【正文】 )(?? ? ?? 圖 A. L(ω )向上平移， )(?? 不變 B. L(ω )向上平移， )(?? 向上平移 C. L(ω )向下平移， )(?? 不變 D. L(ω )向下平移， )(?? 向下平移 答： A 解析：顯然開環(huán)傳遞函數(shù) )(sGK 的對數(shù)幅頻特性值與其幅頻放大倍數(shù)是同向變化的關(guān)系，即幅頻放大倍數(shù)越大則其對數(shù)幅頻特性值 越大。 3．已知系統(tǒng)頻率特性為15 1??j ，當輸入為 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。兩種表示方法的關(guān)系為)( )()(。 正弦輸入信號為 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 ???? 。 二、選擇 1. 題圖中 R－ C 電路的幅頻特性為 。 )()( ??? jG?? 為系統(tǒng)的相頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，相位遲后 )0( ?? 或超前 )0( ?? 的特性。 7. 若系統(tǒng)輸入為 tA ?sin ，其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為 )sin( ?? ?tB ，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為 。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 時間 t 趨于 時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。 頻率特性 解析：根據(jù)系統(tǒng)頻率特性的定義來填空。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。 正弦輸入信號的穩(wěn)態(tài) 解析：根據(jù)頻率響應(yīng)的定義來填空。 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 。 2. )()()(0 ??? jGxyA ?? 為系統(tǒng)的 ，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。 第五章 習(xí)題答案 一、填空 1. Ⅱ 型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為 。 10．單位脈沖函數(shù)的幅值為無窮大，持續(xù)時間為零是數(shù)學(xué)上的假設(shè)，在系統(tǒng)分析中很有用處。 9． 221)( ttx ? 是單位速度函數(shù)，其拉氏變換為31)( ssX ?，它表征的是速度均勻變化的信號。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。 正確 解析：這是時間響應(yīng)中穩(wěn) 態(tài)響應(yīng)的定義。 正確 解析：這是時間響應(yīng)的定義。 5．穩(wěn)態(tài)誤差的表達式是 )(lim)(lim0 sEtee stss ??? ??。 4．輸入端定義誤差是指輸入與主反饋信號之差。 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 17 3. 輸出端定義誤 差是指希望輸出與實際輸出之差。 2. 系統(tǒng)的全部特征根都具有負實部，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。 三、 判斷題 1. 系統(tǒng)受到外界擾動作用后，其輸出偏離平衡狀態(tài)，當擾動消失后，經(jīng)過足夠長的時間， 若系統(tǒng)又恢復(fù)到原平衡狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。 10．系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)的 。 9．系統(tǒng)受到外加作用后，系統(tǒng)從初始狀態(tài)到最終穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程稱 。 8．系統(tǒng)的時間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)和 兩部分組成。 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（ ）。 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)能準確的跟蹤輸入，穩(wěn)態(tài)誤差為零。 6. 某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是 ( )。 ( ) D. 不影響調(diào)節(jié)時間 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)。 ( ) A. n? B. ? C. K D. d? 答： B 解析： 因為超調(diào)量 %100% 21 ?? ?? ???? e ，超調(diào)量只是阻尼比 ζ 的函數(shù)，所以 兩個二階系統(tǒng)的超調(diào)量 %? 相等，則此二系統(tǒng)具有相同的 ? 。 ( ) 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)。 ( ) n? 的振蕩 答： B 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 15 解析： 在（ 0ζ 1）的情況下，二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)的瞬態(tài)分量為一按指數(shù)哀減的簡諧振蕩時間函數(shù)，阻尼比越小，最大振幅越大。 答案： ? ?2222 nnnB sssG ???? ??? 解析：二階系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的標準表達式是一個重要基本概念，要求記憶： ? ? 22 22nnnB sssG ???? ??? 二、單項選擇 1. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ?s ，其時間常數(shù)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。 答案：最大 解析：根據(jù)超調(diào)量的定義來填空。 答案：單位脈沖 解析：這是單位 脈沖函數(shù)的特點。 答案：階躍作用 解析：根據(jù)階躍信號的定義以及物理意義來填空。 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 14 錯誤 解析：根據(jù)圖像可以看出，輸出是輸入的積分，所以這個系統(tǒng)是一個積分環(huán)節(jié)。 正確 解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的實際應(yīng)用來判斷 。 正確 解析：根據(jù)比例環(huán)節(jié)的定義來判斷。 錯誤 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：這是 傳遞函數(shù)的特點 。 正確 解析：這是 傳遞函數(shù)的特點 。 正確 解析：根據(jù) 傳遞函數(shù)的特點 來判斷。 錯誤 解析： 傳遞函數(shù)的特點 是與輸入無關(guān)，只與系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)、參數(shù)有關(guān)。 錯誤 解析：一定要注意， 傳遞函數(shù)是指初始條件為零時，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換的比。 正確 解析：根據(jù)線性系統(tǒng)的定義來判斷。 錯誤 解析：根據(jù)數(shù)學(xué)模型的定義式來判斷。 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 （ ） 《機電控制工程基礎(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 時滯環(huán)節(jié)。 7．下圖所示的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù) ??sGk 為（ ）。（ ） A. 時滯環(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： 時滯環(huán)節(jié)的微分方程為 ? ? ? ?Ttxty ?? 《機電控制工程基礎(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，進行部分分式分解得：5/133)15( 3 ???? ssss，因此其反變換為 533 te?? 。 ( ) A. te??1 B. te??1 C. te?1 D. te?1 答： B 解析：根據(jù)部分分式展開，111)1( 1 ???? ssss，所以)1(1?ss的反變換為 te??1 。 ( ) 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. )]([)()( 1 sGLtxty ??? B. )()()( sXsGsY ?? C. )()()( sGsYsX ?? D. )(/)()( sXsGsY ? 答： B 解析：根據(jù)傳遞函數(shù)的定義 , )(/)()( sXsYsG ? ，所以 )()()( sXsGsY ?? 。 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。 7． 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 11 題圖 根據(jù)以上題圖填空， RC ? ? ? ?tutu rc ?? ??dttduc 解析：根據(jù)電容電流與電壓的關(guān)系以及電路歐姆定理來解 答。 6． 環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是 ? ? ? ?? ?1??? TsKsX sYsG 。 ,方程是 的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。 的數(shù)學(xué)表達式，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式。 和非線性控制系統(tǒng)。 ， 與 之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。 第三章 習(xí)題 一、填空 。 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。 《機電控制工程基礎(chǔ)》書面輔導(dǎo)（ 16） 安慶電大 程曦 10 正確 解析：由部分分式法求解。 錯誤 解析： 根據(jù)拉氏反變換的結(jié)果進行判斷。 錯誤 解析：以上定義式為定積分，積分限