【正文】 4．初始狀態(tài) ∞ 5．離散 二、單項(xiàng)選擇 (每小題 3 分，共 15 分 ) 1． C 2． A 3． C 4． C 5． A 三、判斷題 (10 分 ) 1．錯(cuò)誤。 ( )(4 分 ) 四、 (20 分 ) 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開 環(huán)傳遞函數(shù)： ，試求單位階躍響應(yīng)的性能指標(biāo) amp。 A． 0 B． ∞ C．常數(shù) D．變量 5．理想微分環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為 ( )。 5，如果在系統(tǒng)中只有離散信號(hào)而沒有連續(xù)信號(hào)，則稱 此系統(tǒng)為 —— 系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。 2．單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是 —— 。 3．如果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是 —— 系統(tǒng)。 二、單項(xiàng)選擇 (每小題 3 分，共 15 分 ) 2．傳遞函數(shù) 表示了一個(gè) ( )。 A． 20dB／ dec，通過 ω =1 點(diǎn)的直線 B．一 20dB／ dec，通過 ω ＝ 1 點(diǎn)的直線 C．一 20dB／ dec，通過 ω ＝ 0 點(diǎn)的直線 D． 20dB／ dec，通過 ω =0 點(diǎn)的直線 三、判斷題 (10 分 ) 1．一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分和必要的條件是系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實(shí)部。%及 ts(5％ )。 (3 分 ) 2．錯(cuò)誤。 ，將開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為 。 ，使不管是否存在擾動(dòng)，均能使 的輸出量滿足給定值的要求。 自動(dòng)控制系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為 和非線性控制系統(tǒng)。我們把輸出量直接或間接地反饋到 端，形成閉環(huán) ,參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。 如果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為 系統(tǒng)，否則為 系統(tǒng)。（ ） A 復(fù)合控制系統(tǒng) ； B 開式控制系統(tǒng) ； C 閉環(huán)控制系統(tǒng)； D 連續(xù)控制系統(tǒng) 答： A 解析：根據(jù) 復(fù)合控制系統(tǒng) 的基本概念選擇。（ ） A 反饋 ； B 負(fù)反饋 ； C 穩(wěn)態(tài)差誤； D 積分 答： B 解析：根據(jù) 負(fù)反饋 的基本概念選擇。（ ） A 閉環(huán)控制 ； B 開環(huán)控制 C 正反饋控制 D 連續(xù)信號(hào)控制 答： B 解析：根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行選擇。 2． 火炮跟蹤系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。 錯(cuò)誤。 解析： 根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用進(jìn)行判斷。 第二章 習(xí)題 答案 一、填空 )(tf ，它的拉氏變換的表達(dá)式為 。 。 5. te? 的拉氏變換為 。 0 解析： 根據(jù)拉氏變換的基本性質(zhì)求取， 初值定理： )(lim)(lim)0(0 ssFtff st ??? ??。 因?yàn)? 22][ s in ??? ?? stL 故 22)(]s in[ ??? ???? asteL at ? ? )()( sFtfL ? ，則 ?? )]([ tfeL at 。 二、選擇 1. te?21 的拉氏變換為（ ）。 3．脈沖函數(shù)的拉氏變換為（ ）。 )52)(2( 33)( 22??? ??? ssss sssF ，其原函數(shù)的終值 ???t tf )(（ ）。 snesasF ??? 2)(，其反變換 f (t)為（ ）。 9. tetf t 2sin)( ?? 的拉氏變換為（ ）。 a 0 τ t A. )1(12 sesa ?? ?? B. )1(12 sesa ?? ?? C. )1(1 sesa ?? ?? D. )1(12 sesa ?? ? 答： A 解析：根據(jù)典型斜坡函數(shù)以及階躍函數(shù)的拉氏變換結(jié)果和拉氏變換的延遲特性求解。 錯(cuò)誤 解析： 根據(jù)拉氏反變換的結(jié)果進(jìn)行判斷。 錯(cuò)誤 解析： 根據(jù)拉普拉斯變換的定義，單位拋物線函數(shù)的拉普拉斯變換為 ? ? 0)(121]21[ 0 322 ???? ?? ? sRsdtettLsF est 5．已知 tetf 21)( ??? ， )(tf 的拉氏變換為211)]([)( ???? sstfLsF。 ， 與 之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。 的數(shù)學(xué)表達(dá)式，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。 6． 環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是 ? ? ? ?? ?1??? TsKsX sYsG 。 慣性環(huán)節(jié) 解析：根據(jù)慣性環(huán)節(jié)的微分表達(dá)式來填空。 ( ) A. 輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比 B. 零初始條件下，輸出與輸入之比 C. 零初始條件下，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比 答： C 解析：傳遞函數(shù)的定義。（ ） A. 時(shí)滯環(huán)節(jié) B. 振蕩環(huán)節(jié) C. 微分環(huán)節(jié) D. 慣性環(huán)節(jié) 答： A 解析： 時(shí)滯環(huán)節(jié)的微分方程為 ? ? ? ?Ttxty ?? 《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 12 其傳遞函數(shù) ? ? ? ?? ? TSesX sYsG ??? 153?s ；其單位階躍響應(yīng)為（ ） A. 51 te?? B. 533 te?? C. 555 te?? D. 555 te?? 答： B 解析：一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 153?s，其階躍響應(yīng)的傳遞函數(shù)為)15( 3?ss，進(jìn)行部分分式分解得：5/133)15( 3 ???? ssss，因此其反變換為 533 te?? 。 8．以下圖形 a 為輸入 x(t)波形，圖 b 為輸出 y(t)波形，所描述的 是一個(gè) （ ） 《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 13 a b B. 微分環(huán)節(jié) C. 慣性環(huán)節(jié) D. 時(shí)滯環(huán)節(jié) 答案： D 解析：顯然輸出比輸入之后遲后了一些，這是一個(gè) 時(shí)滯環(huán)節(jié)。 正確 解析：根據(jù)線性系統(tǒng)的定義來判斷。 錯(cuò)誤 解析： 傳遞函數(shù)的特點(diǎn) 是與輸入無關(guān)，只與系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)、參數(shù)有關(guān)。 正確 解析：這是 傳遞函數(shù)的特點(diǎn) 。 錯(cuò)誤 解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的定義，比例環(huán)節(jié)（放大環(huán)節(jié)）輸出量與輸入量的關(guān)系為 ?? ??tKxty ? 式中 K ── 環(huán)節(jié)的放大系數(shù)（常數(shù)）。 正確 解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的實(shí)際應(yīng)用來判斷 。 答案：階躍作用 解析：根據(jù)階躍信號(hào)的定義以及物理意義來填空。 答案：最大 解析：根據(jù)超調(diào)量的定義來填空。 答案： ? ?2222 nnnB sssG ???? ??? 解析：二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)表達(dá)式是一個(gè)重要基本概念，要求記憶： ? ? 22 22nnnB sssG ???? ??? 二、單項(xiàng)選擇 1. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ?s ，其時(shí)間常數(shù)為 。 ( ) A. 只與 ? 有關(guān) ? 無關(guān) n? 和 ? 無關(guān) n? 和 ? 都有關(guān) 答： A 解析： 依 據(jù)超調(diào)量的定義： %100)( )()(% ?? ??? y yty m? 對(duì)于單位階躍響應(yīng)， %100)s in (1 1% 2 ?????? ? ???? ?? mdt te mn 因?yàn)? )s in ()11s in ()s in ( 22 ????? ????? ????????? nnmd t 21sin ?? ????? 所以 %100% 21 ?? ?? ???? e 可知，超調(diào)量只是阻尼比 ζ 的函數(shù)，而與無阻尼自然頻率 ω n 無關(guān)。 ( ) D. 不影響調(diào)節(jié)時(shí)間 答： B 解析： 超調(diào)量只是阻尼比 ζ 的函數(shù)，而與無阻尼自然頻率 ω n 無關(guān)。 21)( ssX ? 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 )(lim 1)](1[ 1lim)(lim)( 000 ssGsGsssE kskss ??? ?????? 在速度信號(hào)輸入情況下， 0 型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為無窮大，也就是說，系統(tǒng)輸出量不能跟隨系統(tǒng)的輸入量； 1 型系統(tǒng)有跟蹤誤差； 2 型系統(tǒng)能準(zhǔn)確的跟蹤輸入，穩(wěn)態(tài)誤差為零。 8．系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)和 兩部分組成。 10．系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)的 。 2. 系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實(shí)部，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。 4．輸入端定義誤差是指輸入與主反饋信號(hào)之差。 正確 解析：這是時(shí)間響應(yīng)的定義。因此沖激信號(hào)是評(píng)價(jià)系統(tǒng)瞬態(tài)性能時(shí)應(yīng)用較多的一種典型信號(hào)。 10．單位脈沖函數(shù)的幅值為無窮大，持續(xù)時(shí)間為零是數(shù)學(xué)上的假設(shè)，在系統(tǒng)分析中很有用處。 2. )()()(0 ??? jGxyA ?? 為系統(tǒng)的 ，它描述系統(tǒng)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。 正弦輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài) 解析：根據(jù)頻率響應(yīng)的定義來填空。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。瞬態(tài)過程是指系統(tǒng)從 到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過程； 穩(wěn)態(tài)過程是指 時(shí)間 t 趨于 時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。 )()( ??? jG?? 為系統(tǒng)的相頻特性，它描述系統(tǒng)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，相位遲后 )0( ?? 或超前 )0( ?? 的特性。 正弦輸入信號(hào)為 txtx ?sin)( 0? ，電路頻率特性以 jω 代替 s 可得： )()(1 1)( ????? jejGjTjG ??? ，因此，幅頻特性為： 2)(111 1)( ??? TjTjG ???? 。 3．已知系統(tǒng)頻率特性為15 1??j ，當(dāng)輸入為 ttx 2sin)( ? 時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為（ ） A. )52sin( 1 ??? tgt B. )52s in (11 12 ?? ??? tgt C. )52sin( 1 ??? tgt D. )52s in (125 1 12 ?? ??? tgt 答： D 解析： 系統(tǒng)的頻率特性為?? jTjG ?? 1 1)(，其幅頻特性為： 2)(111 1)( ??? TjTjG ???? ， 《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 20 相頻特性為： ???? TtgjG 1)()( ????? ， 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)為 )s in ()(1)( 120 ??? TtgtTxty ?????，所以答案 D 正確。 三、判斷 《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 21 1． 已知系統(tǒng)頻率特性為15??j ，則該系統(tǒng)可表示為 ?? 1152 ?? tgje。 所以 ??????? jejjG 2)(11)( ???? 。 錯(cuò)誤 解析：系統(tǒng)輸出與輸入相位差就是慣性環(huán)節(jié)相位落后角度： ?????????? ??? 111 tgtgTtg ?? ，顯然不等于 ??90 。 錯(cuò)誤 解析： 系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性屬于系統(tǒng)固有特性，與輸入以及初始條件無關(guān)。 ( ) A. 精度降低 B. 精度提高 C. 穩(wěn)定性提高 答 :B