一、填空题（每题1分，共15分）
K，则其开环幅
s(T1s?1)(T2s?1)1、对于自动控制系统的性能
要求可以概括为三个方面，
即： 、 频特性为 ，相频特性
和 ，其中最基本的要求是 。
2、若某单位负反馈控制系统
的前向传递函数为G(s)，则该系统的
开
环
传
递
函
数
为 。
3、能表达控制系统各变量之
间关系的数学表达式或表示方法，
叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型
有 、
等。
4、判断一个闭环线性控制系
统是否稳定，可采
用 、 、 等方
法。
5、自动控制系统有两种基本控
制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为 ；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为 。
6、设系统的开环传递函数为
为
。
7、最小相位系统是
指
。
二、选择题（每题2分，共20分）
1、关于奈氏判据及其辅助函数
F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法
是 ( )
A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点
B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点
C、 F(s)的零点数与极点数相同
D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点
2、已知负反馈系统的开环传递函数
为G(s)?2s?1s2?6s?100，则该系统的
闭环特征方程为 ( )。 A、s2?6s?100?0
B、 (s2?6s?100)?(2s?1)?0
C
、
s2?6s?100?1?0
D、与是否为单位反馈系统有关 3、一阶系统的闭环极点越靠近S
平面原点，则 ( ) 。
A、准确度越高 B、准确度越低
C、响应速度越快 D、响应速度越慢
4、已知系统的开环传递函数为
100(0.1s?1)(s?5)，则该系统的开环增
益为 ( )。
A、 100 B、1000 C、20
D、不能确定
5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：
A、闭环零点和极点 B、开环零点
C、闭环极点 D、阶跃响应
6、下列串联校正装置的传递函数
中，能在?c?1处提供最大相位超前角的是 ( )。
A、
10s?1s?1 B、10s?10.1s?1 C、2s?10.5s?1 D、0.1s?110s?1
7、下列哪种措施对提高系统的稳定
性没有效果 ( )。
A、增加开环极点； B、在积分环节外加单位负反馈；
C、增加开环零点； D、引入串联超前校正装置。
8、关于线性系统稳定性的判定，下
列观点正确的是 ( )。
A、线性系统稳定的充分必要条
件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数；
B、无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统不稳定； C、如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定； D、当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。
9、关于系统频域校正，下列观点错
误的是( )
A、一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；
B、开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为?20dB/dec； C、低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定； D、利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。 10、已知单位反馈系统的开环传递
函数为
G(s)?10(2s?1)s2(s2?6s?100)，当输
入信号是r(t)?2?2t?t2时，系统的稳态误差是( )
A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20
三、（10分) 建立图示系统的数学
模型，并以传递函数形式表示。
Ｇ（Ｓ）＝ Ｓ（Ｓ＋１）
试求当输入信号
Fr(t)=2sin(t-45°)时，其闭环系统的稳态输出c(t)。 一 填空：
1、稳定性 快速性 准确性 稳定性
四、（20分））系统结构图如下图所示：
1、写出闭环传递函数
?(s)?C(s)表达式；（8分） R(s)2、G(s)
3、微分方程 传递函数 （或结构图 信号流图）（任意两个均可）
4、劳思判据 根轨迹 奈奎斯特判据
5、开环控制系统，闭环控制系统
2、要使系统满足条件：
??0.707,?n?2,试确定相应的
6、
A(?)?K参数K和?；（6分）
3、求此时系统的动态性能指标?00,ts；（6分）
五、(20分) 已知系统的方框图如下图所示 。试求闭环传递函数C(s)/R(s) (提示：应用信号流图及梅森公式)
(s) 六、(15R分) 设单位反馈控制系统+ 的开环传递函数为 - 2 ?(T1?)2?1?(T2?)2?1；
?(?)??900?tg?1(T1?)?tg?1(T2?)
7、S右半平面不存在系统的开环极点及开环零点 二 选择
G4 G1 + - + G2 H2 1、A 2、B 3、D 4、C 5、C B 7、A 8、C 9、+ 6、C 10、D C(s) G3 + : 三、解H1 H3 G5 - 四、解： 1、
；
余因子式（对应各个前项通道
K2的） 2?nC(s)Ks?(s)???2?22K?KR(s)s?K?s?Ks?2??ns??n1??2?1?1?G5；?2?1?G5；------ss
2?K??n?22?42、（4分） ?
?K??2??n?22经验：一般余因子式不会直接等于1，不然太简单了 闭环传递函数
(G1G2?G4)G3(1?G5)C(s)?R(s)1?G2H2?G1G2G3H1H3?G5?G2G5H200?K?4???0.707 ?3、（4分） ??e???1??2?4.3200
六、G3 五、解：绘制信号流图
R(s) G4 G1 G2 C(s) 2C(s)G(s)s(s?1)===
2R(s)1?G(s)-H 1?s(s?1)H 23 [注]：别忘了标注箭头表示信号流向。
2) 应用梅森公式求闭环传递函数:
前向通道增益
P1?G1G2G3；P2?G4G3；
-H1 - G5 22s?s?2
2C(j?)=
2R(j?)2???j?2(2??2)2??2A(ω)=(ω)=?arctg φ
回路增益
L1??G2H2；L2??G1G2G3H3H1；L3??G5；L4??G3G4H3H1
? 2??2? r(t)= 2sin(t-45°)
?=1
特征式
??1?G2H2?G1G2G3H1H3?G5?G3G4H3H1?G2G5H2? A(ω)=
22= 2 φ
(ω)=?arctg =-45°
?c(t)=2A(ω)sin[t-45°+φ
11(ω)]=22sin[t-45°-45°]
=2sin(t-90°)=-2cost
《控制工程基础》试卷 及详细答案
