1、 建國60周年最具影響力遠程教育品牌、最具誠信網絡教育機構、十佳網絡教育機構 自考 | 會計從業資格 | 會計職稱 | 注冊會計師 | 計算機等級考試 | PETS 機械工程控制基礎串講二、歷年真題結構分析及答題技巧2010年題型1.單選題（15題×2分=30分）（1）4題：基礎（14）例：1、控制論的中心思想是（ ）A 一門既與技術科學又與基礎科學緊密相關的邊緣科學B 通過信息的傳遞、加工處理和反饋來進行控制C 抓住一切通訊和控制系統所共有的特點D 對生產力的發展、生產率的提高具有重大影響（2）11題：系統分析（515）例：8、系統對單位斜坡函數輸入的穩態誤差稱為（ ）A.位置誤差

2、 B.速度誤差 C.加速度誤差 D.系統誤差結論：掌握書中的基本概念及教師提醒的易考點，便可對此部分考題作出正確選擇。單選題的解題技巧：單項選擇題基本都是易考點范圍內的題目，主要就是考查考生對那些易考點的掌握程度。2.填空題（5題×2分=10分）17、系統傳遞函數只與 有關，與 無關。19、一般對機械工程系統有三方面的性能要求，即穩定性、 及 。結論：答題能否正確，關鍵還是對課程內容和基本概念的把握程度。對教材中基本知識點把握，將教材仔細閱讀即可解決此問題。填空題的解題技巧：近幾年填空題出的題目基本都是要記憶的基礎知識，往往在都能在教材中找到原題。因此，考生在看書時，尤其是基本概念一

3、定要細致。3.簡答題（5題×4分=20分）更多的是來自于教材中的領會、識記、簡單應用的內容；例：21、什么是信息和信息的傳遞？試舉例說明。結論：不要止步于聽明白的階段，還要善于理解的情況下歸納。簡答題的解題技巧：對于教師在授課中強調需要領會、識記的內容，要熟練掌握，并且對其要理解透徹，善于歸納。4.計算題（4題×10分=40分）結論：熟練掌握教師要求的建立系統數學模型、方塊圖簡化、系統時域性能指標的計算、穩態誤差計算、勞斯穩定判據、乃奎斯特判據等，要求多練習；計算題的解題技巧：熟練掌握出現在歷年考題中典型題型的解題思路，并多次練習，歷年考題可以反復練習多次。三、學習方法1.

4、本課程的學習方法（1）必須保證已經全部學習完教材內容。考生要以考試大綱和教材作為學習的依據，掌握教材的知識點，從歷年命題特點看，抓住教材是根本。（2）考生手中至少有一本與教材相配套的輔導練習，每學完一章內容后，做輔導書的本章的練習題；學完全部內容后再做模擬題。做題是為了有助于理解和記憶教材的知識點，檢查自己對知識的掌握情況，同時分析出題的思路，所以做完題要注意分析總結，自我評價是否達到了做題的目的。（3）將做錯的試題重點劃出來，認真查找錯誤原因所在。（4）認真鉆研解題技巧，要認真領會，揣摩并加以熟練掌握。 2.總復習技巧學完本課程后，進入復習階段，一般說來至少要留出一個月的總復習時間。在總復習

5、期間，考生應注意：（1）樹立考試成功的信心，不打 “退堂鼓”每年都會有一部分考生在聽完輔導或自學完教材后，進入復習階段時感到心中沒底，加之時間緊，就放棄了，很可惜。所以，進入復習階段，考生應多給自己鼓鼓勁，樹立 “我能行” 的信心。（2）制定詳細的復習計劃，按部就班地復習，提高效率在復習時更應注意經常翻閱和回憶教材內容，強化記憶；分析整理知識點、出題點、出題角度、解題方法等；做模擬題和考試真題，熟悉考點以及出題思路，熟練、鞏固和檢驗所學知識，把握教材中的要點。（3）注意概括總結，濃縮所學知識在復習階段，要善于概括總結，提煉要點，以便記憶。3.考試過程中的注意事項（1）排除一切思想雜念，一心一意

6、答題。（2）拿到試卷后，迅速瀏覽試卷。同時要快速瀏覽考題和相應的分值，按難易程度確定做題的順序，首先做最熟悉的題目和內容；主觀題中如有得心應手題，應先做，然后再按順序答題，遇到一時難答的題果斷跳過，答后面的題，以防在某道題上耽擱時間，影響后面的答題。（3）答完卷后別忘記重新考慮最初沒確定答案的那些題，另外要至少全部檢查一遍看有沒有因疏忽而出錯的地方。（4）不要盲目提前交卷，在確保沒有漏題的情況下經過兩遍檢查方可交卷。第一部分 機械工程控制基礎概述及其數學基礎（Ch1Ch2）常見考點緒論中的基本概念、拉氏變換的定義、延時定理、初值定理、終止定理、拉氏反變換。第一章 緒論第一節 機械工程控制論的基

7、本含義一、控制論（考點1）P1-2“機械控制工程”是一門技術科學，它是研究“控制論”在“機械工程”中應用的科學。相對論、量子論和控制論被認為是20世紀上半葉的三大偉績，稱為三項科學革命，是人類認識客觀世界的三大飛躍。通過信息的傳遞、加工處理和反饋來進行控制，這就是控制論的中心思想。二、機械工程控制論機械工程控制論是研究以機械工程技術為對象的控制論問題。也是研究系統及其輸入、輸出三者之間的動態關系。歷年試題1：（2010年選擇題）控制論的中心思想是（ ）A 一門既與技術科學又與基礎科學緊密相關的邊緣科學B 通過信息的傳遞、加工處理和反饋來進行控制C 抓住一切通訊和控制系統所共有的特點D 對生產力

8、的發展、生產率的提高具有重大影響【答案】B【解析】該題考查考生能否記住控制論的中心思想。正確答案：“通過信息的傳遞、加工處理和反饋來進行控制”。 第二節 機械工程系統中的信息傳遞、反饋以及反饋控制的概念一、信息及信息的傳遞（考點2）P2-5信息傳遞，是指信息在系統及過程中以某種關系動態的傳遞，或稱轉換。二、反饋及反饋控制信息的反饋，就是把一個系統的輸出信號不斷直接地或經過中間變換后全部或部分地返回，再輸入到系統中去。如果反饋回去的訊號（或作用）與原系統的輸入訊號（或作用）的方向相反（或相位相差180°）則稱之為“負反饋”；如果方向或相位相同，則稱之為“正反饋”。三、系統及控制系統所謂

9、控制系統，是指系統的輸出，能按照要求的參考輸入或控制輸入進行調節的。控制系統按是否存在反饋，將系統分為開環系統和閉環系統。1) 開環系統：系統的輸出量對系統無控制作用，或者說，系統中無反饋回路的，稱為開環系統。2) 閉環系統：系統的輸出量對系統有控制作用，或者說，系統中存在反饋的回路，稱為閉環系統。歷年試題2：（2009年填空題）自動控制系統有_和_兩種構成形式。【答案】開環，閉環【解析】該題考查考生控制系統的分類。正確答案“開環”，“閉環”。 參考教材第5頁。第二章 拉普拉斯變換的數學方法第一節 復數和復變函數若有復變函數當s=z1，z2時，G(s)=0,則稱z1，z2為G(s)的零點，當s

10、=0，p1,p2時，G(s)=，則稱0，p1,p2為G(s)的極點。第二節 拉氏變換與拉氏反變換的定義拉氏變換定義：有時間函數f(t)，t0，則f(t)的拉氏變換記作：Lf(t)或F(s)，并定義為S為復數，s=+j，稱f(t)為原函數，F(s)為象函數。若上式的積分收斂于一確定的函數值，則f(t)的拉氏變換F(s)存在，這時f(t)必須滿足：在任一有限區間上，f(t)分段連續，只有有限個間斷點。當t時，f(t)的增長速度不超過某一指數函數。第三節 典型時間函數的拉氏變換原函數f(t)象函數F(s)1(t)(t)1tsintcosttn第四節 拉氏變換的性質拉氏變換的性質（考點3）P14-20

11、 線性性質： 實數域的位移定理（延時定理）： 重點掌握 復數域的位移定理： 相似定理： 微分定理：可推出： 初值定理： 重點掌握 終值定理： 重點掌握 卷積定理：若，則 歷年試題3：（2010年選擇題）若，則（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】該題考查考生延時定理：。sin5t的拉氏變換為，因此根據延時定理可知答案為A。參考教材第14頁。歷年試題4：（2010年選擇題）若，則時（ ）A. ¥ B. 0 C. 5 D. 10【答案】C【解析】該題考查考生終值定理：。由于歷年試題5：（2004年選擇題）函數，則（ ）A2.4 B.1 C.12 D.0.2【答案】C【解析】該題

12、考查考生初值定理：。由于，所以答案為C。參考教材第18頁。第五節 拉氏反變換的數學方法拉氏反變換的數學方法（考點4）P21-24已知象函數F(s)，求原函數f(t)的方法有：查表法、有理函數法和部分分式法。下面只介紹部分分式法：1.F(s)無重極點的情況一般式中，和，分別為F(s)的零點和極點。F(s)總是能展開為：其中 或則因此2.F(s)有重極點的情況假設F（s）有r個重極點p1，其余極點均不同，則其中其余的系數，與第一種的方法相同。則第六節 用拉氏變換解常微分方程解代數方程取拉氏反變換取拉氏變換微分方程象函數的代數方程象函數微分方程的解首先通過拉氏變換將常微分方程化為象函數的代數方程，進

13、而解出象函數，最后由拉氏反變換求得常微分方程的解。可用下列圖形表示：第二部分 系統的數學模型（Ch3）常見考點系統數學模型的概念；線性系統與非線性系統；建立一些簡單機、電系統的數學模型；傳遞函數定義、特點及推導方法；方塊圖及其簡化法則；梅遜公式的應用。第三章 系統的數學模型第一節 概述一、 數學模型的概念（考點5）P28數學模型是系統動態特性的數學表達式。建立系統數學模型有兩種方法：分析法實驗法。歷年試題6：（2008年填空題）數學模型是系統動態特性的數學 。【答案】表達式【解析】該題考查考生對數學模型定義的理解。正確答案是“表達式”。參考教材第28頁。二、 線性系統與非線性系統（考點6）P2

14、8線性系統最重要的特性是可以運用疊加原理。非線性系統的最重要特性是不能運用疊加原理。歷年試題7：（2001年選擇題）線性系統與非線性系統的根本區別在于（ ） A.線性系統微分方程的系數為常數，而非線性系統微分方程的系數為時變函數B.線性系統只有一個外加輸入，而非線性系統有多個外加輸入C.線性系統滿足疊加原理，非線性系統不滿足疊加原理 D.線性系統在實際系統中普遍存在，而非線性系統在實際中存在較少【答案】 C【解析】該題考查了線性系統與非線性系統的區別。因為線性系統最重要的特性是可以運用疊加原理。而非線性系統的最重要特性是不能運用疊加原理。所以,答案為C。參考教材第2829頁。歷年試題8：（20

15、03年填空題）若一個控制系統的數學模型具有則這個系統是 。【答案】非線性系統【解析】該題考查了線性系統與非線性系統的區別。線性系統最重要的特性是可以運用疊加原理。若x（t）2x(t)時，y（t）2y(t)，則可以運用疊加原理，否則不可以。上式是不能運用疊加原理的，所以，答案為“非線性系統”。 參考教材第2829頁。線性系統又可以分為線性定常系統（用線性常微分方程描述的系統，系數均為常數）和線性時變系統（線性常微分方程的系數為時間的函數）。歷年試題9：（2002年選擇題）對于定常控制系統來說，( ) A.表達系統的微分方程各項系數不隨時間改變 B.微分方程的各階微分項的冪為1 C.不能用微分方程

16、表示 D.系統總是穩定的【答案】 A【解析】該題考查了定常系統的定義。定常系統就是指微分方程中的每個系數都為常數。三、本課程涉及的數學模型形式（考點7）P29在時域中用線性常微分方程描述系統的動態特性，在復數域或頻域中用傳遞函數或頻率特性來描述系統的動態特性。歷年試題10：（2009填空題） 在經典控制理論中，線性定常系統常用的數學模型有_、_和_。【答案】微分方程、傳遞函數、頻率特性【解析】該題考查了經典控制論中數學模型的形式。在經典控制理論中，線性定常系統常用的數學模型有微分方程、傳遞函數、頻率特性。參考教材第29頁。第二節 系統微分方程的建立一、機械系統（考點8）P29機械系統中部分的運

17、動，有直線運動、轉動或二者兼有，列寫機械系統的微分方程通常用達朗貝爾原理。該原理為：作用于每一個質點上的合力，同質點慣性形成平衡力系，用公式可表達為式中作用在第i個質點上力的合力；質量為的質點的慣性力。歷年試題11：（2010年計算題）機械系統如圖所示，其中，外力f(t)為系統的輸入，位移x(t)為系統的輸出，m為物體的質量，k為彈簧的彈性系數，B為阻尼器的阻尼系數，試求系統的傳遞函數。【答案】【解析】根據杠桿兩端的受力，可得方程： 可以得到 根據受力分析，可得方程：將代入上式，得：取拉氏變換整理，得：求出傳遞函數為： 參考教材第37頁。二、電網絡系統（考點9）P33電網絡系統分析基礎主要是根

18、據基爾霍夫電流定律和電壓定律寫出微分方程式，進而建立系統的數學模型。基爾霍夫電流定律：所有流出節點的電流之和等于所有流進節點的電流之和。 表示匯聚到節點A的電流的總和為零。基爾霍夫電壓定律：電網絡的閉合回路中電勢的代數和等于沿回路的電壓降的代數和。典型部件微分方程傳遞函數電阻R電感L電容C歷年試題12：（2002年計算題）寫出圖示系統的傳遞函數，并寫出系統的n和。根據基爾霍夫電壓定律可得： 電容C的微分方程為：將其代入第一個方程式，得：取拉氏變換，得：得到傳遞函數： 參考教材第34頁。（求出系統的n和，應為第四章的內容，暫且不講）第三節 傳遞函數一、 傳遞函數的基本概念（考點10）P3536傳

19、遞函數的定義：線性定常系統的傳遞函數，是初始條件為零時，系統輸出的拉氏變換比輸入的拉氏變換。傳遞函數的主要特點： 傳遞函數反映系統本身的動態特性，只與系統本身的參數有關，與外界輸入無關。 對于物理可實現系統，傳遞函數分母中s的階次n必不小于分子中s的階次m，即nm，因為實際的物理系統總是存在慣性，輸出不會超前于輸入。 傳遞函數的量綱是根據輸入量和輸出量來決定。傳遞函數不說明被描述系統的物理結構。不同性質的物理系統，只要其動態特性類同，可以用同一類型的傳遞函數來描述。歷年試題13：（2002年填空題）傳遞函數通過_與_之間信息的傳遞關系，來描述系統本身的動態特征。【答案】輸入，輸出【解析】該題考

20、查考生對傳遞函數定義的理解。參考教材第35頁。歷年試題14：（2004年填空題）控制系統的傳遞函數定義為系統 與系統 之比。【答案】輸出的拉氏變換，輸入拉氏變換【解析】該題考查考生對傳遞函數定義的掌握。參考教材第35頁。歷年試題15：（2007年填空題）系統的傳遞函數是指在_條件下，系統輸出的拉氏變換與引起該輸出的輸入的拉氏變換之比。【答案】零初始【解析】該題考查了傳遞函數的定義。參考教材第35頁。歷年試題16：（2009年簡答題）傳遞函數的定義是什么？一個物理可實現的系統，其傳遞函數有什么特點？【答案】線性定常系統的傳遞函數，是初始條件為零時，系統輸出的拉氏變換比輸入的拉氏變換。一個物理可實

21、現的系統，其傳遞函數分母中s的階次n必不小于分子中s的階次m，即nm，因為實際的物理系統總是存在慣性，輸出不會超前于輸入。【解析】該題考查了傳遞函數的定義和特點。參考教材第3536頁。歷年試題17：（2010年填空題）系統傳遞函數只與 有關，與 無關。【答案】本身的參數和結構，外界輸入【解析】該題考查了傳遞函數的特點。參考教材第36頁。二、 傳遞函數的零點與極點（考點11）P36將傳遞函數中分子與分母多項式分解因式：當s=（i=1，2，m）時，=0，故稱為的零點；當s=（i=1，2，n）時，=，故稱為的極點。歷年試題18：（2002年選擇題）某系統的傳遞函數為系統的零極點為( ) A.極點s1

22、=-1, s2=-2,零點s3=5 B.極點s1=1, s2=2 C.極點s1=-1, s2=-2 D.極點s1=1, s2=2,零點s3=-5【答案】C【解析】該題考查了傳遞函數的零點與極點的求法。因為，=0的解為的零點；=的解為的極點。所有，該題沒有零點，極點為-1，-2。答案為C。參考教材第36頁。歷年試題19：（2004年選擇題）設系統的傳遞函數為，則系統的零點S1、S2和極點S3、S4分別為（ ）AS1= -10，S2=5 ，S3=-1，S4=10BS1= -10，S2=5 ，S3=-1/2，S4=2CS1= -10，S2=5 ，S3=-1/2，S4=10DS1= 10，S2=-5

23、，S3=1/2，S4=-2【答案】B【解析】該題考查了傳遞函數的零點與極點的求法。因為，=0的解為的零點；=的解為的極點。所有，該題零點為-10，5；極點為-1/2，2。答案為B。參考教材第36頁。三、 傳遞函數的典型環節（考點12）P37典型環節傳遞函數比例環節K積分環節微分環節S慣性環節一階微分環節振蕩環節二階微分環節延遲環節歷年試題20：（2009年填空題）傳遞函數為、的環節分別稱為_和_環節【答案】比例，慣性【解析】該題考查了傳遞函數的典型環節。K為比例環節，為慣性環節，所有答案為“比例”，“慣性”。 參考教材第37頁。第四節 方塊圖及動態系統的構成一、動態系統的構成（三種）：（考點1

24、3）P421. 串聯Y(s)X(s)G1(s)G2(s)2. 并聯+（-）+Y（s）X（s）G1（s）G2（s）3.反饋X1（s）E（s）Y（s）X（s）+-（+）G（s）H（s）閉環傳遞函數：開環傳遞函數：前向傳遞函數：反饋傳遞函數：誤差傳遞函數：歷年試題21：（2004年選擇題）如果系統的閉環傳遞函數為，則系統的方框圖為（ ）AG1（s）G2（s）H（s）Xi(s)Xo(s)+-B.G1（s）G2（s）H（s）Xi(s)Xo(s)+-G2（s）C.G1（s）G2（s）H（s）Xi(s)Xo(s)+D.G2（s）H（s）Xi(s)Xo(s)+-G1（s）【答案】C【解析】該題考查了方塊圖求傳

25、遞函數。由題目給出的閉環傳遞函數可知，系統是正反饋，因此必然選擇C。歷年試題22：（2002年選擇題）系統方框圖如圖所示，則系統的閉環傳遞函數為( ) A. B. C. 1+G(S)·H(S) D.【答案】D【解析】該題考查了方塊圖求傳遞函數。答案為D。參考教材第43-45頁。二、方塊圖的簡化法則（考點14）P46-471 分支點后移GRRRCG1/GRCRGRCCGGRCC2 分支點前移3 相加點后移+GGGR1CR1R2C+R24 相加點前移GR1+CG1/GCR1R2+R2+5 消去反饋回路GHRC+-RC6 兩個相加點相鄰可以交換位置，兩個分支點相鄰也可以交換位置，但是一個相

26、加點和一個分支點相鄰一般不交換。歷年試題23：（2002年計算題）化簡下列方框圖，并寫出傳遞函數。解：G1(s)+G2(s)H1(s)+-Xi(s)Xo(s)Xi(s)Xo(s)所以傳遞函數為：即：歷年試題24：（2009年計算題）已知控制系統結構圖如題圖所示，求閉環傳遞函數+【答案】【解析】：G1(s)G2(s)G2(s)G3(s)+-R(s)C(s)G1(s)G2(s)G2(s)G3(s)+-R(s)C(s)G1(s)+ G2(s)所以：四、 畫系統方塊圖及求傳遞函數的步驟 確定系統的輸入與輸出 列些微分方程 初始條件為零，對各微分方程取拉氏變換 將各拉氏變換式分別以方塊圖表示，然后連成系

27、統，求系統傳遞函數。P48例題3-6，3-7第五節 信號流圖與梅遜公式梅遜公式（考點15）P49-52T-系統總傳遞函數，tn-第n條前向通道的傳遞函數； -是信號流圖的特征式。 第i 條回路的傳遞函數；系統中所有回路傳遞函數之和；兩個互不接觸回路傳遞函數的乘積；系統中每兩個互不接觸回路傳遞函數的乘積之和；三個互不接觸回路傳遞函數的乘積；系統中每三個互不接觸回路傳遞函數的乘積之和；第 n條前向通路特征式的余因子，即在信號流圖的特征式中把與第n條前向通路相接觸的回路傳遞函數以零代替后得到的 用梅遜公式求傳遞函數的步驟：找回路；求；找前向通路和余因子；求出傳遞函數例3-8 P51-52歷年試題25

28、：（2009年計算題）已知控制系統結構圖如題圖所示，求閉環傳遞函數+【答案】【解析】：回路：L1=-G2(s)G3(s)=1-L1=1+ G2(s)G3(s)前向通路和余因子t1=G1(s) 1=1t2=G2(s) 2=1所以第六節 機、電系統的傳遞函數P52-55第三部分 系統的性能分析（ch4-ch6）常見考點1 時間響應的概念及瞬態響應、穩態響應的定義。2 脈沖響應函數的定義、與傳遞函數的關系。3一階系統的傳遞函數及增益、時間常數的計算；一階系統的單位脈沖、單位階躍、單位斜坡響應函數的計算。4 二階系統的傳遞函數及無阻尼自然頻率、阻尼自然頻率、阻尼比的計算；特征方程及臨界阻尼系數的含義；

29、特征方程根的分布；欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼下的單位階躍響應；阻尼比、無阻尼自然頻率與響應曲線的關系；不同阻尼比下的單位脈沖響應。5主導極點的概念。6 瞬態響應的性能指標的定義；二階系統瞬態響應指標的計算以及二階系統的阻尼比、無阻尼自然頻率與各性能指標的關系。7 系統誤差分析：誤差和穩態誤差的概念及計算；系統類型的定義；系統穩態誤差與系統類型、開環增益及輸入信號之間的關系；靜態誤差系數與穩態誤差。8頻率特性、伯德圖、乃奎斯特圖。9最小相位系統的概念、諧振峰值Mr和諧振頻率r、一階系統的截止頻率。10由伯德圖估計最小相位系統的傳遞函數。11穩定性、勞斯判據、乃奎斯特判據。12相對穩定性：相位裕量，

30、幅值裕量Kg。第四章 系統的瞬態響應與誤差分析第一節 時間響應一、時間響應的概念（考點16）P74系統在外加激勵下，其輸出量隨時間變化的函數關系叫做系統的時間響應。時間響應由瞬態響應和穩態響應兩部分組成。瞬態響應：系統受到外加作用激勵后，從初始狀態到最終狀態的響應過程。穩態響應：時間趨于無窮大時，系統的輸出狀態。歷年試題26：（2002年填空題）系統在外加激勵作用下，其_隨_變化的函數關系稱為系統的時間響應。【答案】輸出量，時間【解析】該題考查考生能否記住時間響應的概念。系統在外加激勵下，其輸出量隨時間變化的函數關系叫做系統的時間響應。因此，答案為“輸出量”，“時間”。 參考教材第74頁。歷年

31、試題27：（2004年填空題）任何一個線性系統的時間響應是由 與 兩部分組成。【答案】瞬態響應，穩態響應【解析】該題考查考生能否記住時間響應的組成。時間響應由瞬態響應和穩態響應兩部分組成。因此，答案為“瞬態響應”，“ 穩態響應”。 參考教材第74頁。二、脈沖響應函數（或權函數）（考點17）P75脈沖響應函數：當一個系統受到一個單位脈沖激勵（輸入）時，它所產生的反應或響應（輸出）定義為脈沖響應函數。系統的傳遞函數G(s) 即為其脈沖響應函數g(t)的象函數。歷年試題28：（2005年選擇題）把已知系統的單位脈沖輸入時的響應為，則系統的傳遞函數是（ ）A B. C. D. 【答案】A【解析】該題考

32、查考生傳遞函數與單位脈沖響應函數之間的關系。傳遞函數取拉氏反變換為權函數，權函數取拉氏變換為傳遞函數。單位脈沖輸入時的響應即為權函數。因此只要把取拉氏變換即為傳遞函數。答案為A。參考教材第75頁。歷年試題29：（2002年選擇題）若系統的單位脈沖響應為e-2 t+2e- t，則系統的傳遞函數為：( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】該題考查考生傳遞函數與單位脈響應函數之間的關系。傳遞函數取拉氏反變換為權函數，權函數取拉氏變換為傳遞函數。單位脈沖輸入時的響應即為權函數。因此只要把e-2 t+2e- t取拉氏變換即為傳遞函數。答案為A。參考教材第75頁。歷年試題30：（2006年選擇題） 一系

33、統在激勵x（t）作用下，其響應 則該系統的單位脈沖響應（ ）A B. k C. D. 1【答案】A【解析】該題考查考生傳遞函數與單位脈沖響應函數之間的關系。傳遞函數取拉氏反變換為權函數，權函數取拉氏變換為傳遞函數。單位脈沖輸入時的響應即為權函數。因此只要把傳遞函數取拉氏反變換即為單位脈沖響應。傳遞函數為k，取其拉氏反變換為A。因此，答案為A。參考教材第75頁。第二節 一階系統的時間響應一、一階系統的數學模型（考點18）P76一階系統傳函的一般形式 K系統增益T時間常數歷年試題31：（2007年選擇題） 系統的傳遞函數，則系統的時間常數為 （ ）A20 B. 2 C. 3 D. 0.3【答案】D

34、【解析】該題考查考生一階系統傳函的一般形式 。把題目中的傳遞函數化為標準形式為：，顯然T=0.3。因此，答案為D。參考教材第76頁。二、一階系統的單位階躍響應（考點19）P76-78典型一階系統的單位階躍響應在t=0時，響應曲線斜率為（1）時間常數T是個重要的特征參數，T越小，上升過程越快，過渡過程時間越短。（2）過渡過程時間大約為(35)T，到達穩態值的95%99.3%。歷年試題32：（2004年選擇題）一階系統，其單位階躍響應曲線在t=0處的切線斜率為（ ）A10 B.5 C.2 D.-10【答案】A【解析】該題考查考生一階系統的單位階躍響應。在t=0時，響應曲線斜率為，先把一階系統標準化

35、為，T=0.5，K=5，所以在t=0時，響應曲線斜率為5×=5×2=10。答案為A。參考教材第77頁。歷年試題33：（2001年選擇題）一系統的傳遞函數為，則該系統時間響應的快速性（ ）A.與K有關B.與K和T有關C.與T有關D.與輸入信號大小有關【答案】C【解析】該題考查考生一階系統的單位階躍響應。一階系統響應的快速性只與T有關。時間常數T是個重要的特征參數，T越小，上升過程越快，過渡過程時間越短。答案為C。參考教材第77頁。第三節 二階系統的時間響應一、 二階系統的數學模型典型二階系統的傳遞函數為：自然頻率（或無阻尼振蕩頻率）阻尼比（相對阻尼系數）二、 二階系統的單位階

36、躍響應（考點20）P80-81特征方程特征根特征根有三種情況：欠阻尼特征根有一對共軛復根此時，單位階躍響應為衰減振蕩函數,t , c(t ) 1 臨界阻尼，=1，特征根為一負實根。此時，單位階躍響應為衰減振蕩的極限。過阻尼，1，系統有兩個不等的負實根，圖4-15歷年試題34：（2009年選擇題）若二階系統阻尼比為，則系統處于（ ）A欠阻尼 B過阻尼 C無阻尼 D臨界阻尼【答案】A【解析】該題考查考生二階系統的單位階躍響應情況。二階系統響應情況分三種：欠阻尼；臨界阻尼，=1；過阻尼，1。因此，答案為A。參考教材第80頁。歷年試題35：（2006年選擇題）一典型二階系統的阻尼比，無阻尼固有頻率，則

37、系統的有阻尼固有頻率為（ ）A B C D【答案】C【解析】該題考查考生阻尼自然頻率的公式。把代入公式得=。因此，答案為C。參考教材第80頁。由上圖可知：對同一系統，其它參數不變的情況下，越小上升越快，振蕩越劇烈。第四節 高階系統動態分析一、 三階系統（考點21）P82三階以上的系統稱為高階系統。歷年試題36：（2008年選擇題）系統分析時高階系統分析較為復雜，習慣上幾階以上的系統稱為高階系統。（ ）A、三階 B、四階 C、五階 D、六階【答案】A【解析】該題考查考生高階系統的概念。顯然，三階以上的系統稱為高階系統。因此，答案為A。參考教材第82頁。二、高階系統（考點22）P83-84主導極點

38、是指在系統的所有閉環極點中，距虛軸最近且周圍沒有閉環零點的極點，而所有其它極點都遠離虛軸。主導極點對系統響應起主導作用，其它極點在近似分析中可以忽略不計。一般的，閉環主導極點總以共軛復數極點的形式出現。歷年試題37：（2007年簡答題）什么是主導極點？【答案】【解析】主導極點是指在系統的所有閉環極點中，距虛軸最近且周圍沒有閉環零點的極點，而所有其它極點都遠離虛軸。主導極點對系統響應起主導作用，其它極點在近似分析中可以忽略不計。第五節 瞬態響應的性能指標對工程系統的性能要求：穩定性、準確性、靈敏性一、 瞬態響應的性能指標（考點23）P8485（1）前提條件：系統受單位階躍信號作用； 零初始條件。

39、歷年試題38：（2001年選擇題） 瞬態響應的性能指標是根據哪一種輸入信號作用下的瞬態響應定義的（ ）A.單位脈沖函數B.單位階躍函數C.單位正弦函數D.單位斜坡函數【答案】B【解析】該題考查考生瞬態響應的性能指標的前提條件。顯然是單位階躍函數。因此，答案為B。參考教材第84頁。歷年試題39：（2002年選擇題）下列信號中，哪個用來定義二階系統的瞬態響應指標( ) A.單位階躍 B.單位脈沖 C.單位斜坡 D.單位正弦【答案】A【解析】該題考查考生瞬態響應的性能指標的前提條件。顯然是單位階躍。因此，答案為A。（2）瞬態響應的性能指標（考點24）P84-85延遲時間td： 單位階躍響應c(t)

40、達到其穩態值的50%時所需要的時間。上升時間tr：單位階躍響應c(t),從穩態值的10%90%（對于過阻尼），或從0100%（對于欠阻尼）所需要的時間。 峰值時間tp：單位階躍響應c(t) 超過其穩態值而到達第一個峰值時所需要的時間。超調量Mp:單位階躍響應c(t) 第一次越過穩態值而達峰值時對穩態值的偏差與穩態值之比。調整時間ts:單位階躍響應c(t) 與穩態值之差進入允許的誤差范圍所需要的時間。通常取5%或2%。上述指標中：Mp表征系統相對穩定性；td， tr， ts表征了系統的靈敏性。二、二階系統的瞬態響應指標（考點25）P85-89（1）上升時間tr其中（2）峰值時間tp（3）超調量M

41、p（4）調整時間ts歷年考題40：（2002年計算題）某系統如圖試求該系統的峰值時間、最大超調量(單位階躍輸入)。【答案】【解析】：方塊圖的傳遞函數為：與二階系統的標準形式比較，得： 從而得到：峰值時間： 歷年考題41：(2007年選擇題) 有兩個標準二階振蕩系統，其超調量相等，則這兩個系統一定具有相同的( )A B. C. K D. 【答案】D【解析】該題考查考生二階系統超調量的計算公式。由于顯然答案為D。參考教材第86頁。第六節 系統誤差分析C(s)一、 誤差與穩態誤差的概念（考點26）P89-90R(s)E(s)G(s)H(s)B(s)+-定義：由終值定理得：所以：穩態誤差與開環傳遞函數

42、的結構和輸入信號的形式有關。歷年試題42：（2006年選擇題）已知單位負反饋控制系統的開環傳遞函數為，當輸入信號為1（t）時，系統的穩態誤差是（ ）A、0.5 B、 0 C、0.1 D、 0.125 【答案】B【解析】該題考查考生穩態誤差的計算。由于將R(s)= ,H(s)=1代入，得到，答案為B。參考教材第90頁。歷年試題43：（2003年選擇題）單位反饋系統的開環傳遞函數為，當輸入為斜坡信號時，要求系統的穩態誤差為ess=0.01，則K值應取（ ）A、100 B、0.01 C、500 D、20【答案】C【解析】該題考查考生穩態誤差的計算。由于將R(s)= ,G(s)= ,H(s)=1, e

43、ss=0.01代入, 得到K=500。答案為C。參考教材第90頁。二、系統的型次（考點27）P91開環傳遞函數一般可寫為：=0 ， 0型系統；=1， 型系統；=2， 型系統系統穩態誤差有關的因素為系統的類型、開環增益K和輸入信號R(s)。歷年考題44：（2001年選擇題）一閉環系統的開環傳遞函數為，則該系統為（ ）A.0型系統，開環增益為8B.I型系統，開環增益為8C.I型系統，開環增益為4D.0型系統，開環增益為4【答案】C【解析】該題考查考生系統的型次，開環傳遞函數的一般形式。將化為一般形式：，所以，答案為C、I型系統，開環增益為4。參考教材第91頁。歷年試題45：（2001年選擇題）系統

44、類型、開環增益對系統穩態誤差的影響為（ ）A.系統型次越高，開環增益K越大，系統穩態誤差越小B.系統型次越低，開環增益K越大，系統穩態誤差越小C.系統型次越高，開環增益K越小，系統穩態誤差越小D.系統型次越低，開環增益K越小，系統穩態誤差越小【答案】A【解析】該題考查考生對的理解。從公式可以看出，增大，穩態誤差變小，K增大，穩態誤差變小。所以，答案為A。參考教材第91頁。歷年試題46：（2010年選擇題）下面因素中，與系統穩態誤差無關的是（ ）A.系統的類型 B.開環增益 C.輸入信號 D.開環傳遞函數中的時間常數【答案】D【解析】該題考查考生穩態誤差的公式。從公式可以得出：系統穩態誤差有關的

45、因素為系統的類型、開環增益K和輸入信號R(s)。因此，答案為D。參考教材第91頁。歷年試題47：（2007年選擇題）系統開環傳遞函數的增益越大，系統的穩態誤差（ ）A越大 B. 越小 C. 不變 D. 不定【答案】B【解析】該題考查考生穩態誤差的公式。從公式可以得出：增益k越大，系統穩態誤差越小。所以答案為B。參考教材第91頁。三、靜態誤差系數與穩態誤差（考點28）P91-94（1）靜態位置誤差系數Kp對單位階躍輸入定義則0型系統，型系統，型系統，（2）靜態速度誤差系數Kv系統對單位斜坡輸入的穩態誤差叫做速度誤差，即靜態速度誤差系數Kv定義為（3）靜態速度誤差系數Ka系統對單位加速度輸入的穩態

46、誤差叫做加速度誤差，即0型系統，型系統，型系統，歷年試題48：（2003年選擇題）單位反饋控制系統的開環傳遞函數為，則系統對單位階躍輸入的位置誤差系數（KP）為（ ）A.¥ B.0 C.4 D.8【答案】A【解析】該題考查考生靜態位置誤差系數Kp。型系統，。所以，答案為A。參考教材第91頁。歷年試題49：（2009年選擇題）某系統對拋物線輸入信號的穩態誤差為常數，則該系統必為 （ ）A0型系統 B.型系統 C型系統 D型以上系統【答案】C【解析】該題考查考生拋物線輸入信號的穩態誤差。0型系統，；型系統，；型系統，；所以，答案為C型系統。參考教材第93頁。四、 擾動作用下的穩態誤差（考

47、點29）P94-96（1）在擾動作用下的穩態誤差反映系統抗干擾的能力。（2）干擾作用下的穩態誤差：設系統是線性的，同時受輸入信號和干擾信號的作用，則 系統誤差等于輸入信號和干擾信號分別單獨作用時穩態誤差的代數和。即為了降低由擾動引起的穩態誤差，可用增加擾動作用點前的前向通路傳遞函數的值或在擾動作用點以前引入積分環節，但是這樣對系統的穩定性是不利的。歷年試題50：（2003年計算題）系統如圖，當和時，試求出和分別作用時的穩態誤差。R(s)E(s)C(s)N(s)+-+【答案】【解析】當即R(s)= ,n(s)=0時：=0.1當即，R(s)=0時= =-1第五章 系統的頻率特性第一節 頻率特性一、

48、頻率特性的概念（考點30）P99-100頻率響應是系統對正弦輸入的穩態響應。Asin(t)G(s)Bsin(t+)幅頻特性：相頻特性：歷年試題51：（2001年選擇題）一系統的傳遞函數為，當輸入時，則其穩態輸出的幅值為（ ）A.B.C.2D.4【答案】A【解析】該題考查考生頻率特性的概念。幅頻特性：。，所以答案為A。參考教材第99-100頁。二、 頻率特性的表示方法：對數坐標圖或稱伯德圖；極坐標圖或稱乃奎斯特圖對數副相圖。第二節 頻率特性的對數坐標圖（伯德圖）一、對數坐標圖對數頻率特性圖又稱伯德圖，它包括兩條曲線，對數幅頻圖和對數相頻圖。它們的橫坐標是按頻率的以10為底的對數分度。二、各典型環

49、節的伯德圖（考點31）P105-110三、繪制系統伯德圖的步驟： 將開環傳遞函數化為若干典型環節頻率相乘的形式； 找出各環節的轉折頻率，且按大小順序在坐標中標出來。 過=1，L()=20lgK這點，作斜率為-20dBdec的低頻段漸進線。 從低頻段漸近線開始，每到某一環節的轉折頻率處，就根據該環節的特性改變一次漸近線的斜率，從而畫出對數幅頻特性的近似曲線。 根據系統的開環對數相頻特性表達式，畫出對數相頻特性的近似曲線。四、系統類型和對數幅頻曲線之間的關系：1）0型系統：低頻漸近線是20lgK分貝的水平線。2）型系統：對數幅頻曲線在低頻段是一條斜率為-20dBdec的線段，該線段（或其延長線）在

50、=1時，其對應幅值為20lgK。若該線段（或其延長線）與零分貝線的交點頻率為1，即K=1，也就是K在數值上等于交點頻率。3）型系統：對數幅頻曲線在低頻段是一條斜率為-40dBdec的線段，該線段（或其延長線）在=1時，其對應幅值為20lgK。若該線段（或其延長線）與零分貝線的交點頻率為2，即K=22，也就是K在數值上等于交點頻率的平方。歷年試題52：（2003年選擇題）繪制控制系統的開環對數幅頻漸近線時，一階微分環節在轉折頻率處斜率變化是（ ）A.減少20dB/dec B.增大40 dB/dec C.減少40 dB/dec D.增大20 dB/dec【答案】D【解析】該題考查考生典型環節的伯德圖，一階微分環節為1+Ts，轉折頻率處斜率變換是增大20 dB/dec，所以答案為D。參考教材第106頁。歷年試題53：（2001年選擇題）一系統的傳遞函數為，則其相位角可表達為（ ）A.B.C.D.【答案】B【解析】該題考查考生傳遞函數相位角的計算。G(j)= 。所以答案為B。參考教材第110頁。歷年試題54：（2006年選擇題）繪制控制系統的開環對數幅頻漸近線時，二階微分環節在轉折頻率處的斜率變化是 （ ）A增大40dB/dec B . 減少40dB/dec C. 增大20 dB/dec減少20 dB/dec【答案】A【解析】該題考查考生型環節的伯德圖，二階微分環節在轉折頻率處的斜率