第一部分：单选题
1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ] a.给定元件 b．检测元件 c．放大元件 d．执行元件
2. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ a ] a．比例环节 b．积分环节 c．惯性环节 d．微分环节 3. 如果系统不稳定，则系统 [ a ] a.不能工作 b．可以工作，但稳态误差很大 c．可以工作，但过渡过程时间很长 d．可以正常工作
4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。
a．比例 b．比例积分 c．比例微分 d．比例积分微分
5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]： a．S b. c.
1S12
d. S S26. 在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输入，两者之间的传递函数是[ A ] A．比例环节 B．积分环节 C．惯性环节 D．微分环节
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7．如果系统不稳定，则系统 [ A ]
A. 不能工作 B．可以工作，但稳态误差很大 C．可以工作，但过渡过程时间很长 D．可以正常工作 8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。试判断该环节的相位特性是[ A ]： A．相位超前 B．相位滞后 C．相位滞后－超前 D．相位超前－滞后
L(??0dB/dec+20dB/dec?????0dB/dec? 9. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。
A．比例 B．比例积分 C．比例微分 D．比例积分微分
10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环节[ 惯性环节 ]： Im???????j0)????Re???? 11. PI调节器是一种（ a ）校正装置。
A．相位超前 B. 相位滞后
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C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后 12. 开环增益K增加，系统的稳定性（ c ）：
A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 13. 开环传递函数的积分环节v增加，系统的稳定性（ ）：
A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 14. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( c ): A．S+0.5S2 B. 0.5S2 C.
111 D. ?2S2S2S15.自动控制系统的反馈环节中必须具有（ b ）：
A.给定元件 B．检测元件 C．放大元件 D．执行元件
16.PD调节器是一种（ a）校正装置。
A．相位超前 B. 相位滞后 C. 相位滞后－超前 D. 相位超前－滞后
17.已知最小相位系统的开环对数幅频特性曲线的渐近线如下图所示，试确定其开环增益K（ c ）。
A、0 ； B、5 ； C、10 ； D、12 0 L(ω) （-20） （+20） dB (rad/s)) 3 5 10 12 30 18.已知系统的特征方程为S3+S2+τS+5=0，则系统稳定的τ值范围为（ c ）。
τ>0； B. τ<0 ； C. τ>5 ； D. 0<τ<5
19.开环传递函数的积分环节v增加，系统的稳态性能（ ）：
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A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
20. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ d ）的二阶系统，其响应具
有减幅振荡特性。
A．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1 21. 振荡环节的传递函数为（ a ）。
A. ωn /(S2+2ξωnS+1) (0<ξ<1) ； B. ωn /(S2+2ξωnS+1) （ξ=1）； C. T2/（T2S2+2ξTS+1） (0<ξ<1) ； D. 1/[S（TS+1）]
22.函数b + ce-at(t≥0)的拉氏变换是( c )。 A、 bS + c/(S+1) ； B、 bS – c/(S+a) ； C、 b/S + c/(S+a) ； D、 b/S + c/(S-a)
23. 反映控制系统稳态性能的指标为（ b ）：
A．σ B. ts C. tr D. ess
24. 在阶跃函数输入作用下，阻尼比（ a）的二阶系统，其响应具
有等幅振荡性。
A．ζ＝0 B. ζ>1 C. ζ＝1 D. 0<ζ<1
25． 如果自控系统微分方程的特征方程的根在复平面上的位置均在
右半平面，那么系统为（ b ）系统： A．稳定 B. 不稳定
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C. 稳定边界 D. 不确定
26.在右图所示的波特图中，其开环增益K = （ ）。
A、ωc2/ω1； B、ωc3/ω1ω2； C、ω2ωc/ω1； D、ω1ωc/ω2
L(ω) -20 -20 ω1 ω2 ωc -40 ω 27.某机械平移系统如图所示，则其传递函数的极点数P为( )。 A. 3 ； B. 4 ； C.5 ； D. 6
28.典型二阶振荡系统的（ ）时间可由响应曲线的包络线近似求出。
A、峰值 ； B、延时 ； C、调整 ； D、上升
29. cos2t的拉普拉斯变换式是 〔 〕
1SS C.2
S?4m1 m2 A. B.
4 2S?41D. 2
S30. 控制系统的稳态误差反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 动态性能
31. 对于典型二阶系统，在欠阻尼状态下，如果增加阻尼比ξ的数值，则其动态性能指标中的最大超调量将 〔 〕
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A. 增加 B. 不变 C. 不一定 D. 减少 32. 开环增益K增加，系统的稳态性能（ ）：
A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 33. 开环传递函数的积分环节v增加，系统的稳态性能（ ）： A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定 34.已知系统的开环传递函数为:
G(S)H(S) = K(τS+1)/[(T1S+1)(T2S+1)(T2S2+2ζTS+1)]，则它的对数幅频特性渐近线在ω趋于无穷大处的斜率为（ ）（单位均为dB/十倍频程）。
A、-20 ； B、-40 ； C、-60 ； D、-80 35.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（ ）。 截止频率ωb； B、谐振频率ωr与谐振峰值Mr；C、频带宽度； D、相位裕量г与幅值裕量Kg
36.开环增益K减小，系统的稳定性（ ）：
A．变好 B. 变坏 C. 不变 D. 不一定
37． 如果自控系统微分方程特征方程的根在复平面上的位置均在右
半平面，那么系统为（ ）系统： A．稳定 B. 不稳定 C. 稳定边界 D. 不确定
38. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（ ） A．上升时间tr B．调整时间ts
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C．幅值穿越频率ωc D．相位穿越频率ωg 39. 已知 f(t)=0.5t+1，其L[f(t)]=( ): A．S+0.5S2 B. 0.5S2 C.
111 D. ?2S2S2S40.系统的开环对数幅频特性的（ ）表征着系统的稳态性能。 A. 低频渐近线（或其延长线）在ω=1处的高度； B.中频段的斜率 ；
C.中频段的宽度 ；D.高频段的斜率
41.对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率ωn的数值，则其动态性能指标中的调整时间ts( )。 A、增加； B、减少 ； C、不变 ； D、不定 42.对于典型二阶系统，当（ ）时，最大超调量σ为0。 A、ζ= 0 ； B、ζ= 1 ； C、0＜ζ＜1 ； D、ζ＜0 43.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的为： （ ）。
A. 5/（S2+25）； B.5/（S2+16）； C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）
44.已知系统的频率特性为G（jω）=K(1+j0.5ω)/[(1+j0.3ω)(1+j0.8ω)]，其相频特性∠G（jω）为（ ）。 A、 B、 C、
arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω -arctg0.5ω – arctg0.3ω – arctg0.8ω -arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
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D、 arctg0.5ω + arctg0.3ω + arctg0.8ω
45.根据下面的开环波德图，试判断闭环系统的稳定性（ ）。 A、稳定 ； B、不稳定 ； C、条件稳定 ； D、临界稳定
0 20lgL(d?
-180° ?
46.函数b + ce-at(t≥0)的拉氏变换是( )。
A、 bS + c/(S+1) ；B、bS – c/(S+a) ； C、b/S + c/(S+a) ； D 、b/S + c/(S-a)
47.系统的开环对数幅频特性的（ ）表征着系统的稳态性能。 A、 频渐近线（或其延长线）在ω=1处的高度；B.中频段的斜率 ；C.中频段的宽度 ；D.高频段的斜率
48.对于典型二阶系统，当阻尼比不变时，如果增加无阻尼振荡频率ωn的数值，则其动态性能指标中的调整时间ts( )。 A、增加； B、减少 ； C、不变 ； D、不定 49.振荡环节的传递函数为（ ）。
A.ωn /(S2+2ξωnS+1) (0<ξ<1) ；B.ωn /(S2+2ξωnS+1)（ξ=1）； C. T2/（T2S2+2ξTS+1） (0<ξ<1) ； D.1/[S（TS+1）] 50.对于典型二阶系统，当（ ）时，最大超调量σ为0。 A、ζ= 0 ； B、ζ= 1 ； C、0＜ζ＜1 ； D、ζ＜0 51.下列函数既可用初值定理求其初值又可用终值定理求其终值的
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为：（ ）。
A. 5/（S2+25）； B. 5/（S2+16）； C. 1/（S-2）； D.1/（S+2）
52. 典型二阶系统在无阻尼情况下的阻尼比ξ等于 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ< 0 C. 0<ξ< 1 D. ξ=1
53. 下列元件中属于线位移测量元件的有 〔 〕 A. 自整角机 B. 差动变压器 C. 热电偶 D. 交流测速发电机 54. 某环节的传递函数为
2(2S?1)则此系统的相频特性〔
S(5S?1)〕
??22? C. --tg-12ω- tg-15ω D. tg-12ω- tg-15ω 2 A. ＋tg-12ω- tg-15ω B. -＋tg-12ω- tg-15ω 55. 在右图所示的伯德图中ωC= 〔 〕 A. K B. 1 KL(ω) C. K D. K2
0-40dB/decωc1ω56. 对于典型Ⅰ型系统，在工程设计中，其阻尼比ξ＝（ ）时称为“二阶最佳”系统 〔 〕 A. ξ=0 B. ξ＝0.707 C. ξ＝1 D. ξ=0.5
57.已知某单位负反馈控制系统在单位加速度信号作用下，其稳态误
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差等于不为0的常数，则此系统为( )系统 A. 0型 B. Ⅰ型 C. Ⅱ型 D. Ⅲ型
58. 2sin2t的拉普拉斯变换式是 〔 〕
1SS C.2
S?4 A. B.
4 2S?41D. 2
S59. 如果增加相位稳定裕量γ，则动态性能指标中的最大超调量σ〔 〕
A. 增加 B. 减少 C. 可能增加也可能减少 D. 不变
60. 控制系统的调整时间tS反映了系统的 〔 〕 A. 快速性 B. 稳态性能 C. 稳定性 D. 准确性 61.某二阶系统的传递函数Φ(S)=于〔 〕
A. 1 B. 0.5 C.
1 253，此系统的阻尼比ξ等
25S2?5S?1 D.
1562. 一般来说，如果开环系统增加积分环节，则其闭环系统稳定性 〔 〕
A. 变好 B. 变坏 C. 可能变好也可能变坏 D. 不变 63. 某系统的开环传递函数为
2(2S?3)则此系统的开环增益为〔
S(5S?2)第 10 页 共 44 页
〕
A. 3 B. 2 C. 1 D. 5 64. 在右图所示的伯德图中ωL(ω)C
=〔 〕 1 K0-20dB/dec A. K2 B. C. K D. K
65. 已知系统的开环传递函数为特性的相位角为〔 〕
ωc1ω10，则在ω→∞时，它的频率S(4S?1) A. –270o B. –180o C. -90o D. 90o
66. 设?是前向通道传递函数G(s)的一个参数，则G(s)对参数?的灵
G敏度定义为S?，对于具有正反馈环节H(s)的闭环系统的闭环传递函数对参数?的灵敏度为。 A、
11GGS?S?； B、；
1?G(s)H(s)1?G(s)H(s)G(s)G(s)GGS?S? ； D、；
1?G(s)H(s)1?G(s)H(s)C、
67. 已知系统的传递函数为G（s）=10/(s2+2s+10)，系统输入
x(t)=2cos0.5t，则该系统的稳态输出为（ ）。 A、 1.54cos(0.5t-0.302) B、 2.04cos(0.5t-0.102) C、 1.04cos(0.5t-0.302) D、 2.54cos(0.5t-0.202)
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68. 下列说法哪些是对的（ ）。 A、传递函数的概念不适合于非线性系统；
B、传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等，完全取决于系统的结构参数。
C、传递函数是在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换和引起该输出的输入量的拉氏变换之比。
D、 控制系统的稳定性是指在去掉作用于系统上的外界扰动之后，系统的输出能以足够的精度恢复到原来的平衡状态位置，它是由系统本身的结构所决定的而与输入信号的形式无关。 69. 4. 已知函数F(s)?s?1, 则f(t)的终值 f(?)? s(s?a)A. 零 B. 无穷大 C. a D. 1/a 70. 5. 某系统的传递函数G(s)?100, 则?n等于 2s?12s?100 A. 0.01rad/s B. 0.1rad/s C. 1rad/s D.10rad/s
71.设单位反馈系统开环传递函数为G(s),试求使系统的谐振峰值Mr=1.5的剪切频率及K值。
（1）G（s）=(3) G（s）=
K(1?5s)K (2) G(s)=2
s(s?0.2s)s(1?0.5s)(1?0.8s)KK (4) G(s)= 2s(1?5s)s(1?0.02s?0.01s)
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第二部分：多选题
1. 开环传递函数为（ ）的闭环系统是稳定的。 A．G(S)= C. G(S)=
100150 B. G(S)= 2 S(S?1)S500(S?1)500 D. G(S)=
S2(0.1S?1)S2(S?1)2. 开环传递函数为（ ）的闭环系统是稳定的。 A．G(S)= C. G(S)=
4050 B. G(S)= 2 S(S?1)S500(S?1)500 D. G(S)= 22S(0.1S?1)S(S?1)3.测量转速的元件有
A.测速发电机 B．光电增量编码盘 C.光电测速计 D．自整角机
4．在直流调速系统中，限制电流过大的保护环节，可以采用 A．电流截止负反馈 B，电流正反馈 C．过电流继电器 D．电压负反馈 5．对开环传递函数G(s)?将使系统的
A．量大超调量增加 B．快速性有所改善 C. 稳态性能改善 D．相位稳定裕量增大 6．改善反馈系统稳态性能的方法有 A. 在前向通道中增加积分环节
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K的典型二阶系统，当增大增益K时，
S(TS?1) B．在前向通道中增加微分环节
C．在前向通道中增加增益K＞1的比例环节 D．增加输出量的微分负反馈环节 7．改善随动系统性能可以采取的措施有
A．采用PID串联校正 B．增设转速负反馈 C. 增设给定顺馈补偿 D．增设转速微分负反馈 8.测量角位移的元件有
A. 伺服电位器 B. 自整角机 C. 测速发电机 D．光电编码盘
9. 比例积分(P1)校正装置(设x=1)对系统性能的影响是
A. 改善稳态性能 B．降低系统稳定性 C. 改善动态性能 D. 提高抗高频干扰能力
10. 位置跟随系统增设转速负反馈环节后，将使系统的
A．位置最大超调量减小 B．调整时间减小 C. 位置稳态误差为零 D．加速度恒为零
11．在直流调速系统中，可以使速度波动减小的环节有
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A 电流截止负反馈 B．电流负反馈 C．电流正反馈 D 转速负反馈
12．对典型二阶系统，当增益K增加时，则系统的
A. 上升时间tr较长 B．稳定性较差 C. 稳态性能较好 D．最大超调量较大
13. 开环传递函数为（ ）的闭环系统是稳定的。
A. G(S)?B. G(S)?C. G(S)? D. G(S)?40
S(S?1)50 2S500(S?1) 2S(0.1S?1)500
S2(S?1)14. 若某系统的输入为等加速信号r(t)?t2时，其稳态误差ess=∞，则此系统可能为
A. 0型系统 B. Ⅰ型系统 C. Ⅱ型系统 D. Ⅲ型系统
15. 增大开环增益K将对系统频率特性曲线的影响是
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12A. 使对数幅频特性曲线向上平移 B. 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C. 使相频特性曲线产生平移 D. 对相频特性曲线不产生任何影响
16．当被测炉温为1000℃时，可选用（ ）为测温元件。
A．钢电阻 B．镍铬—镍硅热电偶 C．热敏电阻 D．红外测温计
17．系统的传递函数与（ ）有关。
A．输入量的大小 B．输入量的作用点 C．所选输出量 D．系统的结构和参数
18．减小位置跟随稳态误差的途径通常有（ ）等。 A．在前向通路上增设含有积分环节的调节器 B。增大惯性环节时间常数 C，增大开环增益 D．减小开环增益
19．在典I系统中，适当增大开环增益K，将会使系统的
A．稳定性变好 B．快速性变好
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C．超调量减小 D．稳态误差变小
20．位置跟随系统如下图所示，调试时发现超调量过大，建议可选取
的改进方法有 A．增大α B. 减少α C. 增大K1 D. 减少K1
21一个位置随动系统可能的扰动量有
A. 机械负载的变化 B. 电网电压的波动
C. 温度变化引起的系统参数变化 D. 输人信号的变化 E. 摩擦阻力的变化
1S?1)22．单位负反馈系统的开环传递函数为SK((T，且T1＞T2，由此可知T2S?1)2此闭环系统为 A. 三阶系统 B. 二阶无静差系统 C. 稳定系统 D．不稳定系统 E. 典型Ⅱ型系统
23．系统的开环对数幅频特性的( )表征着系统的稳态性能。
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A. 低频渐近线的斜率
B. 低频渐近线(或其延长线)在ω=1处的高度 C. 中频段的宽度 D． 中频段的斜率 E. 高频段的斜率
24. 在转速，电流双闭环赶流调速系统中，若将速度调节器(比例积分调节器)中的反馈电容Cf短接则对系统产生的影响为 A. 变为转速有静差系统 B. 相对稳定性改善 C. 使电动机启动电流减少 D. 超调量增加 E. 使启动过程加快
25. 在调速系统中，转速与输入量之间的传递函数只与（ ）有关 A. 输入量大小 B. 系统内部结构 C. 系统参数 D. 电压波动 E. 负载变化
26. 在Nyquist图上，当ωc＜ωg时，系统的 A. 增益稳定裕量大于0分贝 B. 增益稳定裕量小于0分贝 C. 相位稳定裕量为正值
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D. 相位稳定裕量为负值 E. 相位稳定裕量为0
27. 对典型二阶系统，当（ ）时，最大超调量б为零 A. ξ=0 B. 0＜ξ＜1 C. ξ=1 D. ξ＜0 E. ξ＞1
28. 如果在恒值输入情况下，某反馈控制系统的稳态误差不为零，若欲使其为零，则应选择（ ）串联校正。
A． P(比例) B． D(微分) C． PI(比例积分) D． PD(比例微分) E． PID(比例积分微分) 29. 系统的传递函数取决于
A、系统结构 B、固有参数 C、输入量 D、输出量
30. 巳知某控制系统微分方程为Tdc(t)?C(t)?r(t)则此系统满足 dt A、当c(t)|t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S)
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B、当
dc(t) |t=0=0微分方程的拉氏变换为TsC(s)+C(s)=R(S) dt C、当r(t)=u(t)时，c(t)=l-e-t/T D、当r(t)=t时，c(t)=l-e-t/T 31．开环传递函数为G(S)＝
K的某控制系统，相位稳
S(T1S?1)(T2S?1)定裕量过小，若增大它的相位稳定裕量，可采取的措施有
A、减小开环放大倍数K B、增大开环放大倍数K C、减小时间常数T1 D、减小时间常数T2
32. 控制系统的稳态误差与( )有关
A、开环增益 B、系统的无静差度 C、输入量的变化规律 D、输入量的大小
33. 若某系统的输入为等加速信号r(t)= t2时，其稳态误差ess＝∞，则此系统可能为：
A．“0”型系统 B. “Ⅰ”型系统 C. “Ⅱ”型系统 D. “Ⅲ”型系统
34．增大开环增益K将对系统频率特性曲线的影响是（ ）：
A． 使对数幅频特性曲线向上平移
B． 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C. 使相频特性曲线产生平移
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12Ｄ． 对相频特性曲线不产生任何影响 35. 所谓最小相位系统是指（ ）：
A. 系统传递函数的极点均在Ｓ平面左半平面
B. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面左半平面 C. 系统闭环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面 D. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面 36．一闭环系统的开环传递函数为G(S)= 为（ ）：
A. “0”型系统，开环增益为８； B. “Ⅰ”型系统，开环增益为８； C. “Ⅰ”型系统，开环增益为4； D. “0”型系统，开环增益为4。
37. 若某系统的输入为等速度信号r(t)=t时，其稳态误差为∞，则此系统可能为：
A．“0”型系统 B. “Ⅰ”型系统 C. “Ⅱ”型系统 D. “Ⅲ”型系统
38．减小开环增益K将对系统频率特性曲线的影响是（ ）：
A. 使对数幅频特性曲线向下平移
B. 使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C. 使相频特性曲线产生平移 Ｄ． 对相频特性曲线不产生任何影响 39. 所谓最小相位系统是指（ ）：
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8(S?3)，则该系统
S(2S?3)(S?2)A. 系统传递函数的极点均在Ｓ平面左半平面
B. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面左半平面 C. 系统闭环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面 D. 系统开环传递函数的所有极点和零点均在Ｓ平面右半平面 40．一闭环系统的开环传递函数为G(S)= 系统为（ ）：
A. “0”型系统，开环增益为10； B. “Ⅰ”型系统，开环增益为10； C. “Ⅰ”型系统，开环增益为5； D. “0”型系统，开环增益为5。 41. 温度检测元件有
A. “铂铑－铂”热电偶 B. 热电阻 C. 玻璃水银温度计 D. 辐射式测温计
42. 某系统在单位阶跃信号作用下，其输出具有非周期特性，则该系
统可能是
A. 一阶系统 B. 阻尼比ξ＝1的二阶系统 C. 阻尼比ξ>1的二阶系统 D. 阻尼比ξ＝0的二阶系统 43. 系统的频率特性这一数学模型取决于 A. 输入量的大小 B. 扰动量 C. 系统内部的固有参数 D. 系统内部的结构 44. 下列稳定的系统是
10(S?3)(S?5)，则该
(2S?3)(S?2)(3S?5)第 22 页 共 44 页
A. 开环传递函数为
K 的系统
S(TS?1)
B. 相位裕量γ>0的系统 C. 开环传递函数为D. 开环传递函数为
K(aS?1) 2S(bS?1)K(aS?1)
S2(bS?1)（a
45. 对于开环传递函数为
系统的
K的系统，减少开环增益 K将使
S(S?1)(2S?1)A. 开环相频特性曲线下移 B. 开环幅频特性曲线下移
C. 幅值穿越频率ωC变小，系统的快速性变差 D. 相位裕量γ增大，稳定性变好
46. 线位移检测元件有 〔 〕
A. 差动变压器 B. 热电阻 C. 热电偶 D. 感应同步器
47. 线性系统在正弦输入信号作用下，其稳态输出与输入的〔 〕 A. 相位可能相等 B. 频率相等 C. 幅值可能相等 D. 频率不相等
48. 系统的数学模型取决于 〔 〕 A. 系统内部的结构 B. 扰动量 C. 系统内部的固有参数 D. 输入量的大小
49. 某开环系统增加如下的某一环节后，致使系统的稳定性变差的是
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〔 〕
A. 积分环节 B. 惯性环节 C. 比例微分 D. 振荡环节
50. 增加系统的开环增益 K将使系统的 〔 〕 A. 开环相频特性曲线不变 B. 开环幅频特性曲线上移
C. 幅值穿越频率ωC变大，系统的快速性变好 D. 相位裕量γ增大，稳定性
第四部分：建模题
3. 机械系统如下图所示，其中，外力f(t)为系统的输入，位移x(t)为系统的输出，m为小车质量， k为弹簧的弹性系数，B为 阻尼器的阻尼系数，试求 系统的传递函数（小车与地面的摩擦不计） 6.今测得最小相位系统渐近对数幅频特性曲线如下图所示，试求其传递函数G(S)的表达式。 Ｌ(?)20dB
10. 机械系统如图所示，其中，A点的位移X1(t)为系统的输入，位移X2(t)为系统的输出， K1、K2分别为两弹簧的弹性系数，B为阻尼
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?器的阻尼系数，试求系统的传递函数。 K1ABK2X1(t)X2(t) 12. 今测得最小相位系统渐近对数幅频特性曲线如下图所示，试求其传递函数G(S)的表达式。
Ｌ(?)? 13. 下图所示为二级ＲＣ电路网络图。已知ui(t)为该网络的输入，uo(t)为该网络的输出，i1(t)、i2(t)、ua(t)为中间变量。
⑴试画出以ui(t)为输入，uo(t)为输出的系统的动态结构图； ⑵根据画出的系统结构图，求出系统的传递函数。
R1ui(t)i1(t)R2i2(t)C1ua(t)C2uo(t) 14. 弹簧-阻尼系统如右图所示，其中K1、K2为弹簧弹性系统，B1、B2为粘性阻尼系数。若位移x(t)为输入量，位移y(t)为输出量。试求该系统的传递函数。
B1 K1 x(t) 第 25 页 共 44 页
B2 y (t)
16.已知某单位负反馈系统为最小相位系统，其 对数幅频特性曲线的渐近线如图所示，试求其开 环传递函数G（s）的表达式（其中阻尼比ξ=1/2）。 dB L(ω)
20 0dB/dec -20dB/dec 0dB/dec -40dB/dec
0 ω(rad/s) 0.1 2 5 10
17. 如下图为一机械系统（小车的质量为m ，弹簧的弹性系数为K ，
不计小车与地面的摩擦），若以冲击力F(t)为输入量，小车位移x(t)为输出量。 ① 求此系统的传递函数
X(s) ； F(s)② 当F(t)为一单位脉冲函数δ(t)时，求小车的位移x(t)=？
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18. 某单位负反馈系统 （设为最小相位系统）的 开环对数幅频特性曲线 渐近线如下，求该系统的 开环传递函数。 19. 某单位负统（设为最小统）的开环对特性曲线渐近o-20dB/decL(?)(dB)-40dB/decoL(?)(dB)20-20dB/dec20dB/dec?????????反馈系相位系???????-60dB/dec数幅频线如下，求该系统的开环传递函数。 23. 求下述函数的拉氏变换 f(t)=1/a2 (a f(t)=1/(- a2) (a 25. 试列写 右图所示机 械系统的运 第 27 页 共 44 页 动方程。 26. 列写图2-13所示系统的输出电压u2与输入为电动机转速间的微分方程；Ks是隔离放大器。（其中C＞＞C1; C1＞＞C2） 27. 下图所示电路，起始处于稳太，在t=0时刻开关断开。试求电感L两端电压对t的函数关系，并画出大致图形和用初值定理和终值定理演算。 28. 试列写右图所示发电 机的电枢电压与激磁电压 间的微分方程。 第 28 页 共 44 页 （忽略发电机电感）。 29. 试画出以电机转速为输出，以干扰力矩为输入的电动机结构图， 并求其传递函数。 第五部分：稳定性分析题 1.利用劳斯稳定判据，确定下图所示系统的稳定性。 2. 利用劳斯稳定判据，确定下图所示系统的稳定性。 3.下图所示潜艇潜水深度控制系统方块图。试应用劳斯稳定判据分析该系统的稳定性。 4. 已知高阶系统的特征方程为 s6+2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0 试求特征根。 第 29 页 共 44 页 5.为使具有特征方程D(S)=S3+dS2+(d+3)S+7=0的系统稳定，求ｄ的取值范围。 K6.某典型二阶系统的开环传递函数为G(S)=S(TS请应用对数稳定?1)判据分析当K增加时，此系统稳定性如何变化。 7. 某系统的结构图如下图所示，求该系统稳定时K的取值范围。 R(S)-KS(0.01S+1)(0.2S+1)C(S) 8. 已知单位负反馈系统的开环传递函数为 G(S)?K试求当Ｋ为多少时，闭环系统稳定。 (0.1S?1)(0.5S?1)(S?1)9. 设单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=(as+1)/s2，试确定使相位裕量γ=+450时的a值（a>0）。 第六部分：结构图简化题 1.用等效变换规则化简如下动态结构图： G1(s)G2(s)G3(s)G4(s)G9(s) G5(s)G6(s)G7(s)G8(s) G10(s) 2.简化下面框图，求出C(S)=? 第 30 页 共 44 页 R(S)+-G1G3++G2C(S)H 3.用等效变换规则化简如下动态结构图： H1(S)R(S)--G1(S)G2(S)G3(S)C(S)H2(S) 4. 基于方框图简化法则，求取系统传递函数φ（s）=XO（s）/Xi（s）。 5.求右图的输出信号C(s)。 第 31 页 共 44 页 G1(s) Xi（s） + —+ XO（s） G3(s) ?G2(s) H(s) ?+ 6. 求下图的输出信号C(s)。 7. 试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。 8. 试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。 9. 试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。 第 32 页 共 44 页 10. 试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。 11. 试求下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)。 12. 简化下列方块图求其传递函数 13. 简化下列方块图求其传递函数 第 33 页 共 44 页 C(s) 。 R(s)C(s) 。 R(s)R(S)-G1(S)-G2(S)G3(S)C(S)G4(S)G5(S) R(S)-G4(S)G1(S)G3(S) 第七部分：时域分析题 1. 已知系统的输出与输入信号之间的关系用下式描述：c(t)=5r(t-3),试求在单位阶跃函数作用下系统的输出特性。 2.系统如图所示，r(t)=1(t)为单位阶跃函数，试求： ① 系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn ； ② 动态性能指标：超调量MP和调节时间tS(δ＝５) R(S)+-3. 下图所示为飞行器控制系统方块图。已知参数：KA=16,q=4及KK=4。试求取： （1）该系统的传递函数C(s)/R(s)。 （2）该系统的阻尼比ξ及无阻尼自振频率ωn （3）反应单位阶跃函数过渡过程的超调量、峰值时间及过渡过程时间。 第 34 页 共 44 页 +G2(S)C(S)4S(S+2)C(S) 4. 下图为仿型机床位置随动系统方块图。试求该系统的： （1）阻尼比ξ及无阻尼自振率ωn。 （2）反应单位阶跃函数过渡过程的超调量σ、峰值时间tp、过渡 过程时间ts及振荡次数N。 5. 试求取图3-18所示控制系统当K=10秒-1及TM=0.1秒时： （1）阻尼比ξ及无阻尼自振率ωn。 （2）反应单位阶跃函数过渡过程的超调量σ%及峰值时间tp。 6. 设系统如下图 (a)所示。这个系统的阻尼比为0.137，无阻尼自振率为3.16弧度/秒。为了改善系统的相对稳定性，可以采用速度反馈。下图 (b)表示了这种速度反馈系统。为了使系统的阻尼比等于0.5，试确定KH值。作出原系统和具有速度反馈系统的单位阶跃响应曲线。 第 35 页 共 44 页 7. 设系统的单位阶跃响应为c(t)=5(1-e-0.5t)，求系统的过渡过程时间。 8. 下图系统的方块图。试求： (1) 各系统的阻尼比ξ及无阻尼自振频率ωn。 (2) 各系统的单位阶跃响应曲线及超调量、上升时间、峰值时间和 过渡过程时间，并进行比较，说明系统结构、参数是如何影响过渡过程品质指标的？ 9. 下图系统的方块图。试求： (1) 各系统的阻尼比ξ及无阻尼自振频率ωn。 (2) 各系统的单位阶跃响应曲线及超调量、上升时间、峰值时间和过渡过程时间，并进行比较，说明系统结构、参数是如何影响过渡过程品质指标的？ 10. 下图系统的方块图。试求： (1) 各系统的阻尼比ξ及无阻尼自振频率ωn。 第 36 页 共 44 页 (2) 各系统的单位阶跃响应曲线及超调量、上升时间、峰值时间和过渡过程时间，并进行比较，说明系统结构、参数是如何影响过渡过程品质指标的？ 211.已知单位负反馈系统的开环传递函数G(S)?S(S且初始条件为?3)C(0)=-1, C(0)=0试求：系统在ｒ（ｔ）＝１（ｔ）作用下的输出响应。 .R(s)+-2s(s+3)C(s) 第八部分：频域分析题 1.若系统的单位脉冲响应为c(t)?sin3t?2e?3t，试求系统的频率特性。 K,其中T=0.1（秒），Ts?1K=5，试绘制开环对数频率特性和闭环频率特性，并求在ω=10（1秒） 2. 设单位反馈系统的开环传递函数为G（s）= 时，对应二个特性的二个相角及频带数值。 3. 设系统的前向环节传递函数为G（s）=K，其反馈环节传递函数为Hc（s）= aτs（微分反馈），试绘制系统开环对数频率特性。 τs?14. 设单位反馈系统的开环传递函数为G（s），试绘制系统的闭环对数频率特性，确定系统的谐振峰值Mr与谐振频率ωr。 第 37 页 共 44 页 5. 某调速系统实验数据如表，试绘制系统的幅相频率特性及对数频率特性，并写出其等效传递函数，使误差不超过?3分贝~6分贝。 Ke?τs6. 设系统开环传递函数为G（s）=，当τ=0.1秒与τ=0.2秒 s(s?1)时，试确定系统稳定时K的最大值。 7. 设系统开环传递函数为G（s）= 10(s?0.5),用M圆绘制单位反 s2(s?1)(s?10)馈系统的闭环频率特性（可借助伯德图）。 e?τs8. 设系统开环传递函数为G（s）=，试绘制其幅相频率特性与 Ts?1对数频率特性。 9.设系统的开环传递函数为G（s）= 200，若使系统的幅值裕2s(s?s?100)度为20分贝，开环放大倍数K应为何值？此时相角裕度v为多少？ 10.G(s)= 设 单 位反 馈 系 统 开 环 传 递 函 数 为 160 (s?1)(0.05s?1)(0.1s?1)(0.002s?1)试判别系统的稳定性，并求加入串联校正装置Hc(s)= (s?1)(0.1s?1)后系统的稳定裕度。 (17s?1)(0.001s?1)11. 已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为 G(S)= 50000： S(S?10)(S?50)① 在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性； ② 由图解求取其幅值穿越频率ωc（近似值）； ③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判断该系统的稳定性。 第 38 页 共 44 页 12. 已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(S)= 10(S?1)： (2S?1)(0.1S?1)(0.05S?1)① 在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性； ② 由图解求取其幅值穿越频率ωc（近似值）； ③ 由公式求取相位裕量γ，并由此判断该系统的稳定性。 第 39 页 共 44 页 第九部分：稳态分析题 1. 下图所示为仪表随动系统方块图试求取： (1) r(t)=1(t)时的稳态误差 (2) r(t)=10t时的稳态误差 (3) r(t)=4+6t+3t2时的稳态误差 2. 试求取图4-24所示的控制系统在下列控制信号作用下的稳态误差。 (1) r(t)=10t (2) r(t)=4+6t+3t2 (3) r(t)=4+6t+3t2+1.8t3 3. 在输入信号r(t)=1(t)及r(t)=5t的分别作用下，试求图4-25所示系 统的稳态误差。 第 40 页 共 44 页 4. 设控制系统如下图所示。控制信号r(t)=1(弧度)。试分别确定当KH为1和0.1时，系统输出量的位置误差。 5.设速度控制如下图所示。输入信号r(t)和扰动信号f(t)都是单位斜坡函数。为了消除系统的稳态误差，使斜坡输入信号通过比例-微分元件后再进入系统。试计算Kd=0时的稳态误差，然后适当选择Kd值，使系统稳态输出c(t)与希望输出r(t) 之间不存在稳态误差。 第 41 页 共 44 页 6. 下图所示是一个角速度控制系统，这个系统的输出部分承受着力矩的干扰。在这个图中，Ωr(s), Ωc(s),T(s)和F(s)分别是参考角速度、输出角速度、转动力矩和干扰力矩的拉变换。在没有干扰力矩时，输出角速度等于参考角速度。假设参考输入为零时，即Ωr(s)=0，研究这个系统对于单位阶跃干扰力矩的响应。 7.在上题所设的系统中，要求它尽最大可能地消除由于力矩干扰所引起的角速度误差。问是否有可能抵消稳态时的干扰力矩的影响，以使系统在输出部分作用有常量干扰时不引起稳态时的角速度变化？ 8. 已知角度随动系统的开环对数频率特性，分别是I，II，III，示于图4-31中。估算该三个闭环系统的下述指标： (1) 开环位置放大倍数，开环速度放大倍数，开环加速度放大倍数。 (2) 误差系数 假定输入信号r1(t)=7(度)，r2(t)=5t(度), r3(t)=7+5t+8t2(度)，试求在上述输入信号作用下，该系统的稳态误差角(即t→∞时的角度误差)。 9. 已知一个具有单位反馈的自动跟踪系统，其开环系统的放大倍数Kv=6001/秒，系统最大跟踪速度ωmax=24°/秒，求系统在最大跟踪速度下的稳态误差。 第 42 页 共 44 页 10. 设有单位反馈系统，它反应单位理想脉冲函数时的被控制信号和偏差信号分别为k(t)和kε(t) (即系统在不同点处的脉冲过渡函数)。试通过上列的脉冲过渡函数求取系统的误差系数。 11. 求下列系统的跟随稳态误差essd C(S) R(S)＝ 301 (S?1)(S?5)S 12. 求下列系统的跟随稳态误差essr C(S) 301R(S)＝2 S(S?5)S 第十部分：校正分析题 1. 在下图所示系统下加入串联校正后，系统的σ%=15%，且该系统在阶跃干扰信号n(t)作用下其稳态误差应小于0.15单位。试确定串联校正参数。 2. 设单位反馈系统的传递函数G0(S)= 126,要求校 s(0.1s?1)(0.00166s?1)正后系统的相位裕度γ=40°?2°，幅值裕度Kg=10分贝，剪切频率 第 43 页 共 44 页 ω≧1弧度秒,且开环增益保持不变。试求串联后校正参数。 3. 现有图7-51所示系统，其中G0(s)= 12要求校正后 s(0.05s?1)(0.02s?1)系统的谐振峰值Mr=1.4,谐振频率ωr=30弧度秒。试求串联校正装置。 第 44 页 共 44 页