试卷代号：1116 座位■ 中央广播电视大学2012一2013学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 机电控制工程基础 试题 2013年1月 题 号 三 四 五 六 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、选择题（每小题5分，共15分） 1.某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为( )。 A.单调上升 B.等幅振荡 C.衰减振荡 D.振荡发散 2.传递函数G(6)=上表示( )环节。 A.微分 B.积分 C.比例 D.滞后 3.系统的稳定性取决于()。 A.系统干扰的类型 B.系统干扰点的位置 C.系统闭环极点的分布 D.系统的输人 565
试卷代号 1 1 座位号 中央广播电视大学 3学年度第一学期"开放本科"期末考试(半开卷) 机电控制工程基础试题 2013 年1 |题号 - |分数 I I I I I I I |得分|评卷人|业一、选择题{每小题 I I 1.某二阶系统的特征根为两个纯虚根，则该系统的单位阶跃响应为( )。 A. B. 等幅 减振蔼 D. 发散 2. 传递 (s =1- )环节。 A. 微分 B. c.比例 D. 3. )。 A. 干扰 B. 统干扰 c.系统闭环极点的分布 D. 输人 565
得分 评卷人 二、判断（共10分） 4,两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。 5.增大系统的开环增益，会使得系统的控制精度降低。 () 6.根据Nyquist稳定性判据的描述，如果开环是不稳定的，且有P个不稳定极点，那么闭 环稳定的条件是：当w由一o→c∞时，Wk(Gu)的轨迹应该顺时针绕（一1，j0)点P圈。（） 得分 评卷人 三、填空（每小题4分，共40分） 7.线性定常系统的传递函数是 一阶系统的传递函数为G)=千2，其时间常数为 9.若二阶系统的阻尼比为0.5，则系统的阶跃响应为 2 10.某单位负反馈系统的开环传递函数为G()=(3千2)，则此系统在单位阶跃输人下的 稳态误差为 11.负反馈结构的系统，其前向通道上的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s), 则该系统的开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为 12.频率特性包括。特性和 特性。 13.单位脉冲函数的拉氏变换为。 5+3 14.传递函数G()=3(5+2(8+2万的零点为 ,极点为 15.三种基本的控制方式有 、闭环控制和 16.对于单位负反馈系统，其开环传递函数为G(s),则闭环传递函数为 566
|得分|评卷人| I I I 二、判断{共 4. ( ) 5. 会使 精度 ) 6. 据Nyquist 稳定 开环 有P 环稳定的条件是 ω由一∞→∞时 k ( ω的轨迹应该顺时针绕 )点 P圈。( ) |得分|评卷人|一且填空(每小题 4 0 I I-I 7. 数是 8. 传递 s+2 9. 为0.5 2 10. 某单位 = -' .";.丁亏，则此系统在单位阶跃输入下的 稳态误差为 1. 反馈结 其前 通道 ( s ) 反馈通道 传递 , 则该系统的开环传递函数为 s ) 环传 12. 率特性包 特性 13. 单位脉 s+3 14. 传递 _ I 们的零点为，极点为 15. 方式 制和 16. 环传递 ( s 566
得 分 评卷人 四、(10分)】 17.已知某单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线图1所示，试确定系统的开环传递函数。 h(t) 2.5 2 图1 得 分 评卷人 五、(10分) 18.已知系统传递函数铝-+32且初始条件为c0)=-1,X0)-0,试求系统在 2 输人r(t)=1(t)作用下的输出c(t)。 得 分 评卷人 六、（共15分） 19.已知系统框图如图2所示，试求 (1)系统的特征参数（阻尼比和无阻尼自振荡角频率）； (2)简要评价该系统的动态性能； (3)写出系统的闭环传递函数。 r(t)+ 16 y() s(s+1) 图2 567
|得分|评卷人| I I I 四、(1 17. 图1 开环 h(t) 2.5 2 t o '2 |得分|评卷人| I I I 五、 C(s) 2 18. 统传 2 I.... Iτ 1: R(s) 输入 e t =1( |得分 l评卷人| I I I 六、(共 19. 图2 所示 (1)系统的特征参数(阻尼比和元阻尼自振荡角频率) ; (2) (3) 的 闭 业弘 I ~(t~ s(s +1) 567
试卷代号：1116 中央广播电视大学2012一2013学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 机电控制工程基础试题答案及评分标准 (供参考) 2013年1月 一、选择题（每小题5分，共15分） 1.B 2.B 3.C 三、判断（共10分） 4.× 5.× 6.× 三、填空（每小题4分，共40分） 7.在零初始条件下，输出的拉氏变换与输人的拉氏变换之比 8.0.5 9.衰减振荡 10.0 G(s) 11.1+G(H(s 12.辐频 相频 13.1 14.-3 0,-2,-0.25 15.开环控制 复合控制 G(s) 16.1+G( 四、(10分) 17.解：系统闭环传递函数形式应为 Kowi (s)=2+26.5+a (2分) 由阶跃响应曲线有： A(o)=ims(s)R(）=in(s)·}=K。=2 (2分) 年0 +0 568
试卷代号 1 1 中央广播电视大学 3学年度第一学期"开放本科"期末考试{半开卷) 机电控制工程基础试题答案及评分标准 (供参考) 2013 年1 一、选择题{每小踵 5分，共 5分} l. B 三、判断(共 0分} 4. X 2.B 5. X 3.e 6. X 三、填空{每小题 4分，共 0分) 7. 输人 8. O. 5 9. 减振荡 10.0 G(s) 11.:;- . 1+G(s)H(s) 12. 频 相 13.1 14. 一3 一2 一0.25 15. 16G(s> - ---- v· 1+G(s) 四、 17. 环传 形式 V 2 φ(8)= SZ +2&V 由阶跃响应曲线有 li 568 (2 (2
0n-g 2 (2分) 0=e17=2.5,-2=25% (=0.404 联立求解得 (2分) wn=1.717 所以有 2×1.717 5.9 0(s)=+2X0.404X1.7175+1.717元=32+1.393+2.95 (2分) 五、(10分) 18.解系统的微分方程为 dc()+3.dc(t)+2c(t)=2r(t) dt dt (5分) 考虑初始条件，对式(1)进行拉氏变换，得 sC(s)+s+3sC(s)+3+2C()=2 C)=-+=6=1-4 2 g+3s+2=专一+1+千2 ∴.c(t)=1-4et+2em (5分) 六、(15分) 19.解：1=4,5=君 (6分) (2)欠阻尼，振荡幅度大，衰减缓慢 (4分) (3)闭环传递函数为 16 G(s)=,子+s+16 (5分) 569
Itn -一 lOPωn ,,,II t 100=e-e"t 25% (2 联立求解得{:'三 所以有 2X 1. 71725.9 φ(5) = ., I .......... -. ...._'&.......~，.... .&.••:....... I.. ...... ..OJ =一一一一-一 52 牛2XO. 404X 1. 7175 1. 7172 52 +1. 395十2.95 五、(1 18. 微分方程 d 2c( t) I n dc(t) dt 考虑初始条件，对式(1)进行拉氏变换，得 SZC(s)+s+35C(s>+3+2C(s>=JL 2+35一21 4. 2 cω= .， I... 1.....'- 5(52+35+2) 5 5+1' 5+2 c(t) =1-4e-'+2e- 2 ' 六、 19 灿n=4 (2) 荡幅度 (3) 16 CL 5 ) τ一 (2 (2 (5 (5 (6 (4 (5 569