：名 姓 线 ： 号 学 订 ： 业 专 装 ：院 学广东工业大学考试试卷 ( B ) 课程名称: 控制工程 试卷满分 100 分 考试时间: 2011 年 12 月2 日 (第 14 周 星期 五) 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷得分 评卷签名 复核得分 复核签名 一、填空题（20分，每空1分，答案填在答题纸上） 1、自动控制系统按输出变化规律可分为 、 和 。 2、某系统的传递函数为G(s)?3s?60s2?5s?6 ，其零点为 ，放大系数为 ，极点为 、 。 3、控制系统中常用的几种典型的实验输入信号为： 、 和 。 4、微分环节的传递函数为 ，惯性环节的传递函数为 。 5、 和 总称为系统的频率特性。 6、根据校正环节在系统中的连接方式，校正可分为： 、 和 。 7、采用PI校正，系统的稳态误差 ，但相位裕度 ，稳定程度 。 二、（10分）求系统的微分方程，并求出系统的传递函数。 R1uiCR2uo 广东工业大学试卷用纸，共 12 页，第 1 页
三、（10分）通过方框图的等效变换求取如下图所示系统的传递函数C(s)/R(s)，并绘制主要步骤的方框图。 R(s)+_+G1G2+_+_G3C(s)H1H2 四、（10分）已知某控制系统的传递函数为G(s)?的输出y(t)。 10，试求x(t)?1?t时该系统s?10五、（10分）已知单位反馈系统的开环传递函数GK(s)?为x(t)?10?t2时，求系统的稳态误差？ 25s?50。当系统的输入信号32s?5s六、（10分）设单位负反馈控制系统的开环传递函数为Gk(s)?1，当作用输入信s?1号xi(t)?3cos(2t?30)时，试求系统的频率特性及稳态输出。 七、（10分）试绘制传递函数G(s)?40(s?5)(s?2)的系统的对数幅频特性曲线。 s(s?40)2，试求闭环(s?1)(s?2)八、（10分）系统的传递函数方框图如下图所示, 已知G(s)?系统的传递函数，并用Routh判据判断系统稳定时的K的取值范围。 K?1Xi(s)?G(s)?12s?1?? Xo(s) 广东工业大学试卷用纸，共 12 页，第 2 页
九、已知两个系统的开环传递函数的Nyquist图如下图所示，试用Nyquist判据判断系统是否稳定？并说明判断的理由（其中，p、v分别为系统开环传递函数的不稳定极点的个数和积分环节的个数）。 P=1P=1V=2-1 w=0w=∞ -1w=∞ w=0(a) (b) 附录：拉氏变换表 序号 1 2 3 4 5 时间函数 拉式变换 1 ?（t) 1 t 12t 2e?at 1 s1 2s1 s31 s?a
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：名 姓 线 ： 号 学 订 ： 业 专 装 ：院 学广东工业大学考试试卷参考答案及评分标准 ( A ) 课程名称: 控制工程 试卷满分 100 分 考试时间: 2011 年 12 月2 日 (第 14 周 星期 五) 一、填空题（20分，每空1分） 1、比较环节、测量环节、放大及运算环节、执行环节。 2、开环系统，闭环系统。 3、-40，10，-8，-4。 1?2n4、s，e??s，s2?2??ns??2n 5、稳态。 6、增益调整，相位超前校正，相位滞后校正，相位滞后－超前校正。 7、增加，增强。 二、（10分）求系统的微分方程，并求出系统的传递函数。 解：输出点处力平衡方程为： c(x?i?x?o)?k1(xi?xo)?k2xo （2分） 整理得： cx?o?(k1?k2)xo?cx?i?k1xi （2分，如果直接写出正确形式的微分方程给4分） 对上式两边做Laplace变化，得 csXo(s)?(k1?k2)Xo(s)?csXi(s)?k1Xi(s) （3分） 整理上式得传递函数： G(s)?Xo(s)cs?k1X(s)?ics?(k1?k2) （3分，如果直接写出正确的传递函数给6分） 广东工业大学试卷用纸，共 12 页，第 4 页
三、（10分）解： H2(s)/G3(s)_R(s)+_C(s)G1(s)G2(s)++G3(s)_H3(s)H1(s)（2分） R(s)+_G1(s)1+G1(s)H1(s)G2(s)G3(s)1+G3(s)H3(s)C(s)H2(s)/G3(s)（2分） R(s)1+G1(s)1+G1(s)H1(s)G1(s)1+G1(s)H1(s)G2(s)G3(s)1+G3(s)H3(s)G3(s)1+G3(s)H3(s)H2(s)G3(s)C(s)G2(s)（2分） R(s)G1(s)G2(s)G3(s)1+G1(s)H1(s)+G3(s)H3(s)+G1(s)G2(s)H2(s)+G1(s)G3(s)H1(s)H3(s)C(s)（4分） 评分标准要点： 1. 阅卷人员对照标准答案，按步骤评分。 2. 若认为与某一步骤相似，即可给该分数；若认为某一步骤不完全正确，可按步骤减去一至二分，以后步骤均不给分。 3. 步骤不完整，但是结果正确的，也可给满分；结果错误的，只给出正确的步骤分。 4. 由于解法并不唯一，采用其它变化方法或梅逊公式的，结果正确也可给满分，结果错误的参照评分标准1给分。 广东工业大学试卷用纸，共 12 页，第 5 页
广东工业大学机械工程控制基础试卷和标准答案
