【正文】 e B. ?? 1152 ??? tgje C. ?? 32 115 ??? tgje D. ?15 ?? tgje 答： C 解析：根據(jù)系統(tǒng)頻率特性的指數(shù)表示形式： )()( )()()( ???? ??? jj eAejGjG ?? 式中 A(ω )是復(fù)數(shù)頻率特性的模，稱幅頻特性； )(?? 是復(fù)數(shù)頻率特性的相位移、稱相頻特性。 ( ) 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(shí)間常數(shù)。幅頻特性和相頻特性可由一個(gè)表達(dá)式表示，即 )()()( ???? jejGjG ? ，稱為系統(tǒng)的頻率特性。 ?jeAB 解析：根據(jù)頻率特性的基本定義來(lái)填空， )()()(0 ??? jGxyA ?? 為系統(tǒng)的幅頻特性，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)幅值衰減（或放大）的特性。 初始狀態(tài) 無(wú)窮 解析：控制系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)包含了瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩個(gè)過(guò)程，其中瞬態(tài)響應(yīng)過(guò)程是指系統(tǒng)從 0時(shí)刻初始狀態(tài)到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程， 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)過(guò)程則是指 時(shí)間 t 趨于無(wú)窮時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)。 6. 控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個(gè)過(guò)程。 5. 當(dāng)輸入信號(hào)的角頻率ω在某一范圍內(nèi)改變時(shí)所得到的一系列頻率的響應(yīng)稱為這個(gè)系統(tǒng)的 。 逆時(shí)針 解析：本題需要學(xué)習(xí)者掌握 用頻率法判斷閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的結(jié)論，即對(duì)于一階系統(tǒng)，當(dāng) ω 由 0→∞ 時(shí)，矢量 D(jω )逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)2?，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 4. 對(duì)于一階系統(tǒng)，當(dāng)ω由 0→∞時(shí)，矢量 D(jω ) 方向旋轉(zhuǎn)2?，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 3. 頻率響應(yīng)是 響應(yīng)。 )()( ??? jG?? 為系統(tǒng)的 ，它描述系統(tǒng)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)相位遲后 )0( ?? 或超前 )0( ?? 的特性。 – 40dB/dec 解析： Ⅱ 型系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅度頻率特性曲線的漸進(jìn)斜率特點(diǎn)是低頻段 – 40dB/dec，中間頻段 – 20dB/dec，高頻段 – 40dB/dec。 正確 解析：根據(jù)單位脈沖函數(shù)定義式不難理解，它的幅值為無(wú)窮大，持續(xù)時(shí)間為零，脈沖信號(hào) 在系統(tǒng)分析中有很重要的作用，我們常見(jiàn)的閃電信號(hào)就可以用脈沖信號(hào)來(lái)描述。 錯(cuò)誤 解析： 221)( ttx ? 是單位加速度函數(shù)，其拉氏變換為31)( ssX ?，它表征的是加速度變化的信號(hào)。 錯(cuò)誤 解析：電源突然接通，負(fù)荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等都是階躍信號(hào)作用，而不是沖激信 號(hào)作用。 8．電源突然接通，負(fù)荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等，均可視為沖激作用。 7．系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指系統(tǒng)受到外加作用后，時(shí)間趨于無(wú)窮大時(shí)，系統(tǒng)的輸出。 錯(cuò)誤 解析 ：穩(wěn)態(tài)誤差的表達(dá)式應(yīng)該是 )(lim)(lim0 ssEtee stss ??? ?? 6．系統(tǒng)在外加作用的激勵(lì)下，其輸出隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系叫時(shí)間響應(yīng)。 正確 解析：根據(jù)誤差的定義來(lái)判斷。 正確 解析：這是誤差的定義。 正確 解析：系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實(shí)部。 正確 解析：根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性的定義來(lái)判斷。（ ） A．準(zhǔn)確性 B. 誤差 答： C 解析：根據(jù)瞬態(tài)響應(yīng)的定義不難理解，瞬態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性及響應(yīng)的快速性；穩(wěn)態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)的準(zhǔn)確性或穩(wěn)態(tài)誤差，因此答案 C 正確。（ ） A．穩(wěn)態(tài)響應(yīng) B. 瞬態(tài)響應(yīng) 答： B 解析：根據(jù)瞬態(tài)響應(yīng)的定義來(lái)選擇答案。（ ） A．穩(wěn)態(tài)響應(yīng) B. 暫態(tài)響應(yīng) 答： A 解析：根據(jù)系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)組成的基本定義來(lái)選擇，系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)是由瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。 A. )1(3 3te?? B. te31 ?? C. te31 ?? D. )1(3 3te?? 答： C 解析：因?yàn)閱挝幻}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(jìn)行部分分式分解得311)3( 3 ???? ssss，對(duì)其進(jìn)行拉氏反變換可知答案 C 正確。因此答案 C 正確。 A. 1?TsK B.))(( bsas ds ?? ? C.)(2 ass K? D. 11?s 答： C 解析： 單位斜坡函數(shù)輸入。 調(diào)節(jié)時(shí)間的計(jì)算公式為： ,3)1ln (2131%)5( 2 ????????? ??? ?????? nnst ,4)1ln (2141%)2( 2 ????????? ??? ?????? nnst 可見(jiàn)，增大 n? ，則會(huì)減小調(diào)節(jié)時(shí)間。 5. 對(duì)二階欠阻尼系統(tǒng)，若保持 ? 不變，而增大 n? ，則 。 %? 相等，則此二系統(tǒng)具有相同的 。 3. 二階系統(tǒng)的超調(diào)量 %? 。 ( ) A. B. 4 C. 2 D. 1 答： B 解析： 慣性環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)方程式為： ? ? ? ? ? ?tKxtydttdyT ?? 傳遞函數(shù)： ? ? ? ?? ?1??? TsKsX sYsG，式中 T ── 環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)； 2. 若二階系統(tǒng)的阻尼比為 ，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為 。 5． ω n和ζ這 兩個(gè)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(xiě)成含有這兩個(gè)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)式，即 。 4．過(guò)渡過(guò)程時(shí)間或調(diào)節(jié)時(shí)間 ts 是指 量與穩(wěn)態(tài)值之間的偏差達(dá)到允許范圍（一 般取 2%或 5%）并維持在此允許范圍以內(nèi)所需的時(shí)間。 3．超調(diào)量是指在瞬態(tài)過(guò)程中，輸出量的 值超過(guò)穩(wěn)態(tài)或輸入值的百分?jǐn)?shù)。 2． 函數(shù) δ (t) 可認(rèn)為是在間斷點(diǎn)上單位階躍函數(shù)對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。 第四章 習(xí) 題 答案 一、填空 1．電源突然接通，負(fù)荷的突然變化，指令的突然轉(zhuǎn)換等等，均可視為 。 11．當(dāng)輸入 x(t)為單位階躍信號(hào)時(shí)，輸出 y(t)如圖所示，那么這個(gè)系統(tǒng)一定是一個(gè)微分環(huán) 節(jié)。 10．常見(jiàn)的電子放大器，齒輪減速器，杠桿等均屬于比例環(huán)節(jié)。 9．比例環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 ? ? ? ?? ? KsX sYsG ??。 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(gè)變量。 7． 不同的物理系統(tǒng)，可以有相同的傳遞函數(shù) ， 傳遞函數(shù)與初始條件無(wú)關(guān)。 6． 傳遞函數(shù) 并 不 反映 系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu) 。 5．對(duì)于可實(shí)現(xiàn)的物理系統(tǒng)，傳遞函數(shù)分母中 s的階次 必大于分 子 中 s的階次 。 錯(cuò)誤 4．傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性，與輸入有關(guān)。 錯(cuò)誤 2．如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型方程是線性的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。 A. ? ?232113311 HGGGHG GG ????? ； B. ? ?? ?232113211 HGGGHG GG ????? ?； C. ? ? ? ?132321 1 HG HGGGsG k ?? ???? ； D. ? ?? ?2321133211 HGGGHG GGG ????? ?? 答： C 解析：求出開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，觀察 A ， B， D 答案都不對(duì)，因?yàn)樗鼈兊姆肿由隙疾缓?2H ， 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) （ ） a b 節(jié) 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)。 6．設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機(jī)械系統(tǒng)，如圖所示，以外力 f(t)為輸入量，位移 y(t)為輸出量的運(yùn)動(dòng)微分方程式可以對(duì)圖中系統(tǒng)進(jìn)行描述，那么這個(gè)微分方程的階次是：（ ） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 答： B 解析：彈簧振子是二階系統(tǒng)。 ( ) A. te??1 B. te??1 C. te?1 D. te?1 答： B 4. ? ? ? ?? ? TSesX sYsG ???傳遞函數(shù)表示了一個(gè) 。 答： B A. )]([)()( 1 sGLtxty ??? B. )()()( sXsGsY ?? C. )()()( sGsYsX ?? D. )(/)()( sXsGsY ? 。 ? ?dttduc 8． 運(yùn)動(dòng)方程式 ? ? ? ? ? ?tKxtydttdyT ??描述的是一個(gè) 。 線性 6． 環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是 ? ? ? ?? ?1??? TsKsX sYsG 。 線性控制系統(tǒng) ，或者說(shuō)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。 數(shù)學(xué)模型 ， 與 之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。 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 。 錯(cuò)誤