【正文】 1分，共20分)穩(wěn)定性(或：穩(wěn)，平穩(wěn)性)；準確性(或：穩(wěn)態(tài)精度，精度)輸出拉氏變換與輸入拉氏變換在零初始條件下的比值； ； (或：) 勞斯判據(jù)(或：時域分析法)； 奈奎斯特判據(jù)(或：頻域分析法)結(jié)構(gòu)； 參數(shù)(或：)；(或：按對數(shù)分度)開環(huán)傳函中具有正實部的極點的個數(shù)，(或：右半S平面的開環(huán)極點個數(shù))； 閉環(huán)傳函中具有正實部的極點的個數(shù)(或：右半S平面的閉環(huán)極點個數(shù)，不穩(wěn)定的根的個數(shù))；奈氏曲線逆時針方向包圍 (1, j0 )整圈數(shù)。（1分）開環(huán)頻率幅相特性圖如圖2所示。 （2分）五、(共15分)(1)系統(tǒng)有有2個開環(huán)極點（起點）：0、3，1個開環(huán)零點（終點）為：1； （2分） (2)實軸上的軌跡：（∞，1）及（0，3）； （2分）(3)求分離點坐標，得　 ； （2分）分別對應的根軌跡增益為　(4)求與虛軸的交點系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為,即令　,得　 （2分）根軌跡如圖1所示。（2分）特征式： （2分）2條前向通道: ； （2分）（1分）四、(共20分) 解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳函的標準形式為：，其中 當 時， （4分）當 時， （3分）當 時， （4分）當 時， （3分）根據(jù)計算結(jié)果，討論參數(shù)、對階躍響應的影響。 試題二答案一、填空題(每題1分，共20分)水箱；水溫開環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定；勞斯判據(jù)；奈奎斯特判據(jù)零； 輸出拉氏變換；輸入拉氏變換5；(或：)調(diào)整時間；快速性二、判斷選擇題(每題2分，共 20分)B　　C　　D　　C　　B　　A　　B　　B A　D三、(8分)寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（結(jié)構(gòu)圖化簡，梅遜公式均可）。（7分）開環(huán)增益K與根軌跡增益Kr的關系：得 （1分） 系統(tǒng)穩(wěn)定時根軌跡增益Kr的取值范圍：， （2分）系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時根軌跡增益Kr的取值范圍：， （3分）　系統(tǒng)穩(wěn)定且為欠阻尼狀態(tài)時開環(huán)增益K的取值范圍： （1分）六、（共22分）　解：從開環(huán)波特圖可知，原系統(tǒng)具有比例環(huán)節(jié)、一個積分環(huán)節(jié)、兩個慣性環(huán)節(jié)。（15分）110100204020dB/dec20dB/dec40dB/dec60dB/decL(w)wL0Lc答案試題一一、填空題(每題1分，共15分)給定值輸入；擾動； G1(s)+G2(s)；4； ；；衰減振蕩5；開環(huán)極點；開環(huán)零點8；； 穩(wěn)態(tài)性能二、判斷選擇題(每題2分，共 20分)D　　A　　C　　A　　D　　A　　B　　C B　B三、(8分)建立電路的動態(tài)微分方程，并求傳遞函數(shù)。（8分）1 22 1 2 11 2jws五、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示，求系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間。已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當輸入信號是時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是( ) A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20三、寫出下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（結(jié)構(gòu)圖化簡，梅遜公式均可）。 A、 線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是：系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的各項系數(shù)都為正數(shù)； B、 無論是開環(huán)極點或是閉環(huán)極點處于右半S平面，系統(tǒng)不穩(wěn)定； C、 如果系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程某項系數(shù)為負數(shù)，系統(tǒng)不穩(wěn)定； D、 當系統(tǒng)的相角裕度大于零，幅值裕度大于1時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。A、 B、 C、 D、關于P I 控制器作用，下列觀點正確的有( )A、 可使系統(tǒng)開環(huán)傳函的型別提高，消除或減小穩(wěn)態(tài)誤差；B、 積分部分主要是用來改善系統(tǒng)動態(tài)性能的；C、 比例系數(shù)無論正負、大小如何變化，都不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性；D、 只要應用P I控制規(guī)律，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。 A、準確度越高 B、準確度越低 C、響應速度越快 D、響應速度越慢已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)增益為 ( )。二、選擇題（每題 2 分，共20分）關于奈氏判據(jù)及其輔助函數(shù) F(s)= 1 + G(s)H(s)，錯誤的說法是 ( )A、 F(s)的零點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點B、 F(s)的極點就是開環(huán)傳遞函數(shù)的極點C、 F(s)的零點數(shù)與極點數(shù)相同D、 F(s)的零點就是閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點已知負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( )。PID控制器的輸入－輸出關系的時域表達式是　　　　　　　　　　　　　，其相應的傳遞函數(shù)為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。判斷一個閉環(huán)線性控制系統(tǒng)是否穩(wěn)定，可采用　　　　 、　　　　　　　、 　　　　　　　　　　等方法。若某單位負反饋控制系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 。(16分)L(ω)1ω11020ω2204040ω圖 3 10dBC(s)R(s)一圖4 七、設控制系統(tǒng)如圖4，相角裕度不小于40o ，幅值裕度不小于 10 dB，試設計串聯(lián)校正網(wǎng)絡。 (16分) ［第五題、第六題可任選其一］六、已知最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖3所示。一G(s)R(s)C(s)圖 1 四、(16分)設負反饋系統(tǒng)如圖2 ，前向通道傳遞函數(shù)為，若采用測速負反饋，試畫出以為參變量的根軌跡(10分)，并討論大小對系統(tǒng)性能的影響(6分)。三、(16分)已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，其中，輸入信號為單位斜坡函數(shù)，求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(8分)。A、 B 、 C 、 D、閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)性能主要取決于開環(huán)對數(shù)幅頻特性的：A、低頻段 B、開環(huán)增益 C、高頻段 D、中頻段 已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當輸入信號是時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差是( )A、 0 ； B、 ∞ ； C、 10 ； D、 20關于系統(tǒng)零極點位置對系統(tǒng)性能的影響，下列觀點中正確的是( )A 、 如果閉環(huán)極點全部位于S左半平面，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定的。若某負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為 ( )。適合應用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)是 ( )。設系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則其開環(huán)幅頻特性為 ，相頻特性為 。PI控制規(guī)律的時域表達式是 。在二階系統(tǒng)