【正文】 校正環(huán)節(jié)來改善頻率特性形狀，使之具有合適的高頻、中頻、低頻特性和穩(wěn)定裕量，以便得到滿意的閉環(huán)系統(tǒng)性能指標(biāo)要求。 3. )0()( ?? ? aetf at 的 Z 變換 )(zF 為（ ） 。 ９． 已知連續(xù)信號 tttf 3sinsin)( ?? ，那么采樣頻率 s? 滿足以下 條件時，采樣 函數(shù) )(*tf 能無失真地恢復(fù)到原來的連續(xù)函數(shù) )(tf 。 5． 若 ? ? )()( zFtfZ ? ，則 )()()0(0 zFL imtfL imf zt ??? ??。 3. 求)()( ass asF ??的 z 變換 結(jié)果是111??z。（ ） A. 1Hz~10Hz B. 1Hz~1０ 0Hz C. ５ Hz~５０ Hz Hz~５０ Hz 答 : D 解析： 根據(jù)采樣定理，采樣角頻率 s? 應(yīng)滿足如下關(guān)系 : s? ≥ 2 max? 。 二、選擇 1. 脈沖傳遞函數(shù)是 。 8． 相位遲后校正能夠提高系統(tǒng)開環(huán)增益，從而提高穩(wěn)態(tài)精度。 二、判斷題 1． 在系統(tǒng)校正中，常用的描述系統(tǒng)穩(wěn)定性的指標(biāo)有相角裕量和幅值裕量等。 4． 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 101)( ???? sTs KsG ，輸出與輸入的相位差是 ??90 。 ( ) 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 19 A. 211?T? B. 2)(11?T? C. 2)(11?T? D. ?T?1 1 答： B 解析： R－ C 電路的傳遞函數(shù)為11)( ?? TssG，式中 T=RC ── 時間常數(shù)。 3. 頻率響應(yīng)是 響應(yīng)。 錯誤 解析：穩(wěn)態(tài)誤差的表達式應(yīng)該是 )(lim)(lim0 ssEtee stss ??? ?? 6．系統(tǒng)在外加作用的激勵下，其輸出隨時間變化的函數(shù)關(guān)系叫時間響應(yīng)。 A. )1(3 3te?? B. te31 ?? C. te31 ?? D. )1(3 3te?? 答： C 解析：因為單位脈沖函數(shù)的拉氏變換結(jié)果是 1，那么系統(tǒng)在單位脈沖函數(shù)輸入作用下輸出的拉氏變換為)3( 3?ss，那么將)3( 3?ss進行部分分式分解得311)3( 3 ???? ssss，對其進行拉氏反變換可知答案 C 正確。 5． ω n 和ζ這 兩個參數(shù)是決定二階系統(tǒng)瞬態(tài)特性的非常重要的參數(shù) ，那么可把二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)寫成含有這兩個參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)式，即 。 8．比例環(huán)節(jié)（放大環(huán)節(jié)）的輸出量與輸入量 的關(guān)系為 ?? ??tKxty ? ， K 是一個變量。 圖 A. ? ?232113311 HGGGHG GG ????? ； B. ? ?? ?232113211 HGGGHG GG ????? ?； C. ? ? ? ?132321 1 HG HGGGsG k ?? ???? ； D. ? ?? ?2321133211 HGGGHG GGG ????? ?? 答： C 解析：首先要注意題目要求求出開環(huán)傳遞函數(shù)，觀察 A ， B， D 答案都不對，因為它們的分子上都不含 2H ，所以只有 C 符合要求。 線性 解析：線性系統(tǒng)的基本概念。 ][sF = 91?s ，則 )(?f =0。 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 8 A. 5 B. 1 C. 0 D. s5 答： A 解析： 特殊函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果。 終值定理： )(lim)(lim)(0 ssFtff st ??? ???/ 知 )(tf 的拉氏變換為4)2( 2 ??s s，則初值 )0(f =（ ）。 錯誤。 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 5 3． 把輸出量反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入量相減稱為 。 穩(wěn)定 解析：根據(jù)穩(wěn)定系統(tǒng)的基本概念和定義式填空。 ( )(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。 3．如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是 —— 系統(tǒng)。 (3 分 ) 2．錯誤。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)。（ ） A 閉環(huán)控制 ； B 開環(huán)控制 C 正反饋控制 D 連續(xù)信號控制 答： B 解析：根據(jù)開環(huán)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用進行選擇。 第二章 習(xí)題 答案 一、填空 )(tf ，它的拉氏變換的表達式為 。 因為 22][ s in ??? ?? stL 故 22)(]s in[ ??? ???? asteL at ? ? )()( sFtfL ? ，則 ?? )]([ tfeL at 。 snesasF ??? 2)(，其反變換 f (t)為（ ）。 錯誤 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。 慣性環(huán)節(jié) 解析：根據(jù)慣性環(huán)節(jié)的微分表達式來填空。 正確 解析：根據(jù)線性系統(tǒng)的定義來判斷。 正確 解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的實際應(yīng)用來判斷 。 ( ) 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? 對于單位階躍響應(yīng)， %100)s in (1 1% 2 ?????? ? ???? ?? mdt te mn 因為 )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)。 10．系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)的 。因此沖激信號是評價系統(tǒng)瞬態(tài)性能時應(yīng)用較多的一種典型信號。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。 3．已知系統(tǒng)頻率特性為15 1??j ，當(dāng)輸入為 ttx 2sin)( ? 時，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。 錯誤 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)。 正確 解析：根據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo)分類的基本概念來判斷。 正確 解析：根據(jù)對校正基本概念的理解來判斷。 A. aTez z?? B. aTez z?? C. aTez??1； D. aTez ??1 答 :B 解析：這是一道典型信號的 Z 變換的題目，將 ate? 進行離散化， akTekTf ??)( 依據(jù) z 變換定義 ： ? ??? ???????? ??? ???????? 0 2210 1)()( k kk a TaTaTk ka k Tk zezezezezkTfzF ???? 兩邊同乘 1?? zeaT 得 ???? ???? ???????? kk a TaTaTaT zezezezFze ＋2211 )( 以上 2 式 相減，得 1)()( 1 ?? ?? zFzezF aT 1,1 1)( 1 ????? ??? aTaTaT eez zzezF 。 ( ) A. 至少為 3rad/s B. 至少為 ６ rad/s C. 至多為 3rad/s D. 至多為 ６ rad/s 答 : B 解析： 根據(jù)采樣定理，采樣角頻率 s? 應(yīng)滿足如下關(guān)系 : s? ≥ 2 max? 。 正確 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 29 解析： 根據(jù) z 變換定義 ???? ??????? ????? ?? kz k zkTfzTfzTffzkTfzF )()2()()0()()( 210 很明顯，當(dāng) z →∞ 時，除第一項外，其它各項均趨于零，故 )(lim)0(lim)0( 0 zFff zt ??? ?? 三、 試題類型及規(guī)范解答舉例 填空題： 1．傳遞函數(shù)的定義是在 條件下， 系統(tǒng)輸 出拉氏變換與 拉氏變換之比。 因此命題錯誤。 8．一個時間信號的頻率成分范圍是 1Hz~10Hz，以下一定能夠?qū)@個信號進行無失真采樣的采樣頻率范圍是 。 單位圓 解析：根據(jù)拉氏變換 Z 變換的對應(yīng)關(guān)系不難理解： s 平面的左半平面相當(dāng)于 z 平面上單位圓以內(nèi)， s 平面的虛軸對應(yīng)于 z 平面單位圓， s 平面的右半平面，對應(yīng)于 z 平面單位圓以外。 ③是高通濾波器，降低抗高頻干擾能力。 5．在實際工程系統(tǒng)中常用 來實現(xiàn)類似遲后 ──超 前校正作用？ ( ) A. 比例 ── 積分 ── 微分調(diào)節(jié)器 B. 微分調(diào)節(jié)器 C. 積分調(diào)節(jié)器 D. 比例 ── 積分調(diào)節(jié)器 答 :A 解析：顯然答案 A 正確，因為微分調(diào)節(jié)器是相位超前的，積分和比例積分調(diào)節(jié)是相位遲后的，只有比例 ── 積分 ── 微分調(diào)節(jié)器才能夠?qū)崿F(xiàn)遲后 ──超 前校正。 正確 解析： 積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性為： ???? log201log20)(log20)( ???? AL 顯然其對數(shù)幅頻特性是一條斜率為 decdB20? 的直線。 二、選擇 1. 題圖中 R－ C 電路的幅頻特性為 。 幅頻特性， 相頻特性 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 18 解析：根據(jù)幅頻特性和相頻特性的定義來填空 。 5．穩(wěn)態(tài)誤差的表達式是 )(lim)(lim0 sEtee stss ??? ??。 7. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為)3( 3?ss，則該系統(tǒng)在單位脈沖函數(shù)輸入作用下輸出為（ ）。 答案：輸出 解析：根據(jù)對調(diào)節(jié)時間基本概念的理解來填空。 正確 解析：這是 傳遞函數(shù)的特點 。 7．下圖所示的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) ??sGk 為（ ）。 ,方程是 的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。 錯誤 解析：以上定義式為定積分，積分限 0 和 ?是固定的，所以積分的結(jié)果與 t 無關(guān)，而只取決于參數(shù) s ，因此，它是復(fù)數(shù) s 的函數(shù)。 4. ??ttf ?5)( ? ，則 ?)]([ tfL （ ）。 6.