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试卷代号 :0992 座位号OJ 国家开放大学(中央广播电视大学 )2017 年秋季学期"开放本科"期末考试 机电控制工程基础 试题(半开卷)

2018 年1月一分一-1一凸阳一?j一六一一一五一一四一一日

一、单项选择题(共15 分,每小题

3 分) 1.

反馈控制系统又称为( ). A. 闭环控制系统 c. 按扰动补偿的复合控制系统 B. 开环控制系统 D. 按给定补偿的复合控制系统 2. 如果典型二阶系统的单位阶跃响应为衰减振荡,则系统的阻尼比号为( ). A. ~=O B.l> 号>0 c. ~二三

1 UeO 时系统输出为等幅振荡( ). 8. 线性定常系统的传递函数是零初始条件下输出与输入信号之比( ).

三、填空题(共30 分,每空

2 分) 9. 闭环系统的传递函数为 φ(8) =一 1一一则闭环特征方程式为 'r, Q/ S2 十28 十1'10. 某单位负反馈系统的开环传递函数为 G(8)= 一一三一,则此系统为 8(8+2) 它在单位阶跃函数输入下的稳态误差为

1 1.线性定常连续时间系统稳定的充分必要条件是 型系统, dc(t) 12. 某系统的微分方程为一一一十 c(t)=r(t) ,其中 c(t) 为输出, r(t) 为输入.则该系统的 dt 闭环传递函数 Ws 〉= ,单位阶跃输入下系统超调量为 ,调节时间为 (取2% 的误差带 t=4T) . 13. 传递函数分母多项式的根称为系统的一一一一,分子多项式的根称为系统的 14. 比例环节的传递函数为 15. 在频域中,通常用 稳定性. 和16. PID 调节中的 "1"指的是 控制器. 17. 单位斜坡函数的拉氏变换为 两个量来表示系统的相对 18. 系统开环对数幅频特性的低频段反映系统的-一一-一一性能.

83 |得分|评卷人| | I I

四、(10 分) C(s) 19. 设系统的结构图如图

1 所示,试求系统的闭环传递函数以 s)= 一一 T'-' R(s) . |得分|评卷人| | I I

五、 (25 分} 图120. 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下

20 G(s)= 求:(1)试确定系统的型别和开环增益 z (2)试求输入为 r(t) =2+5t 时,系统的稳态误差. |得分|评卷人| | I I

六、(1

0 分} K

2 1.单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)= 要求系统稳定,试确定参 s(s+3)(s+ 日' 数K的取值范围.

84 试卷代号 :0992 国家开放大学{中央广播电视大学 )2017 年秋季学期"开放本科"期未考试 机电控制工程基础 试题答案及评分标准(半开卷) (供参考)

2018 年1月

一、单项选择题{每小题

3 分,共15 分) l. A 2. B 3. D 4. B 5. C

二、判断题{共10 分) 6. X (3 分) 7. X (3 分) 8. X (4 分)

三、填空题 (30 分,每空

2 分} 9. S2 +2s+1=0 10.

1 型011.闭环特征方程的根均位于复平面的左半平面

1 一归9" 13. 极点 零点 14. G(s)=K 15. 幅值裕量 相位裕量 16. 积分 17. 丁E 18. 稳态

四、 (10 分} C(s) G2(G1 十H1)19. 解答:闭环传递函数 φ(s)= 一一=

1 - ' ~ ~ TT (10 分〉 't' w / R(s) 1+G1 G2 H2

85

五、 (25 分) 20. 解答: (1)该传递函数已经为标准形式,可见,系统型别为

0 ,这是一个

0 型系统. 开环增益 K=20 o (1

0 分) (2) 讨论输入信号, r(t) =2+5t ,即A=2 , B=5(5 分) A B

2 5

2 稳态误差 ess = 一一一+一=一一一+-=-=一+∞=∞(10 分) l+Kp 'Kv

1 十20 '0

21

六、(1

0 分}

2 1.解:系统特征方程为: D(s) = S3 +8s2+ 15s+K=0(3 分) Routh:S3

1 15 S2

8 K S 120-K

8 =争KK>0(2 分) 使系统稳定的增益范围为: 0