesradnsnpn102.0403.6.1%7.52%2.0/2.0112六、解：（1）将传递函数化成标准形式6)15.0)(1.()2)(10)( 22 ssssGK可见，v1，这是一个 I型系统开环增益 K5；（2）讨论输入信号， ，即 A1，B2ttr)(根据表 34，误差 4.
11、051VpsKe七、解：（1）将传递函数化成标准形式 )5.0()2()ssGK可见，v1，这是一个 I型系统开环增益 K50；（2）讨论输入信号， ，即 A1，B3，C=2231)(ttr根据表 34，误差 06.250KaCAeVps八、 解：（1）该传递函数已经为标准形式可见，v0，这是一个 0型系统开环增益 K20；（2）讨论输入信号， ，即 A2，B5，C=252)(ttr根据表 34，误差 21011KaCAeVps九、解：用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a 4=1，a 3=2，a 2=3，a 1=4，a 0=5均大于零，且有53104204024201243 6)1(54所以，此系
12、统是不稳定的。十、解：用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a 4=1，a 3=6，a 2=12，a 1=10，a 0=3均大于零，且有 312060417062162051233 54所以，此系统是稳定的。十一、解：（1）用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a 3=2,a2=4,a1=6,a0=1均大于零，且有140623061204162321 所以，此系统是稳定的。十二、解：该系统开环增益 K ；有一个微分环节，即 v1；低频渐近线通过（1，20lg ）这点，即通过10（1，10）这点，斜率为 20dB/dec；有一个惯性环节，对应转折频率为 ，斜率增加20dB/dec。205.1w系统对数幅频特性曲
13、线如下所示。十三、解：该系统开环增益 K100；有一个积分环节，即 v1；低频渐近线通过（1，20lg100）这点，即通过（1，40）这点斜率为20dB/dec；有两个惯性环节，对应转折频率为 ， ，斜率分别增加0.1w10.220dB/dec系统对数幅频特性曲线如下所示。L()/dB200 10-20 dB / decL()/dB20 dB / dec10L()/dB20 dB / dec10 50 /(rad/s) /(rad/s) /(rad/s)L()/dB-20 dB/dec0 50 /(rad/s)100-40 dB / decL()/dB-20 dB / dec-40 dB /
14、dec0.1 100-60 dB / decL()/dB-20 dB/dec-40 dB/dec300 /(rad/s)-80 dB/dec(a) (b) (c)(d) (e) (f )0 0 /(rad/s) 1 100 0-10120L()/dB-20 dB / dec-40 dB / dec10 100-60 dB / dec (rad/s)0 1408十四、解：该系统开环增益 K10；有两个积分环节，即 v2，低频渐近线通过（1，20lg10）这点，即通过（1，20）这点斜率为-40dB/dec；有一个一阶微分环节，对应转折频率为 ，斜率增加 20dB/dec。25.01w有一个惯性环节，对应转折频率为 ，斜率增加20dB/dec。2系统对数幅频特性曲线如下所示。十五、解：910十六、解：十七、解：一一H1/G2G1 G2H2R(S) C(S)一H1/G2G1R(S)C(S)G21+ G2H2一H1/G2R(S) C(S)G1G21+ G2H2R(S) C(S)G1G21+ G2H2+G1H1一H1G1R(S)C(S)G4+ G2G3R(S) C(S)
