机电控制工程基础练习题1答案

机电控制工程基础练习题答案

一、填空

、如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。 离散

、系统输出全部或部分地返回到输入端，就叫做 。 反馈

、有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为 . 复合控制系统。

?、对于函数f(t)，它的拉氏变换的表达式为 。 F(s)??0f(t)e?stdt

、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是 。 、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为 。 、

1 s1?t0.5 e的拉氏变换为 。

2s?110的原函数的初值f(0) ，终值f(?) 。

s(s?1) ，

、F[s]?、 环节的传递函数是G?s??Y?s?K? 。 惯性 ??XsTs?1、时间响应由 响应和 响应两部分组成。

瞬态、稳态

、当采样频率满足?s?2?max时，则采样函数f(t) 到原来的连续函数f(t) 。 能无失真地恢复

、频率响应是 响应。 正弦输入信号的稳态 、离散信号f(t)的数学表达式为 。 f(t)????k????f(kT)??(t?kT)

?、A(?)?y(?)?G(j?)为系统的 ，它描述系统对不同频率输入信号的x0稳态响应幅值衰减（或放大）的特性。?(?)??G(j?)为系统的 ，它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应，相位迟后(??0)或超前(??0)的特性。 幅频特性， 相频特性

z3?2z2?1、Y(z)?所对应的y(kT)的前三项是y(0),y(T)y(2T)依次

z3?z1 / 9

是 ， ， 。

， ，

二、选择

、已知F(s)?s2?3s?3s(s?2)(s2?2s?5) ，其原函数的终值f(t)?（ ） t??（）∞ ；（） ；（） ；（） 、已知F(s)?1s(s?1)，其反变换 ()为（ ）。

（） 1?et；（） 1?e?t；（） 1?e?t；（）e?t?1 。 、二阶系统的传递函数为

14s2?4s?1 ；则其无阻尼振荡频率?n和阻尼比为（（） ，12 ；（） ， ；（） ， ；（）12 ，

、传递函数G?s??Y?s?X?s??e?TS表示了一个（ ）

（1） 时滞环节；（）振荡环节；（）微分环节；（）惯性环节 、理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（ ） （）20dBdec，通过ω点的直线；（）20dBdec，通过ω点的直线； （）20dBdec，通过ω点的直线；（）20dBdec，通过ω点的直线

、脉冲函数的拉氏变换为（ ）

（） ；（）∞； （2） 常数；（）变量 、一阶系统的传递函数为

35s?1 ；其单位阶跃响应为（ ） t（）1?e?5?t ；（）3?3e5 ；（）5?5e?tt5 ；（）3?e?5

、已知道系统输出的拉氏变换为 Y(s)??2ns?s??2 ,那么系统处于（ n?（）欠阻尼；（）过阻尼；（）临界阻尼；（）无阻尼 、f(t)?at 的Z变换F(z)为（ ）

（）

z1z1z?aT ；（）z?aT；（）z?aT；（）1?aT

三、判断

、一个系统稳定与否取决于系统的初始条件。（ 错误 ）

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）

）、开环对数幅频曲线L(?)，对数相频特性曲线?(?)，当K增大时L(?)向上平移，?(?)向上平移。（ 错误 ）

、把输出量反馈到系统的输入端与输入量相减称为正反馈。 (错误) 、一阶系统的传递函数为

2，其时间常数为 （错误）

s?0.25、二阶系统的超调量?%与?有关，但与?n无关。 （正确）

、对二阶欠阻尼系统，若保持?不变，而增大?n，可以提高系统的快速性。 （正确） 、图中所示的频率特性是一个积分环节。（ 错误 ）

、增大系统开环增益值，可使系统精度提高。 （正确）

、如果?max为f(t)函数有效频谱的最高频率，那么采样频率满足?s≥2?max时，则采样函数f(t)能无失真地恢复到原来的连续函数f(t) （ 正确 ） 、y(z)?（错误）

四、综合

、已知最小相位系开环对数频率特性曲线如图所示。试写出开环传递函数Gk(s) 。

*z所对应的y(kT)的前三项y(0),y(T)y(2T)依次是 ， ， 。 2(z?1)(z?2)

解：

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) ω<ω的低频段斜率为[]，故低频段为ｓ。

ω增至ω，斜率由[]转为[]，增加[]，所以ω应为惯性环节的转折频率，该环节为

11 。

?1s?1ω增至ω，斜率由[–]转为[–]，增加[]，所以ω应为一阶微分环节的转折频率，该环节

为

1?2s?1 。

ω增到ω，斜率由[]转为[]，该环节为

11,ω>ω，斜率保持不变。

?31s?1故系统开环传递函数应由上述各典型环节串联组成，即

K( Gk(s)??2s?1)1

s(1?1s?1)(?3s?1)) 确定开环增益 当ωω时，(ω) 。

K( 所以 A(?c)?1?2?c)2?11?K1?21?c?1

?c(故 K?1?1?c)2?(?3?c)2?1?c?1?c?2?c ?1所以，Gk(s)??2?c1(s?1)?1?2s(1?1s?1)(1

?3s?1)

、系统开环传递函数为Gk(s)?5(s?3)， 试绘制系统的开环对数频率特性并计算

s(s?2)?c,v(?c)值。

解：） 首先将Gk(s)分成几个典型环节。

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