相角裕度?：?
?180???(?c)?180??160??20? （2分）
试题三
一、填空题（每空 1 分，共20分）
1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 、快速性和 。
2、控制系统的 称为传递函数。一阶系统传函标准形式是 ，二阶系统传函标准形式是 。
3、在经典控制理论中，可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。
4、控制系统的数学模型，取决于系统 和 , 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为 ，横坐标为 。 6、奈奎斯特稳定判据中，Z = P - R ，其中P是指 ，Z是指 ，R指 。
ts定义为 。7、在二阶系统的单位阶跃响应图中， ?%是 。
8、PI控制规律的时域表达式是 。P I D 控制规律的传递函数表达
式是 。 9、设系统的开环传递函数为
K，则其开环幅频特性为 ，相频特
s(T1s?1)(T2s?1)性为 。
二、判断选择题(每题2分，共 16分)
1、关于线性系统稳态误差，正确的说法是：( )
A、 一型系统在跟踪斜坡输入信号时无误差 ；
s2R(s)B、 稳态误差计算的通用公式是ess?lim；
s?01?G(s)H(s)C、 增大系统开环增益K可以减小稳态误差；
D、 增加积分环节可以消除稳态误差，而且不会影响系统稳定性。 2、适合应用传递函数描述的系统是 ( )。
A、单输入，单输出的线性定常系统； B、单输入，单输出的线性时变系统； C、单输入，单输出的定常系统； D、非线性系统。
16
3、若某负反馈控制系统的开环传递函数为
5，则该系统的闭环特征方程为 ( )。
s(s?1)A、s(s?1)?0 B、 s(s?1)?5?0
C、s(s?1)?1?0 D、与是否为单位反馈系统有关
4、非单位负反馈系统，其前向通道传递函数为G(S)，反馈通道传递函数为H(S)，当输入信号为R(S)，则从输入端定义的误差E(S)为 ( )
A、 E(S)?R(S)?G(S) B 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) C 、E(S)?R(S)?G(S)?H(S) D、E(S)?R(S)?G(S)H(S) 5、已知下列负反馈系统的开环传递函数，应画零度根轨迹的是 ( )。
K*(2?s)K*K*K*(1?s)A、 B 、 C 、 D、 2s(s?1)s(s?1)(s?5）s(s－3s?1)s(2?s)6、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的：
A、低频段 B、开环增益 C、高频段 D、中频段 7、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?10(2s?1)，当输入信号是22s(s?6s?100)r(t)?2?2t?t2时，系统的稳态误差是( )
A、 0 ； B、 ∞ ； C、 10 ； D、 20 8、关于系统零极点位置对系统性能的影响，下列观点中正确的是( )
A 、 如果闭环极点全部位于S左半平面，则系统一定是稳定的。稳定性与闭环零点位置无关；
B、 如果闭环系统无零点，且闭环极点均为负实数极点，则时间响应一定是衰减振荡的；
C 、 超调量仅取决于闭环复数主导极点的衰减率，与其它零极点位置无关； D、 如果系统有开环极点处于S右半平面，则系统不稳定。
三、(16分)已知系统的结构如图1 所示，其中G(s)?k(0.5s?1)，输入信号
s(s?1)(2s?1)为单位斜坡函数，求系统的稳态误差(8分)。分析能否通过调节增益 k ，使稳态误差小于 0.2 (8分)。
R(s) C(s)
G(s)
一 图 1
17
四、(16分)设负反馈系统如图2 ，前向通道传递函数为G(s)?10，若采用测
s(s?2)速负反馈H(s)?1?kss，试画出以ks为参变量的根轨迹(10分)，并讨论ks大小对系统性能的影响(6分)。
R(s)
C(s) G(s) 一 五、已知系统开环传递函数为G(s)H(s)?图2 定判据判断系统稳定性。 (16分) ［第五题、第六题可任选其一］
L(ω) dB -40 20 -20 -10 1 ω1 10 图 3
k(1??s),k,?,T均大于0 ，试用奈奎斯特稳
H (s) s(Ts?1)六、已知最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。试求系统的开环传递函数。(16分)
R(s) ω -40 一 ω2 Ks(s?1) 图4
C(s) 七、设控制系统如图4，要求校正后系统在输入信号是单位斜坡时的稳态误差不大于0.05，
相角裕度不小于40o ，幅值裕度不小于 10 dB，试设计串联校正网络。( 16分)
18
试题四
一、填空题（每空 1 分，共15分）
1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面，即： 、 和 ，其中最基本的要求是 。
2、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为G(s)，则该系统的开环传递函数为 。
3、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法，叫系统的数学模型，在古典控制理论中系统数学模型有 、 等。
4、判断一个闭环线性控制系统是否稳定，可采用 、 、 等方法。
5、设系统的开环传递函数为
K，则其开环幅频特性为 ，
s(T1s?1)(T2s?1)相频特性为 。
6、PID控制器的输入－输出关系的时域表达式是 ， 其相应的传递函数为 。 7、最小相位系统是指 。
二、选择题（每题 2 分，共20分）
1、关于奈氏判据及其辅助函数 F(s)= 1 + G(s)H(s)，错误的说法是 ( )
A、 F(s)的零点就是开环传递函数的极点 B、 F(s)的极点就是开环传递函数的极点 C、 F(s)的零点数与极点数相同
D、 F(s)的零点就是闭环传递函数的极点 2、已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)?( )。
A、s?6s?100?0 B、 (s?6s?100)?(2s?1)?0 C、s?6s?100?1?0 D、与是否为单位反馈系统有关
3、一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点，则 ( ) 。
A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢
19
2222s?1，则该系统的闭环特征方程为 2s?6s?1004、已知系统的开环传递函数为
100，则该系统的开环增益为 ( )。
(0.1s?1)(s?5)A、 100 B、1000 C、20 D、不能确定 5、若两个系统的根轨迹相同，则有相同的：
A、闭环零点和极点 B、开环零点 C、闭环极点 D、阶跃响应 6、下列串联校正装置的传递函数中，能在?c?1处提供最大相位超前角的是 ( )。
A、
10s?110s?12s?10.1s?1 B、 C、 D、 s?10.1s?10.5s?110s?17、关于P I 控制器作用，下列观点正确的有( )
A、 可使系统开环传函的型别提高，消除或减小稳态误差； B、 积分部分主要是用来改善系统动态性能的；
C、 比例系数无论正负、大小如何变化，都不会影响系统稳定性； D、 只要应用P I控制规律，系统的稳态误差就为零。 8、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )。
A、 线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数； B、 无论是开环极点或是闭环极点处于右半S平面，系统不稳定； C、 如果系统闭环系统特征方程某项系数为负数，系统不稳定； D、 当系统的相角裕度大于零，幅值裕度大于1时，系统不稳定。 9、关于系统频域校正，下列观点错误的是( )
A、 一个设计良好的系统，相角裕度应为45度左右；
B、 开环频率特性，在中频段对数幅频特性斜率应为?20dB/dec； C、 低频段，系统的开环增益主要由系统动态性能要求决定； H2（S） R（S） — H1（S） — G1（S） G2（S） — H3（S） G3（S） C（S）
D、 利用超前网络进行串联校正，是利用超前网络的相角超前特性。 10、已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?2r(t)?2?2t?t时，系统的稳态误差是( )
10(2s?1)，当输入信号是22s(s?6s?100) A、 0 B、 ∞ C、 10 D、 20
三、写出下图所示系统的传递函数
C(s)（结构图化简，梅逊公式均可）。 R(s)
20