自动控制技术作业答案4

2021年国开电大《自动控制技术》形考任务1答案第1次作业一、填空1、系统输出全部或部分地返回到输入端，就叫做。反馈2、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3、我们把输出量直接式间接地反馈到，形成闭环参与控制的系统，称作。输入端闭环控制系统4、控制的任务实际上就是，使不管是否存在扰动，均能使的输出量满足给定值的要求。形成控制作用的规律；被控制对象。5、系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态这样的系统是系统。稳定6、对于函数f(t)，它的拉氏变换的达式为。7、单位阶跃信号对时间求导的结果是。单位冲击信号8、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是。9、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为。110、et的拉氏变换为。112、F[s]的原函数的初值f(0)=，终值f()=01s(s1)s13、已知f(t)的拉氏变换为，则初值f(0)=（）。0(s2)2414、f(t)e2tsin2t的拉氏变换为。15、若Lf(t)F(s)，则L[eatf(t)]。若L[f(t)]=F(s)，则L[f(t-b)]=、。若L[f(t)]=F(s)，则L[f(t-3)]=、。二、选择1、e2t的拉氏变换为（C）。10.511A；B；C；De2s。2ss1s2262、f(t)的拉氏变换为F[s]，则f(t)为（C）。s(s2)A3e2t；B1e2t；C3(1e2t)；D6e2t。3、脉冲函数的拉氏变换为（C）A0；B∞；C常数；D变量4、f(t)5t，则L[f(t)]（A）。5A5；B1；C0；D。ss23s35、已知F(s)，其原函数的终值f(t)（D）2s(s2)(s2s5)tA∞；B0；C0.6；D0.3s22s36、已知F(s)，其原函数的终值f(t)（D）2s(s5s4)tA0；B∞；C0.75；D3a7、已知F(s)ens其反变换f(t)为（B）。s2a1A(ta)；Ba(tn)；Caten；D(tn)。na18、已知F(s)，其反变换f(t)为（C）。s(s1)A1et；B1et；C1et；Det1。9、已知f(t)etsin2t的拉氏变换为（C）。22Ae2s；B；s24(s4)24ssC；De2s。(s1)24s2410、图示函数的拉氏变换为（A）。a0τta11A(1es)；B(1es)；s2as21a1C(1es)；D(1es)ass211、若f()=0，则F[s]可能是以下（C）。1s11A；B；C；D。s9s29s9s2912、开环与闭环结合在一起的系统称为A.A复合控制系统；B开式控制系统；C闭和控制系统；D正反馈控制系统。13、在初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统的B。A增益比；B传递函数；C放大倍数；D开环传递函数三、求下列各式的拉氏反变换：s1）F(s)；s（s1)1/sε(t)1/(s+1)e的-t次幂*ε(t)F(s)=1/s-1/(s+1)f(t)=ε(t)+e的-t次幂*ε(t)s12）F(s)；(s1)(s3)s13）F[s]；(s2)(s3)2s54）F[s]；s24s3四已知结构框图如下图所示，试写出系统微分方程表达式。2021年国开电大《自动控制技术》形考任务2答案第2次作业一、填空1、描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学表达式，。叫做系统的数学模型2、在初条件为零时，，与之比称为线性系统（或元件）的传递函数。输出量的拉氏变换；输入量的拉氏变换3、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质，可以分为和非线性控制系统。线性控制系统4、数学模型是描述系统的数学表达式，或者说是描述系统内部变量之间关系的数学表达式。瞬态特性5、如果系统的数学模型,方程是的，这种系统叫线性系统。线性6、传递函数反映系统本身的瞬态特性，与本身参数，结构，与输入；不同的物理系统，有相同的传递函数，传递函数与初始条件。有关,无关,可以,无关YsK7、环节的传递函数是Gs。惯性XsTs18、二阶系统的型式为。9、I型系统开环增益为10，系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e(∞)为。0.1二、选择1、已知线性系统的输入x(t)，输出y(t)，传递函数G(s)，则正确的关系是B。Ay(t)x(t)L1[G(s)]；BY(s)G(s)X(s)；CX(s)Y(s)G(s)；Dy(t)x(t)G(s)。2、设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（B）A1；B2；C3；D413、二阶系统的传递函数为；则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（D）4s24s1n11A1，；B2，1；C2，2；D，122Ys4、传递函数GseTS表示了一个（A）XsA时滞环节；B振荡环节；C微分环节；D惯性环节35、一阶系统的传递函数为；其单位阶跃响应为（B）5s1ttttA1e5；B33e5；C55e5；D3e526、已知道系统输出的拉氏变换为Y(s)n,那么系统处于（C）ss2nA欠阻尼；B过阻尼；C临界阻尼；D无阻尼7、某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（D）KsdKKA；B；C；D；Ts1s(sa)(sb)s(sa)s2(sa)18、二阶系统的传递函数为；则其无阻尼振荡频率和阻尼比为s20.5s1n（C）112（1）1，；（2）2，1；（3）1，0.25；（4），233三、系统的微分方程如下：xk(rc)1drx2dtdx3xxxdt123dxT4xxxdt435Cxn4dnxTn5dtC(S)试：求出系统的传递函数R(S)四、根据图（a）所示系统结构图，求系统开环、闭环以及误差传递函数。五、已知系统的结构图如图所示，若x(t)21(t)时,使δ％=20%，τ应为多大,此时t(2%)是多少?s六、列写下图所示电路图的微分方程式，并求其传递函数。1七、设单位反馈系统的开环传递函数为：G（S）=，试求阶跃响应的性能指标%及s(s1)t（5%）s八、如图所示系统，假设该系统在单位阶跃响应中的超调量%=25%，峰值时间t=0.5秒，m试确定K和τ的值。九、输入r(t)为阶跃信号时，试求下图所示系统中的稳态误差essr(已知系统闭环稳定)2021年国开电大《自动控制技术》形考任务3答案第3次作业一、填空1、时间响应由响应和响应两部分组成。瞬态、稳态y()2、A()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3、频率响应是响应。正弦输入信号的稳态4、惯性环节的传递函数为。5、当输入信号的角频率ω在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系统的。频率特性。6、控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从到接近最终状态的响应过程；稳态过程是指时间t趋于时系统的输出状态。初始状态，无穷7、若系统输入为Asint，其稳态输出相应为Bsin(t)，则该系统的频率特性可表示为。8、2型系统的对数幅频特性低频渐近线斜率为。9、对于一阶系统，当ω由0→∞时，矢量D(jω)方向旋转，则系统是稳定2的。否则系统不稳定。逆时针二、选择1、根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为（B）Aas3bs2csd0；Bs4as3bs2csd0；Cas4bs3cs2dse0；其中a、b、c、d、e均为不等于零的正数。2、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（C）。s11Tss1s2A；B（T>0）；C；D(5s1)(2s1)1Ts(2s1)(3s1)s(s3)(s2)153、已知系统频率特性为，则该系统可表示为（C）1j355（1）5ejtg13；（2）ejtg1；（3）ejtg13；（4）5ejtg121214、下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的有D。s11Tss1s2A；B（T>0）；C；D；(5s1)(s1)1Ts(2s1)(s1)(s3)(s2)15、题图中R－C电路的幅频特性为B。11A；B；1T21(T)211C；D。1(T)21T56、已知系统频率特性为，则该系统可表示为（B）j155A5ejtg1；Bejtg1；C5ejtg1；Dejtg1212117、已知系统频率特性为，当输入为x(t)sin2t时，系统的稳态输出为5j1（D）1Asin(2ttg15)；Bsin(2ttg15)；211Csin(2ttg15)；Dsin(2ttg15)25218、理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（A）A20dB，通过ω=1点的直线；B-20dB，通过ω=1点的直线；decdecC-20dB，通过ω=0点的直线；D20dB，通过ω=0点的直线decdec9、开环G(s)对数幅频特性对数相频特性如图所示，当K增大时：AKL()c()图AL(ω)向上平移，()不变；BL(ω)向上平移，()向上平移；CL(ω)向下平移，()不变；DL(ω)向下平移，()向下平移。10系统如图所示，G(s)为一个装置，实现起来比较简单（B）cA串联校正；B并联校正；C混合校正；D正反馈校正。10三、已知某单位反馈系统开环传递函数为G(s),校正环节为0s(2s1)(10s1)(2s1)G(s)绘制其校正前和校正后的对数幅频特性曲线以及校正环节图c(100s1)(0.2s1)形与校正后的相角裕量()?c10四、已知系统的开环传递函数为：G(S)S(0.1S1)(0.04S1)试：1．绘出对数渐近幅频特性曲线以及相频特性曲线2．确定系统稳定裕度K5五、设系统的传递函数G(s)，求输入信号频率为f1Hz，振幅为Ts10.5s1X5时，系统的稳态输出。0六、已知最小相位系统开环对数频率特性曲线如图所示。试写出开环传递函数G(s)。k七、单位反馈系统的开环传递函数为7G(s)ks(0.05s1)%试用频域和时域关系求系统的超调量及过渡过程时间ts。5(s3)八、系统开环传递函数为G(s)，试绘制系统的开环对数频率特性并计算ks(s2),v()值。cc九、已知单位反馈控制系统，开环对数幅频特性如图所示。L()L()4040200.111020试求：1）位斜坡输入时稳态误差e()的值。2）渡过程时间t(5%)?s3）穿越频率?c4）相角裕量()?c2021年国开电大《自动控制技术》形考任务4答案第4次作业一、填空1、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2、当采样频率满足2时，则采样函数f(t)到原来的连续函smax数f(t)。能无失真地恢复3、离散信号f(t)的数学表达式为。z32z214、Y(z)所对应的y(kT)的前三项是y(0),y(T)y(2T)依次z3z是，，。1,2,3,5、s平面与z平面的对应关系是：s平面的左半平面对应于z平面上单位圆以，s平面的虚轴对应于z平面，s平面的右半平面，对应于z平面单位圆以。内,单位圆,外二、选择1、脉冲传递函数。CA输出脉冲序列与输入脉冲序列之比；B系统输出的z变换C(z)与输入z变换R(z)之比；C在初条件为零时，系统输出的z变换C(z)与输入的z变换R(z)之比；D在初条件为零时，系统输入的z变换R(z)与输出的z变换之比。2、z变换的数学表达式为A。AF(z)f(kT)zk；BF(z)f(kT)zk；kkCF(z)f(kT)zk；DF(z)f(k)z2。k0k03、f(t)eat(a0)的Z变换F(z)为（B）zzz1A；B；C；DzeaTzeaT1eaTzeaT4、f(t)at的Z变换F(z)为（C）z1z1A；B；C；DzaTzaTzaT1aT5、f(t)5t的Z变换F(z)为（B）zz1z（1）；（2）；（3）；（4）z5Tz5Tz5T52T6、如果为f(t)函数有效频谱的最高频率，那么采样频率满足以下Amaxs条件时，2采样函数f*(t)能无失真地恢复到原来的连续函数f(t)。maxA至少为2；B至少为；C至多为；D至多为2maxmaxmaxmax2z32z217、Y(z)所对应的y(kT)的DI第1项y(0)是B。z3zA1；B2；C3；D1/2三、用部分分式法求下面函数的z反变换：z1)F(z)；(z1)(5z3)z2)F(z)。(z1)2(z2)什么是长除法？12z1三、系统如图所示，c(t)的Z变换结果C（z）为，求输出响应对应的时间12z1z2序列的前四项值(提示用长除法求取不同时刻的输出值),问此系统此时是否稳定四、系统如图所示，c(t)的Z变换结果C（z）为2/（z-1），求输出响应的前四项值(提示用长除法求取不同时刻的输出值)。G(z)c(t)r(t)t1sac(t)五、用部分分式法求下面函数的z变换：k1)F(s)；s(sa)s32)F(s)；(s1)(s2)s3)F(s)。s2a2六、已知系统如图所示，当输入为单位阶跃函数r(t)1(t)时，求开环系统的输出z变换C(z)。r(t)r*(t)c*(t)1eTSKR(z)TS1C(z)S1七、求图示系统的稳态误差。r(t)e(t)e*(t)1c(t)T=0.1秒S(0.1S1)