湛江師範學院繼續教育學院試題總頁第 1 頁 （ b ）卷
考試方式： 開卷[ ]閉卷[ √ ] 2013 學年第一學期
使用年級： 2012級課程名稱
姓名班級學號
一、 填空題(每空1分，共20分)
1. 傳遞函式的定義是對於線性定常系統,在初始條件為零的條件下，系統輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。
2. 瞬態響應是系統受到外加作用激勵後，從初始狀態到最終或穩定狀態的響應過程。
3. 判別系統穩定性的出發點是系統特徵方程的根必須為負實根或負實部的複數根，即系統的特徵根必須全部在復平面的左半平面是系統穩定的充要條件。
4. i型系統在單位階躍輸入下，穩態誤差為 0 ，在單位加速度輸入下，穩態誤差為 ∞ 。
5. 頻率響應是系統對正弦輸入穩態響應，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。
6. 如果系統受擾動後偏離了原工作狀態，擾動消失後，系統能自動恢復到原來的工作狀態，這樣的系統是(漸進)穩定的系統。
7. 傳遞函式的組成與輸入、輸出訊號無關，僅僅決定於系統本身的結構和引數，並且只適於零初始條件下的線性定常系統。
8. 系統的穩態誤差與輸入訊號的形式及系統的結構和引數或系統的開環傳遞函式有關。
9. 如果在系統中只有離散訊號而沒有連續訊號，則稱此系統為離散(數字)控制系統，其輸入、輸出關係常用差分方程來描述。
10. 反饋控制系統開環對數幅頻特性三頻段的劃分是以ωc（截止頻率）附近的區段為中頻段，該段著重反映系統階躍響應的穩定性和快速性；而低頻段主要表明系統的穩態效能。
11. 對於乙個自動控制系統的效能要求可以概括為三個方面：穩定性、快速性和精確或準確性。
二．設有乙個系統如圖1所示，k1=1000n/m, k2=2000n/m, d=10n/(m/s)，當系統受到輸入訊號的作用時，試求系統的穩態輸出。(15分)
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解： 然後通過頻率特性求出
三．乙個未知傳遞函式的被控系統，構成單位反饋閉環。經過測試，得知閉環系統的單位階躍響應如圖2所示。(10分)
問：(1) 系統的開環低頻增益k是多少？(5分)
(2) 如果用主導極點的概念用低階系統近似該系統，試寫出其近似閉環傳遞函式；(5分)
解：（1），
(2)四．已知開環最小相位系統的對數幅頻特性如圖3所示。(10分)
1. 寫出開環傳遞函式g(s)的表示式；(5分)
2. 概略繪製系統的nyquist圖。(5分)
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1． 2．
五．已知系統結構如圖4所示, 試求：(15分)
1. 繪製系統的訊號流圖。(5分)
2. 求傳遞函式及。(10分)
六．系統如圖5所示，為單位階躍函式，試求：(10分)
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1. 系統的阻尼比和無阻尼自然頻率。(5分)
2. 動態效能指標：超調量mp和調節時間。(5分)
1．2．七．如圖6所示系統，試確定使系統穩定且在單位斜坡輸入下時，k的數值。(10分)
由勞斯判據：
第一列係數大於零，則系統穩定得
又有：≤2.25
可得：k≥4
4≤k＜54
八．已知單位反饋系統的閉環傳遞函式，試求系統的相位裕量。(10分)
解：系統的開環傳遞函式為，解得
機械工程控制基礎試卷 A 試題標準答案
答案要註明各個要點的評分標準 一填空 每空1分共20分 1 時間 t 頻率 f 2 離散性，諧波性，收斂性 3 被測量 4 線性 5 渦電流 6 mv m s 7 電壓或電流 8 幅頻特性曲線降為最大值的倍時對應的頻率為截止頻率 9 大 10 帶通濾波法，傅利葉變換法 11 100 12 時域，頻域...
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