试卷代号：1116 座位号■口 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放本科”期末考试 机电控制工程基础 试题（半开卷） 2015年7月 题 号 二 三 四 五 六 总分 分 数 得分 评卷人 一、单项选择题（每小题5分，共15分） 1.一阶系统的传递函数为十，则其时间常数为( A.0.25 B.4 C.2 D.1 2.已知线性系统的输人为单位阶跃函数，系统传递函数为G(s),则关于输出的正确表达 式是()。 Aw=-[e] B.Y(t)=G(s) C.X(s)=Y(s)·G(s) D.Y(s)=s·G(s) 3.PD校正为( )校正。 A.滞后 B.超前 C.滞后超前 D.超前滞后 419
试卷代号 :1116 座位号 国家开放大学(中央广播电视大学)2015 年春季学期"开放本科"期末考试 机电控制工程基础 试题(半开卷) 2015 六四 一、单项选择题{每小题 分，共 15 分} 1.一阶系统的传递函数为 则其时间常数为( )。 s+l' A. o. 25 B.4 C2 U1 2. 已知线性系统的输入为单位阶跃函数，系统传递函数为 G(s) 则关于输出的正确表达 式是( )。 Aω=L -) iG(s) I-s-I _G(s) B. (t) 一一←一 c. X(s) =y(s) • G(s) D. Y(s) =s • G(s) 3.PD 校正为( )校正。 A. 滞后 B. 超前 c. 滞后超前 D. 超前滞后 419
得分 评卷人 二、判断题（共10分】 4.两个二阶系统具有相同的阻尼比，则这两个系统具有相同的超调量和调节 时间。()(3分) 5.对于电容元件，若以其两端的电压为输人，通过电容的电流为输出，则电容可看成一个 积分环节。( )(3分) 6.一个纯微分环节的幅频特性，其幅值与频率成正比关系。（)(4分) 得分 评卷人 三、填空题（每小题3分，共30分） 1 7.系统的闭环传递函数为G(s)一十5十1，则闭环特征方程为 K 8.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)=5十2(s十3)，根轨迹的分支数为 9.频率响应是线性系统在 信号输人下的稳态输出响应。 10.奈氏图上的负实轴对应于对数相频特性图上的 线。 11.惯性环节的对数幅频特性的高频渐近线斜率为 12.在单位阶跃输人下，I型系统的给定稳态误差为 13.某单位负反馈系统的开环传递函数为G()=100(s十1) s(s+2) ,则该系统是 型系 统。 14.频率特性包括 特性和 特性。 15.单位脉冲函数的拉氏变换为一。 s十3 16.传递函数G(s)=3+2)(8s+2)的零点为 ,极点为 420
|得分|评卷人| | 二、判断题{共 10 分} 4. 两个二阶系统具有相同的阻尼比，则这两个系统具有相同的超调量和调节 时间. ( )(3 分〉 5. 对于电容元件，若以其两端的电压为输入，通过电容的电流为输出，则电容可看成一个 积分环节. ( )(3 分〉 6. 一个纯微分环节的幅频特性，其幅值与频率成正比关系。( )(4 分〉 |得分|评卷人| | 三、填空题{每小题 分，共 30 分} 统。 7. 系统的闭环传递函数为 Gω= s2+s+1 一，则闭环特征方程为 K- 8. 单位负反惯系统的开环传递函数为 G(s) =-::7:1町、，川、，根轨迹的分支数为 9. 频率响应是线性系统在一一一一一信号输入下的稳态输出响应。 10. 奈氏图上的负实轴对应于对数相频特性图上的一一一一线. 1.惯性环节的对数幅频特性的高频渐近线斜率为 12. 在单位阶跃输入下， 型系统的给定稳态误差为 100(s+1) 13. 某单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)= 一一一一一，则该系统是 型系 s(s+2) 14. 频率特性包括一一一特性和 特性。 15. 单位脉冲函数的拉氏变换为 s+3 16. 传递画数 G(s)= 的零点为 ，极点为 s(s+2)(8s 2) 420
得 分 评卷人 四、(15分) 17.已知系统的结构图如图1所示，其中K>0,要求 (1)写出系统的闭环传递函数号：(8分) (2)判断闭环系统的稳定性。(7分) R(s) E(s) C(s) s(s+1) K 图1 得 分 评卷人 五、(15分) 4 18.已知单位负反馈系统开环传函为G()一5（十计算系统的阻尼比、无阻尼自振荡 角频率wn及调节时间t,(5%)。 得 分 评卷人 六、(15分) 19.已知系统的特征方程如下，试判别系统的稳定性。 D(s)=s5+2s+2s3+4s2+11s+10=0 421
|得分|评卷人| | 四、 (15 分} 17. 已知系统的结构图如图 所示，其中 K>O 要求 C(s) (1)写出系统的闭环传递画数一;~~ ; (8 分〉 R(s) (2) 判断闭环系统的稳定性。 (7 分〉 l~ 五、(1 分} C(s) 4 18. 已知单位负反馈系统开环传函为 G(s)= 一一一一计算系统的阻尼比 、元阻尼自振荡 s(s 十日' 角频率 ωn 及调节时间 (5%) |得分|评卷入| | 六、(1 分} 19. 已知系统的特征方程如下，试判别系统的稳定性。 Ð(s) =ss +2S4 +4s2 +lls+ 10=0 421
试卷代号：1116 国家开放大学（中央广播电视大学）2015年春季学期“开放本科”期末考试 机电控制工程基础 试题答案及评分标准（半开卷） (供参考) 2015年7月 一、单项选择题（每小题5分，共15分） 1.D 2.A 3.B 二、判断题(10分) 4.×(3分) 5.×(3分) 6./(4分) 三、填空题（每小题3分，共30分） 7.s2+s+1=0 8.3 9.正弦 10.-180° 11.-20dB/dec 12.0 13.I 14.幅频 相频 15.1 16.-3 0,-2,-0.25 四、(15分) 17.解：(1)闭环传递函数为 C(s)_ 4 R(5)s2+(1+4K)s+4 (8分) (2)当K>0时，根据劳斯稳定判据可得到闭环是稳定的。 (7分) 422
试卷代号 :1116 国家开放大学(中央广播电视大学 )2015 年春季学期"开放本科"期末考试 机电控制工程基础 试题答案及评分标准(半开卷) (供参考〉 一、单项选择题{每小题 分，共 15 分} l. D 二、判断题(1 分} 4. X (3 分) 5. X (3 分) 6. .J (4 分〉 2.A 三、填空题{每小题 分，共 30 分} 7. S2 1=0 8.3 9. 正弦 10. -1800 11. - 20dB/ dec 12.0 13. 1 14. 幅频 相频 15.1 16. -3 -2 ，一 0.25 四、(1 分} 17. 解:(1)闭环传递函数为 C(s) 4 R(s) S2 +(1十 4K)s+4 3.B (2) K>O 时，根据劳斯稳定判据可得到闭环是稳定的。 422 2015 (8 分〉 (7 分)
五、(15分) 18.系统闭环传递函数为：十5十4 (3分) 和标准传递函数相比较得： =0.25 (4分) w。=2 (4分) t,(5%)=6(s) (4分) 六、(15分) 19.解：(1)D(s)=s5+2s+2s3+4s2+11s+10=0 Routh: Ss 1 2 11 S 2 4 10 S3 6 S2 (4e-12)/e 10 s 6 S 10 (8分) 第一列元素变号两次，有2个正根，系统不稳定。 (7分) 423
五、{1 分} (3 分) ~=O. 25 (4 分〉 (4 分〉 (4 分〉 ω.= 2" t,(5%)=6(s) 六、{1 分} 19. 解: (1 )Ð(s) =S5 +2S4 +4s2 +l1s+10=0 Routh: 55 1 2 11 54 2 4 10 53 E 6 52 (4ε-12)/ε 10 S 6 50 10 第一列元素变号两次，有 个正根，系统不稳定。 (8 分) (7 分〉 423