参考答案自动控制理论期中测试

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1、参考答案自动控制理论期中测试一、填空1、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式，。叫做系统的数学模型2、在初条件为零时，，与之比称为线性系统（或元件）的传递函数。输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换3、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为和非线性控制系统。线性控制系统4、数学模型是描述系统瞬态特性的数学表达式，或者说是描述系统内部变量之间关系的数学表达式。5、如果系统的数学模型,方程是线性的，这种系统叫线性系统。6、传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数，结构有关，与输入无关；不同的物理

2、系统，可以有相同的传递函数，传递函数与初始条件无关。7、环节的传递函数是。惯性8、二阶系统的标准型式为。9、I型系统开环增益为10，系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e(∞)为。0.1二、选择1、已知线性系统的输入x(t)，输出y(t)，传递函数G(s)，则正确的关系是。BA；B；C；D。2、设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（2）A1；B2；C3；D43、二阶系统的传递函数为；则其无阻尼振荡频

3、率和阻尼比为（4）A1，；B2，1；C2，2；D，14、表示了一个（1）A时滞环节；B振荡环节；C微分环节；D惯性环节5、一阶系统的传递函数为；其单位阶跃响应为（2）A；B；C；D6、已知道系统输出的拉氏变换为,那么系统处于（3）A欠阻尼；B过阻尼；C临界阻尼；D无阻尼7、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（4）A；B；C；D；8、二阶系统的传递函数为；则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（3）（1）1，；（2）2，1；（3）1，0.25；（4），三、系统的微分方程如下：试：求出系统的传递函数解答:解答

4、：将微分方程进行拉氏变换得：==四、根据图（a）所示系统结构图，求系统开环、闭环以及误差传递函数。解:(b)(c)系统结构图首先将并联和局部反馈简化如图（b）所示,再将串联简化如图（c）所示。系统开环传递函数为系统闭环传递函数为误差传递函数为五、已知系统的结构图如图所示，若时,使δ％=20%，τ应为多大,此时是多少?解：闭环传递函数由两边取自然对数，可得故六、列写下图所示电路图的微分方程式，并求其传递函数。解：初始条件为零时，拉氏变换为消去中间变量I(s)，则依据定义：传递函数为七、设单位反馈系统的开环传递函数为

5、：G（S）=，试求阶跃响应的性能指标%及（5%）解答：系统闭环传递函数为：与二阶传递函数的标准形式相比较，可知：=1，=1，所以，，系统为欠阻尼状态，则：=所以，单位阶跃响应的性能指标为：=16.4%（5%）==6s八、如图所示系统，假设该系统在单位阶跃响应中的超调量=25%，峰值时间=0.5秒，试确定K和τ的值。解：系统结构图可得闭环传递函数为与二阶系统传递函数标准形式相比较，可得即两边取自然对数可得依据给定的峰值时间：（秒）所以（弧度/秒）故可得τ≈0.1九、输入r(t)为阶跃信号时，试求下图所示系统中的稳态

6、误差essr(已知系统闭环稳定)解答：开环传递函数为：显然，系统为1型系统，当输入为阶跃信号时essr=0解（a）所以：5、（1）简述线性系统的稳定性概念和判断的充要条件。（2）根据下列系统的特征方程判定稳定性及在右半平面根个数。=0解（1）=0Routh：S51211S42410S3S210SS010第一列元素变号两次，有2个正根。5-3若系统单位阶跃响应试求系统频率特性。解则频率特性为