1、1桂 林 电 子 科 技 大 学 试 卷20132014 学年第 二 学期课程名称控制工程基础 （A 卷 .闭 卷） 适用年级或专业） 考试时间 120 分钟 班级 学号 姓名 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 成绩满 分 15 20 15 15 20 15 100得 分评卷人一、填空题（每题 1 分，共 15 分）1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。2、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 。含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于 。3
2、、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。4、两个传递函数分别为 G1(s)与 G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 ，则 G(s)为 （用 G1(s)与 G2(s) ()s表示） 。5、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中 P 是指 ，Z 是指 ，R 指 。6、若某系统的单位脉冲响应为 ，0.20.5()1ttgte则该系统的传递函数 G(s)为 。7、设系统的开环传递函数为 ，则其开环幅频特性为 2()KsT，相频特性为 。二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、关于传递函数，错误的说法是 ( )A.传递函数只适用于线性定常
3、系统；B.传递函数不仅取决于系统的结构参数，给定输入和扰动对传递函数也有影响；C.传递函数一般是为复变量 s 的真分式；D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。2、采用负反馈形式连接后，则 ( )A、一定能使闭环系统稳定； B、系统动态性能一定会提高；2C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。3、已知系统的开环传递函数为 ，则该系统的开环50(21)s增益为 ( )。A、 50 B、25 C、10 D、5 4、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
4、联超前校正装置。5、系统特征方程为 ，则系统 ( )0632)(3ssA、稳定； B、单位阶跃响应曲线为单调指数上升；C、临界稳定； D、右半平面闭环极点数 。2Z6、下列串联校正装置的传递函数中，能在 处提供最大相1c位超前角的是 ( )。A、 B、 C、 D、10s10.s20.5s0.1s7、已知开环幅频特性如图 1 所示， 则图中不稳定的系统是( )。系统 系统 系统图 1A、系统 B、系统 C、系统 D、都不稳定8、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为 G(S)，反馈通道传递函数为 H(S)，当输入信号为 R(S)，则从输入端定义的误差 E(S)为 ( )A、 B 、()ESRGS
5、()HC 、 D、()()()ESRGSH9、开环频域性能指标中的相角裕度 对应时域性能指标( ) 。A、超调 B、稳态误差 C、调整时间 D、峰值时间%sestpt10、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是 ( )。A、 B 、 *21Ks*(1)5Ks）3C 、 D、 *2(31)Ks *(1)2Ks三、 （15 分)试建立如下图所示电路的动态微分方程，并求传递函数。四、 （15 分）系统结构如下图所示，求系统的超调量 和调节%时间 。st4五、 （20 分）设控制系统如下图所示，试用劳斯判据确定使系统稳定的 K 值。R(s) + C(s)+ _ _ 六、(15 分)试用结
6、构图等效化简求下图所示系统的传递函数。(/CsRG2G3G4G1R ( s )-C ( s )-1SK2S (S+3)5一、填空题（每题 1 分，共 15 分）1、稳定性,准确性2、开环控制系统，闭环控制系统，闭环控制系统3、输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值， 或： )。()1GsT2()nss21()GsTs4、G 1(s)+G2(s)5、开环传函中具有正实部的极点的个数，(或：右半 S 平面的开环极点个数)；闭环传函中具有正实部的极点的个数(或：右半 S 平面的闭环极点个数，不稳定的根的数)；奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j0 )整圈数。6、 105.2.ss7、 ， (
7、或：KTarctn180arctnT) 2180rt二、选择题（每题 2 分，共 20 分）1、B 2、D 3、C 4、A 5、C 6、B 7、B 8、D 9、A 10、A三、 （10 分)解：1、建立电路的动态微分方程根据 KCL 有 200i10i )t(u)t(tdu)t(tuRCR即 )t(d)t(d ii2102021 ttC2、求传递函数对微分方程进行拉氏变换得)(U)()(U() i2i2102101 sRsCsRsR得传递函数 2121iG四、解：由图可得系统的开环传函为： 5()Gs因为该系统为单位负反馈系统，则系统的闭环传递函数为，225()25()()1()5sss与二阶系统的标准形式 比较，有 2()nss25n解得 0.5n6所以 22/10.5/1.%6.3%e1.20.5snt s或 ， ，41.60.5snt.4snt（2 分）8snt五、令 G 1(s)= = = )3(2sKK2)(s232则 = = =)(sRC)(1sGKs232 232s控制系统的特征方程为 =03劳斯表为s3 1 2Ks2 3 2s1 6Ks0 2稳定的充要条件是 032-6K 31K即，使系统稳定的 K 值为 1六、解 ：所以： 43213243211)( GGsRC
