已知某测试系统传递函数H(s)=1/(1+0.5s)，当输入信号分别为x1=sin⁡πt，x2=sin_百度知道
已知某测试系统传递函数H(s)=1/(1+0.5s)，当输入信号分别为x1=sin⁡πt，x2=sin
已知某测试系统传递函数H(s)=1/(1+0.5s)，当输入信号分别为x1=sin⁡πt，x2=sin⁡4πt时，试分别求系统稳态输出；当x1，x2信号同时作用于系统时，系统的稳态输出。
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具体看信号与系统关于零极点布于系统频率特性关系节.求H(S)|(S=JW),求系统函数零极点,画零极点图,ψ（ω）=90°.频率相位,始都周期信号属性,频率单位间内周期数,初相位指周期信号相所选间原点位置,瞬相位则指周期信号任刻走周期哪步.相频特性反映信号各频率经系统间发位移情况.
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答：该系统的开环增益应为20。【开环增益】开环增益指不带反馈网络时的状态下在输入功率相等的条件时，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。【具体计算过程】（1）先把各个环节标准化：将惯性环节化成(Ts+1)的形式，变成尾1标准型，那个s+5应该写成5*（0.2s+1）；（2）整理成：G（s)=100/(0.1s+1)(s+5)=20/(0.1s+1)(0.2s+1)所以，开环增益应该等于20
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开环传递函数为G(s)=50/s(0.1s+1)(s+5),试求输入分别为r(t)=2t,和r(t)=2+2t+t^2时，系统的稳态误差。
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闭环传递函数为 4 G(s)=--------------------- s^2+5s+4 414/31/3 输出C(s)=G(s)R(s)=--------------------------=-----_----+------- s(s+1)(s+4)ss+1s+4 所以c(t)=1(t)+4/3*e^(-t)+1/3*e^(-4t)
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机械设计基础期末考试试题+答案解析
导读：机械工程控制基础试题，反馈控制仅仅需为无法预计的扰动设计，机械工程控制基础试题一、填空题（20分）1、系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。2、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和精确或准确性。3、传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。4、传递函数的组成与输入、输出机械工程控制基础试题
一、填空题（20分） 1、系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 2、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速
性和精确或准确性。 3、传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 4、传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。 5、判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。 6、频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 7、系统的性能指标按其类型可分为时域性能指标，频域性能指标，综合性能指标。 8、用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和对数坐标_图示法。 9、系统稳定的充要条件是：系统的全部特征根都具有负实部。 10、对广义系统，按反馈情况可分为 开环系统 、 闭环系统 。
二、选择题（20分） 1、拉氏变换将时间函数变换成
） A．正弦函数
B．单位阶跃函数 C．单位脉冲函数
D．复变函数 2、微分环节的频率特性相位移θ(ω)=
B. -90° C. 0°
D. -180° 3、设系统的传递函数为G(s)=
25，则系统的阻尼比为
（ C ） 2s?5s?251B. 5
D. 1 24、正弦函数sin?t的拉氏变换是
B.2 2s??s??s1C.2
222s??s??5、比例环节的频率特性相位移θ(ω)=
D.-180° 6、一阶系统的阶跃响应，
A.当时间常数T较大时有振荡
B.当时间常数T较小时有振荡
D.无振荡 7、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的
) A.A.充分条件
B.必要条件
C.充分必要条件
D.以上都不是 8、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是
） A．脉冲函数
B．斜坡函数 C．抛物线函数
D．阶跃函数 9、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的
) A．代数方程 B．特征方程 C．差分方程 D．状态方程 10、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下
） A．系统输出信号与输入信号之比 B．系统输入信号与输出信号之比 C．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 D．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 三、简答题（20分） 1、什么是反馈？为什么要进行反馈控制？ 答：反馈是指人们为了达到一定的目的，有意加入的反馈，闭环控制系统的工作是基于系统的实际输出与输入间的偏差之上的，在系统存在扰动的情况下，这种偏差就会出现。进行适当的反馈控制正好能检测出这种偏差，并力图减小这种偏差，而最终使得偏差为零，事实上，反馈控制仅仅需为无法预计的扰动设计，因为对可以预知的扰动，总可以在系统中加以校正。 2、什么是系统？什么是线性系统？ 答：系统是由相互联系，相互作用的若干部分构成而且有一定的目的或一定的运动规律的一个整体；当系统的数学模型能用线性微分方程描述时，系统称为线性系统。 3、系统稳定性的定义是什么？ 答：系统的稳定性是指系统在初始状态的作用下，由它引起的系统的时间响应随时间的推移，逐渐衰减并趋向与零的能力。若随时间的推移，系统能回到平衡位置，则系统是稳定的；若随时间的推移，系统偏离平衡位置愈来愈远，则系统是不稳定的。 四、计算题（30分） 1、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。
C(S) R(S) 一
C(S) R(S) 一 G1 G2
H1/G2 R(S) 一 G2 1+ G2H2 C(S) G1
H1/G2 R(S) 一 G1G2 1+ G2H2 C(S) R(S) G1G2 1+ G2H2+G1H1 C(S) 2、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 G(s)?100 s(0.1s?1)(0.01s?1)解：该系统开环增益K＝100； 有一个积分环节，即v＝1；低频渐近线通过（1，20lg100）这点，即通过（1，40）这点斜率为－20dB/dec； 11?10，w2??100，斜率分
有两个惯性环节，对应转折频率为w1?0.10.01别增加－20dB/dec 系统对数幅频特性曲线如下所示。
)/dB 40 0 -20 dB / dec -40 dB / dec 1 10
(rad/s) 100 ? -60 dB / dec
3、设系统特征方程为 s4?5s3?2s2?4s?3?0 试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。 解：用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a4=1，a3=5，a2=2，a1=4，a0=3均大于零，
?2?5?2?1?4?6?0
?3?5?2?4?5?5?3?4?1?4??51?0
?4?3?3?3?(?51)??153?0
所以，此系统是不稳定的。
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控制工程基础课程第四章习题答案
其中,幅频特性为2222)(1
)(ωωωc k j G +-=,相频特性为2arctan )(ω
ωω?--=k c
由题意,当输入信号为t t f 2sin 2)(=时,2=ω,由其与稳态输出信号)22sin(π-=t x oss 对应关系知:)(ωωωc k j G +-==,2arctan 2)(ωωπω?--=-=k c
解得4=k ,1=c 。
4.8设系统的闭环传递函数为1
)1()(12++=
s T s T K s G B ,当作用输入信号t R t x i ωsin )(=时,试求该系统的稳态输出。 解:系统的频率特性为)arctan (arctan 21
)1()(ωωωωωωωT T j B e T T K jT jT K j G -?++=++= 则系统的稳态输出为)arctan arctan sin(
2ωωωωωT T t T T RK x oss +-++=
4.9设单位反馈控制系统的开环传递函数为110)(+=
s s G K ,当系统作用以下输入信号时,试求系统的稳态输出。
(1) )30sin()(0+=t t x i
解:系统的闭环传递函数为:11
10)(1)()(+=+=s s G s G s G K K B
11arctan )(ωω
ωωj B e j j G -?+=+=。此题中,1=ω,得频率特性为: 02.)(j B e j j G -?=+=
ω,由此得:
4.11 已知系统传递函数方框图如图所示,现作用于系统输入信号t t x i 2sin )(=,试求系统的稳态响应。系统传递函数如下:
5)(+=s s G ,1)(=s H
解:65)()(1)()(+=+=s s H s G s G s G B ,得:6236565)(ωωωωj B e j j G -+=+= )8.24sin(905.0)2.530sin(122
10)(0001+=-+=
t t t x oss
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