1、 第 1 页 一、填空（每空 1 分，共 18 分） 1自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共 4 种 。 2连续控制系统稳定的充分必要条件是 。 离散控制系统稳定的充分必要条件是 。 3某统控制系统的微分方程为： dttdc)( +0.5C(t)=2r(t)。则该 系统的闭环传递函数 (s)= ；该系统超调 %= ；调节时间 ts( =2%)= 。 4某单位反馈系统 G(s)=)402.0)(21.0( )5(1 0 02 sss s，则该系统是 阶 型系统；其开环放大系数 K= 。 5已知自动控制系统 L()曲线为： 则该系统开环传递函数 G(s)= ； C= 。 6相位滞后校正装置又
2、称为 调节器，其校正作用是 。 7采样器的作用是 ，某离散控制系统)()1( )1()( 10210TTeZZ eZG （ 单 位反 馈 T=0.1 ）当 输入 r(t)=t 时 . 该系 统稳 态误 差为 。 二 . 1.求图示控制系统的传递函数 . 求：)( )(SRSC（ 10 分） 40 0.1 -20 C L()dB G6 G2 G3 G4 G5 G1 R(s) C(s) + - - - 第 2 页 G1 G2 G3 H2 H1 T R（ s） C（ s） - 2.求图示系统输出 C（ Z）的表达式。（ 4 分） 四反馈校正系统如图所示（ 12 分） 求：（ 1） Kf=0 时，系统
3、的 ， n 和在单位斜坡输入下的稳态误差 ess. （ 2）若使系统 =0.707， kf应取何值？单位斜坡输入下 ess.=？ T )2( 8SSkfs R(s) c(s) 第 3 页 +j +j +j +1 +1 +1 = = = =2 p=0 =3 p=0 p=2 （ 1） （ 2） （ 3） 五 .已知某系统 L（ ）曲线，（ 12 分） （ 1）写出系统开环传递函数 G（ s） （ 2）求其相位裕度 （ 3）欲使该系统成为三阶最佳系统 .求其 K=？， max=? 六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。 P 为开环右极点个数。为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。（要求简单写出判
4、别依据）（ 12 分） -20 1025 c 100 -40 L() 第 4 页 七、已知控制系统的传递函数为)1005.0)(105.0( 10)(0 sssG将其教正为二阶最佳系统，求校正装置的传递函数 G0（ S）。（ 12 分） 一 .填空题。（ 10 分） 1.传递函数分母多项式的根，称为系统的 2. 微分环节的传递函数为 3.并联方框图的等效传递函数等于各并联传递函数之 4.单位冲击函数信号的拉氏变换式 5.系统开环传递函数中有一个积分环节则该系统为 型系统。 6.比例环节的频率特性为 。 7. 微分环节的相角为 。 8.二阶系统的谐振峰值与 有关。 9.高阶系统的超调量跟 有关。
5、 10. 在零初始条件下输出量与输入量的拉氏变换之比，称该系统的传递函数。 二试求下图的传第函数 (7 分 ) 第 5 页 三设有一个由弹簧、物体和阻尼器组成的机械系统（如下图所示），设外作用力 F（ t）为输入量，位移为 y（ t）输出量，列写机械位移系统的微分方程（ 10 分） - G 1 R + C G 4 G 2 G 3 F（ t） f y（ t） k m 第 6 页 四 系统结构如图所示，其中 K=8， T=0.25。（ 15 分） （ 1） 输入信号 xi（ t） =1（ t），求系统的响应； （ 2） 计算系统的性能指标 tr、 tp、 ts（ 5%）、 p； （ 3） 若要求将
6、系统设计成二阶最佳 =0.707，应如何改变 K 值 五在系统的特征式为 A（ s） = 6s +2 5s +8 4s +12 3s +20 2s +16s+16=0，试判断系统的稳定性（ 8 分） X0（ t） Xi（ s） )1( Tss K0.5 第 7 页 10 -60 4 -20db/dec 1 0 L(w) w -40db/dec 12 -20 20 )100 1.0)(11.0()( sss KsG六 最小相位系统的对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量 。（ 12 分） 七某控制系统的结构如图，其中 要求设计串联校正装置，使系统具有 K 1000 及 。 的性能指标。
7、（ 13 分） X0(s) Gc(s) G(s) Xis 第 8 页 sTsssG 25.0,)4( 1)( . 八设采样控制系统饿结构如图所示，其中 试判断系统的稳定性。 （ 10 分） 九 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： 试绘制 K 由 0 -+变化的闭环根轨迹图 ,系统稳定的 K 值范围。 (15 分 ) 一、填空题： (每空 1.5 分，共 15 分 ) 1.当扰动信号进入系统破坏系统平衡时，有重新恢复平衡的能力则该系统具有 。 2.控制方式由改变输入直接控制输出，而输出对系统的控制过程没有直接影响， 叫 。 3.线性系统在零初始条件下输出量与输入量的 之比，称该系统的传递函数。
8、 4. 积分环节的传递函数为 。 5.单位斜坡函数信号的拉氏变换式 。 T X0(s) x0(t) XI(s) xI(t) G(s) ,)4()1()( 22 ss KsG第 9 页 6. 系统速度误差系数 Kv= 。 7.系统输出由零上升到第一次穿过稳态值所需要的时间为 。 8. 二阶欠阻尼振荡系统的峰值时间为 。 9. 二阶振荡环节的频率特性为 。 10.拉氏变换中初值定理为 。 二设质量 -弹簧 -摩擦系统如下图， f 为摩擦系数， k 为弹簧系数， p(t)为输入量， x(t)为输出量，试确定系统的微分方程。 (11 分 ) 三 .在无源网络中，已知 R1=100k,R2=1M,C1=
9、10F,C2=1F。试求网络的传递函数 U0（ s） /Ur(s),说明该网络是否等效于两个 RC 网络串联？ (12 分 ) M R2 R1 C1 C2 ur u0 第 10 页 四 .设单位反馈控制系统的开环传递函数为 确定闭环系 统持续振荡时的 k 值。 (12 分 ) 五 .已知单位反馈控制系统的开环传递函数为 试中 T1=0.1(s), T2=0.5(s). 输入信号为 r(t)=2+0.5t,求系统的稳态误差。（ 11 分） 六 .最小相位系统对数幅频渐进线如下，试确定系统的传递函数。 (12 分 ) )256)(4)(2()( 2 ssss KsG)1)(1( 10)( 21 sTsTssG
