一、選擇題在下列每小題的備選答案中選出所有正確的答案，并將其字母標號填入題干的括號內。注：每小題中，若選擇結果錯一個扣1分，全對給2分。.機電控制系統的數學模型有（）。A.穩態誤差 B.頻率特性 C.穩定性 D.狀態方程 E.幅頻特性F.相頻特性.控制器的控制規律有（）。A.PIB.DIC.PDD.PIDE.PF.PF3.影響機電控制系統的穩態誤差的因素有（）。A.系統穩定性B.系統穩態性 C.穩系統開環增益D.系統開環積分環節個數 F.系統的類型.可用來判別系統穩定性的方法有（）。A.相位余量和幅值余量 B.相位交界頻率和幅值交界頻率C.勞斯判據 D.開環極點和開環增益.可用于檢測位移的傳感器有（）。A.光纖式傳感器 B.熱電阻式傳感器 C.差動變壓器式傳感器 D.電容式傳感器TOC\o"1-5"\h\z.可用于檢測壓力的傳感器有（ ）。A.差動變壓器式傳感器 B.感應同步器 C.電容式傳感器 D.光柵式傳感器.輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關系是（ ）。A幅頻特性B相頻特性 C傳遞函數 D頻率響應函數.半導體熱敏電阻率隨著溫度上升，電阻率（B ）。A.上升 B.迅速下降 C.保持不變 D歸零.熱電偶檢測溫度的工作原理是基于（ ）。A.熱敏效應 B.壓電效應 C.熱電效應 D.熱電勢.差動變壓器式位移傳感器是利用（B、D）的變化。A.線圈的自感將位移轉換成感應電勢 B.線圈的互感將位移轉換成感應電勢C.線圈的自感將位移轉換成感應電壓 D.線圈的互感將位移轉換成感應電壓TOC\o"1-5"\h\z.電液比例溢流閥壓力控制回路有（ ）。A.直動式比例溢流閥調壓回路 B.先導式比例溢流閥調壓回路C.調速式比例溢流閥調壓回路 D.節流式比例溢流閥調壓回路.電液比例速度調節方式有（ ）。A.比例溢流調速 B.比例換向調速 C.比例節流調速 D.比例容積調速.機電控制系統響應的瞬態分量就是（ ）A.強迫運動解 3.自由運動解 C.零輸入解 D.控制輸入解.機電控制系統瞬態分量取決于（ ）A.系統閉環特征根 B.系統的輸入信號 C.系統閉環極點 D.系統輸出信號.機電控制系統響應的穩態分量就是（ ）A.強迫運動解 3.自由運動解 C.零輸入解 D.控制輸入解.機電控制系統瞬態分量取決于（ ）A.系統閉環特征根 B.系統的輸入信號 C.系統閉環極點 D.系統控制信號.改善機電控制系統快速性采用（ ）A.順饋校正 B.前饋校正 C.PD校正 D.超前校正

.改善機電控制系統穩態性采用()A.順饋校正 B.PI校正C.PD校正 D.超前校正.PD校正可以使系統的()A.穩態誤差減小 B.快速性提高 C.超調量減小 D.精度提高.超前校正可以使系統的()A.穩態誤差減小 B.快速性提高 C.頻帶寬度增加 D.精度提高.滯后校正使系統的()A.穩定性增加 B.快速性提高 C.頻帶寬度增加 D.頻帶寬度減小.滯后校正使系統的()A.穩定性增加 B.快速性提高 C.頻帶寬度增加 D.頻帶寬度減小23有一線性系統，其輸入分別為u1(t)和u2(t)時，輸出分別為y1⑴和y2(t)。當輸入為a1u1(t)+a2u2(t)時(a1,a2為常數)，輸出應為()A.a1y1(t)+y2(t) B.a1y1(t)+a2y2(t) C.a1y1(t)-a2y2(t) D.y1(t)+a2y2(t)1+BT24某串聯校正裝置的傳遞函數為Gc(S)=K二廣(0<0<1),則該裝置是()SB.滯后校正裝置A.B.滯后校正裝置C.滯后——超前校正裝置25.設系統的傳遞函數為G⑸二D.超前——滯后校正裝置C.滯后——超前校正裝置25.設系統的傳遞函數為G⑸二D.超前——滯后校正裝置11A251525s2+5s+112則系統的阻尼比為(D.11.設開環系統的頻率特性G(j⑼=(1+j3)2，當3=1rad/s時，其頻率特性幅值G(1)=()。TOC\o"1-5"\h\z— 1 1A.1B.不2C.— D.-2 4.反饋控制系統又稱為()C.擾動順饋補償系統 D.輸入順饋補償系統A.C.擾動順饋補償系統 D.輸入順饋補償系統.如果典型二階系統的單位階躍響應為減幅振蕩(又稱阻尼振蕩)，則其阻尼比( )A.￡<0 B.￡=0 C.0<￡<1 D.￡21.G(s)=1/[(S+1)(S+2)(S+3)(S+4)]環節的對數相頻特性的高頻漸近線斜率為()A.-20dB B.-40dB C.-60dBD.-80dB30某自控系統的開環傳遞函數G(s)=1/[(S+1)(S+2)]，則此系統為()A.穩定系統B.不穩定系統C.穩定邊界系統 D.條件穩定系統.下列性能指標中的()為系統的穩態指標。A.Mp B.tsC.ND.essTOC\o"1-5"\h\z.輸出信號與輸入信號的相位差隨頻率變化的關系是( )。A.幅頻特性 B.相頻特性 C.傳遞函數 D.頻率響應函數.超前校正裝置的最大超前相角可趨近( )A.－90°B.－45° C.45°D.90°.一般來說，系統增加積分環節，系統的穩定性將( )。A.變好 B.變壞 C.不變 D.可能變好也可能變壞.系統開環對數幅頻特性LM)中頻段主要參數的大小對系統的()性能無影響。

A動態 B.穩態A動態 B.穩態36.反饋控制系統又稱為（）C.相對穩定性D.響應的快速性A.開環控制系統C.擾動順饋補償系統B.閉環控制系統D.輸入順饋補償系統TOC\o"1-5"\h\z37.PID控制器的傳遞函數形式是（ ）A．5+3sC.5+3s+3- D.5+ s s+138.已知系統的特征方程為（s+1）（s+2）（s+3）=s+4,則此系統的穩定性為（）A.穩定 B.臨界穩定C.不穩定 D.無法判斷39某串聯校正裝置的傳遞函數為Gc⑸=k1+^Ts,p>1,該校正裝置為（ ）1+TsA.滯后校正裝置 B.超前校正裝置C.滯后一超前校正裝置 D.超前一滯后校正裝置1.設開環系統頻率特性G（j⑨= ，則其對數幅頻特性的漸近線中頻段斜率為（）J3（1+j103）（1+j0.13）A.-60dB/dec B.-40dB/decC.-20dB/dec D.0dB/d.將電阻R和電容C串聯后再并聯到繼電器或電源開關兩端所構成的RC吸收電路，其作用是（D）A.抑制共模噪聲 B.抑制差模噪聲C.克服串擾 D.消除電火花干擾42若模/數轉換器輸出二進制數的位數為10,最大輸入信號為2.5V,則該轉換器能分辨出的最小輸入電壓信號為（ ）A.1.22mV B.2.44mV C.3.66mV D.4.88mV.常用于測量大位移的傳感器有（A）A.感應同步器 B.應變電阻式 C.霍爾式 D.渦流式.將電阻應變片貼在（ ）上,就可以分別做成測力、位移、加速度等參數的傳感器。A.質量塊 B.導體C.彈性元件 D.機器組件TOC\o"1-5"\h\z.半導體熱敏電阻率隨著溫度上升,電阻率（ ）A.上升 B.迅速下降C.保持不變 D歸零.三相半波可控整流電路，電阻性負載輸出的電壓波形，處于連續和斷續的臨界狀態時，a為（ ）度。A,0度，B,60度， C,30度，D,120度，47單相半波可控整流電阻性負載電路中，控制角a的最大移相范圍是（ ）A、0°-90° B、0°-120° C、0°-150° D、0°-180°48.三相半波可控整流電阻性負載電路，如果三個晶閘管采用同一相觸發脈沖，a的移相范圍（ ）。A、0°--60°； B、0°--90°； C、0°--120°； D、0°--150°；49若系統欲將一個D/A轉換器輸出的模擬量參數分配至幾個執行機構，需要接入（）器件完成控制量的切換工作。A.鎖存器鎖存 B.多路開關C.A/D轉換器轉換D.反多路開關50.步進電機常被用于準確定位系統,在下列說法中錯誤的是（ ）。A.步進電機可以直接接受數字量B.步進電機可以直接接受模擬量C.步進電機可實現轉角和直線定位D.步進電機可實現順時針、逆時針轉動51.小功率直流電機控制控制系統中，正確的作法是（）A.改變定子上的通電極性，以便改變電機的轉向B.改變轉子上的通電極性，以便改變電機的轉向C.在定子上通以交流電，電機可周期性變換轉向D.在轉子上通以交流電，電機可周期性變換轉向52關于ADC0809中EOC信號的描述，不正確的說法是（）。EOC呈高電平，說明轉換已經結束EOC呈高電平，可以向CPU申請中斷EOC呈高電平，表明數據輸出鎖存器已被選通EOC呈低電平，處于轉換過程中.PLC的工作方式是（ ）。A、等待工作方式； B、中斷工作方式；C、掃描工作方式； D、循環掃描工作方式；.在輸出掃描階段，將（ ）寄存器中的內容復制到輸出接線端子上。慶、輸入映象；B、輸出映象；C、變量存儲器；D、內部存儲器；55.雙字整數的加減法指令的操作數都采用（）尋址方式。TOC\o"1-5"\h\zA、字； 3、雙字； C、字節； D、位；56.下列那項屬于雙字尋址（ ）。A.QW1; B.V10; C.IB0; D.MD28;57.SM是哪個存儲器的標識符（）。A.高速計數器；B,累加器；C.內部輔助寄存器；D,特殊輔助寄存器；58.字傳送指令的操作數IN和OUT可尋址的寄存器不包括下列那項（ ）。A.T； B.M； C.AQ； D.AC；.可使用位尋址方式來存取信息的寄存器不包括（ ）。A.I B.Q C.AC D.SM.PLC的系統程序不包括（ ）。A.管理程序； B.供系統調用的標準程序模塊；C.用戶指令解釋程序； D.開關量邏輯控制程序；AC是哪個存儲器的標識符。（ ）A、高速計數器 B、累加器C、內部輔助寄存器D、特殊輔助寄存器.PLC在RUN狀態時，總為ON的特殊存儲器位是（ ）A、SM1.0B、SM0.1C、SM0.0D、SM1.1.CPU214型PLC數據存儲器容量為（ ）A.2K B.2.5K C.1K D.5K.世界上第一臺PLC生產于（ ）A.1968年德國 B.1967年日本C.1969年美國 D.1970年法國.下列那項屬于字節尋址（）。A.VB10 B.VW10 C.ID0 D.I0.2.CPU逐條執行程序，將執行結果放到（ ）。慶、輸入映象寄存器 B、輸出映象寄存器C、中間寄存器 D、輔助寄存器.用來累計比CPU掃描速率還要快的事件的是（）。A、高速計數器 B、增計數器 C、減計數器 D、累加器.PLC處于（D）模式時，允許進行自由端口通訊。A.RUN模式 39口06口慶吊模式 C.STOP式 D.都可以.下列不屬于PLC硬件系統組成的是（ ）。A.用戶程序 3.輸入輸出接口C.中央處理單元 D.通訊接口二、名詞.機電控制系統.驅動裝置（執行裝置）.機電控制系統的瞬態響應.機電控制系統的穩態響應.狀態變量.狀態空間.狀態軌跡.幅頻特性是系統在穩態時，輸出信號幅值與輸入信號幅值之比與輸入信號頻率的關系。.相頻特性是輸出信號相位與輸入信號相位之差與輸入信號頻率的關系。.相位裕量是在幅值交界頻率上使系統達到臨界穩定狀態所需要附加的相位滯后量。.幅值裕量是系統在相位交界頻率處的幅頻特性的倒數。.若沿某些晶體介質的一定方向施加機械力使其變形而產生極化效應，則介質的某些表面上將為產生電荷.熱電偶的工作原理是基于物體的熱電效應。.熱電阻是利用物質在溫度變化時本身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度。.熱敏電阻是把金屬氧化物陶瓷半導體材料經成形、燒結等工藝制成的測溫元件。.遲滯比較強的參考電壓不等于零。.文波抑制比是輸出端對輸入端疊加的交流文波電壓的抑制比。.文波抑制比反映出穩壓電源對輸入端引入的交流文波電壓的抑制能力。.差動變壓器式位移傳感器是利用線圈的互感將位移轉換成感應電勢的變化。.電液比例流量控制系統用電液比例流量閥來控制系統的速度。.自由運動模態.超前校正.滯后校正.極點配置法三、簡答題.簡述判斷穩定性的幾種基本方法。.簡述4種類型的常用開關量傳感器。.簡述4種類型的位移傳感器。.簡述4種類型的溫度傳感器。.寫出如圖所示過零比較器在參考電壓Ur=0時輸出電壓特性。.寫出如圖所示單限電壓比較器在參考電壓UrW0時輸出電壓特性.簡述高性能放大器種類。.簡述采用V/F轉換器代替普通A/D變換器的優點？.簡述熱電偶應用的幾個重要定律。.簡述電壓比較強的幾種類型。.簡述運算放大器的特點。.簡述熱電偶的工作原理。.簡述電液比例控制系統的特點。.簡述壓力回路控制的基本功能。.簡述電液比例速度調節的方式。.電渦流式傳感器的靈敏度主要受哪些因素影響？它的主要優點是什么？答：電渦流式傳感器的靈敏度主要受導體的電導率、磁導率、幾何形狀，線圈的幾何參數，激勵電流頻率以及線圈到被測導體間的距離等因素影響。電渦流式傳感結構簡單、頻率響應寬、靈敏度高、測量范圍大、抗干憂能力強，特別是有非接觸測量的優點。.試述熱電偶檢測系統中溫度的補償電路的工作原理。答：在實際使用熱電偶測溫，要求冷端保持在0℃較困難，希望在室溫下測定，這需要加冷端補償。熱電偶的冷18.端補償通過補償電橋實現，。橋臂電阻Rl、RZ、R3及Rcu與熱電偶冷端處于相同的環境溫度下。其中R：一RZ一R3=In，且都是錳銅線繞成，而Rcu是銅導線繞制的補償電阻。E（直流4V）是電橋的電源，R，是限流電阻，其阻值隨熱電偶不同而有差異。在20℃時，電橋平衡。當冷端溫度升高時，R。隨著增大，Uab增大；而熱電動勢E二隨冷端溫度升高而減小。若Uab的增加量等于E二的減少量，則熱電偶輸出Uab的大小將不隨冷端溫度變化而變化，從而實現溫度的補償。在實際測量中，當熱端與冷端之間距離較遠時，需要采用補償導線延長熱電偶擬端，使之遠離測量點加圖3.32所示。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號湘獻派勝襖叛鵝弧裊滁浪冷消撅茨年滋甸俄會河而旅牙其擦孰線采用多股廉價金屬制造，不同熱電偶采用不同的補償導線（已標準化）。.簡述熱電偶的工作原理。答：熱電偶的工作原理是基于物體的熱電效應。兩種不同的導體A與B組成閉合回路，當兩個接點溫度不同時，回路中將產生電勢，該電勢的方向和大小取決于兩導體的材料及兩接點的溫度差，而與兩導體的粗細、長短無關。如果固定其中冷端溫度，將另一端接觸被測對象，就可以通過熱電勢與熱端的對應關系確立被測對象的溫度。20.簡述熱電偶的幾個重要定律。答：一是勻質導體定律；二是中間導體定律；三是標準電極定律；四是中間溫度定律。21.屏蔽有幾種型式?各起什么作用?答：屏蔽主要有靜電屏蔽、電磁屏蔽、低頻磁屏蔽和驅動屏蔽四種。靜電屏蔽能防止靜電場的影響，電磁屏蔽能削弱高頻電磁場的影響，低頻磁屏蔽主要是為了抗低頻磁場的干擾，驅動屏蔽能有效地抑制通過寄生電容的耦合干擾。.為什么采用V/F轉換器代替普通的A/D變換器？答：采用V/F轉換器與計算機接口有下列優點：1）接口簡單、占用計算機資源少。2）頻率信號輸入靈活。3）抗干擾性能好，與計算機接口很容易采用光電隔離。4）便于遠距離傳輸。可以無線傳播或光纖傳送。可以大大簡化前向通道。.PWM驅動裝置如何實現電機轉速和方向的控制？答：PWM驅動裝置是利用大功率晶體管的開關特性來調制固定電壓的直流電源，按一個固定的頻率來接通和斷開，并根據需要改變一個周期內“接通”與“斷開”時間的長短，通過改變直流伺服電動機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機的轉速，并通過改變平均電壓的方向性控制轉動方向。因此，這種裝置又稱為“開關驅動裝置”。.簡述電液比例控制的特點。電液比例控制的主要優點是：1）操作方便，容易實現遙控。2）自動化程度高，可實現編程控制。3）工作平穩，控制精度較高。4）結構簡單，對污染不敏感。5）節能效果好。電液比例控制的主要缺點是：成本較高，技術較復雜。.什么是“±1誤差”?

答：在頻率量測量時，由于計數值是以整數形式表示的。對于所選定的測量時基而言，由于被測頻率是變化的，被測頻率與時基之間并無同步措施，難于做到時基的上升沿與被測頻率信號的第一個計數脈沖的上升沿正好對齊。也難保證時基的下降沿與被測頻率的最后一個計數脈沖的下降沿正好對齊。因而使得所記錄的脈沖數要么比實際值多1，或者比實際值少1，這就產生了“±1”誤差。.簡述二階系統的動態性能隨系統阻尼比的變化情況。（1）當自<0時，系統的瞬態響應均處于不穩定的發散狀態。）當白〉0時，系統的瞬態響應總是穩定收斂的。）當己=0時，系統的瞬態響應變為等幅振蕩的臨界穩定系統。.簡述可編程控制器的結構。答：可編程控制器是由中央處理器，存儲器，輸入/輸出接口，電源，編程器等部分組成。.請說明什么是循環掃描工作方式。答：循環掃描工作方式是PLC的工作方式它是指PLC系統在工作時按系統程序規定的順序，通過掃描，完成輸入狀態采集、用戶程序執行、輸出狀態更新等功能。.試述圖3-13所示全波線性檢波電路工作原理，電路中哪些電阻的阻值必須滿足一定的匹配關系，并說明其阻值關系。答：全波精密檢波電路，可用于包絡檢波和絕對值的計算。圖中N1為反相放大器，N2為跟隨器。us>0時，VD1、VD4導通，VD2、VD3截止，N2為跟隨器,uo二us；us<0時，VD2、VD3導通，VD1、VD4截止，N1為反相放大器,取R1=R4,u=—u，所以。為減小偏置電流影響，取R2=R1〃R4,R3=R5。os.圖3所示電路為一低通濾波電路，Y1—Y5應分別選用何種RC元件？答：此電路要構成低通濾波電路，Y1答：此電路要構成低通濾波電路，Y1,Y2,Y3應為電阻，Y4,Y5應為電容。.試說明圖示差動變壓器測量電路的工作原理。答：差動變壓器式位移傳感器是利用線圈的互感作用將位移轉換成感應電勢的變化。當線圈輸入交流激勵電壓時，兩個次級線圈將產生交變的感應電動勢el和e2。由于兩個次級線圈極性反接，因此傳感器的輸出電壓為兩者之差，即ey=e1-e2。活動銜鐵能改變線圈之間的藕合程度，故輸出ey的幅值大小隨活動銜鐵的位置而變。輸出電壓經過放大、相敏檢波、濾波后得到ey的幅值輸出。.機電控制系統的基本組成。組成：控制裝置、能量轉換驅動裝置、末端工作機械系統以及測量變送器等33.計算機控制典型機電系統的組成。由人機接口、控制計算機系統、信號變換電路、局域控制回路、傳感器、驅動元件和執行裝置所組成。局域控制回路、信號變換電路和這些電路的供電電源都是機電接口技術。.機電能量轉換方式。電—磁一機、電—液（氣）―機、電一熱一機等。.機電控制系統的輸出響應分量。包括瞬態分量和穩態分量。瞬態分量表征系統的固有特性，取決于系統的極點，其表達式結構與系統的模態（零輸入響應）相同，穩定系統的瞬態分量隨著時間趨近于無窮大而趨近于零；穩態分量取決于外界輸入信號，當時間趨近于無窮大時，穩態分量就是系統的穩態響應。.閉環特征函數F⑸的特點：1）F⑸的零點為系統閉環極點，F（s）的極點是系統開環極點；2）F⑸分子和分母的階數相等，閉環極點和開環極點數相同；3）F⑸與開環傳遞函數Gk⑸相差一常數“1”，即F（s）=1+Gk⑸.描述狀態空間模型輸入輸出間信息傳遞的兩個階段：第一段是輸入引起系統內部狀態發生變化，用狀態方程描述；第二段是系統內部的狀態變化引起系統輸出的變化，用輸出方程描述。由此可見，狀態空間表達式在一定程度上描述了系統內部變量的變化，所以稱之為內部描述。.開環對數頻率特性與性能之間的關系：1）開環幅頻特性的低頻段幅頻特性決定系統類型和開環增益，表明了系統的穩態性能；2）開環幅頻特性的中頻段幅頻特性決定系統的動態性能；3）開環幅頻特性的高頻段幅頻特性決定系統抑制衰減噪聲干擾的性能。.頻率法對系統進行校正的基本思路：通過所加校正裝置，改變系統開環頻率特性的形狀，使校正后的系統盡可能滿足如圖所示的希望頻率特性。.系統校正后其校正裝置與被校正系統之間的數學關系：|G(j①)|=|G(j①)||G(j①)|二1kc cc0c/G(j3)=ZG(j3)+ZG(j3)=-180

kg cg 0gA[KG＜』）為桎正裝置的傳遞函數；G展⑥為岐f檢正前:宗統的傳遞南翻.要求校正后系統的開環頻率特性具有如下特點：1）低頻段的增益要足夠大，以滿足穩態精度的要求；2）中頻段的幅頻特性的一般以-20dB/dec的斜率穿越零分貝線并具有較寬的頻帶，以保證系統有適當的幅值裕.量和相位裕量，從而獲得滿意的動態性能：中頻段要求在⑷?-207岫蟻既保證了紇附近的斜率為-20dWdec,又保證了增益，即保證了穩、港最優特性低頻段有較高的增益，即保證了穩'港最優特性。3）高頻段要求幅值迅速衰減（即增益要盡可能的小），使系統的噪聲影響降低到最小程度，如果系統原有部分高頻段已符合該要求，則校正設計時可保持高頻段形狀不變；高于3c的頻率特性都希望呈現-40dB/dec。4）銜接頻段的斜率一般為前后頻段相差20dB/dec，若相差40dB/dec，則對希望頻率特性的性能有較大的影響。42.用頻率法對系統進行超前校正的基本原理：是利用超前校正網絡的相位超前特性來增大系統的相位裕量，以達到改善系統瞬態響應的目點。為此，在對截止頻率沒有特別要求時，要求校正網絡最大的相位超前角出現在系統的截止頻率（幅值穿越頻率）處。.用頻率法對系統進行滯后校正的基本原理：是利用其高頻幅值衰減的特性，以降低系統的開環截止頻率，提高系統的相位裕量。.串聯滯后-超前校正的基本原理：綜合應用滯后和超前校正各自的特點，即利用校正裝置的超前部分來增大系

統的相位裕量，以改善其動態性能；利用它的滯后部分來改善系統的靜態性能.控制系統的自由運動模態的組成形式：(1)極點為互不相等的實數根時，自由運動模態形式為e-pt(j=1,2,n)⑵極點打其如ili數根時.門山運動模態形式為/SS碑或小血穌⑶極點出財重實數根時,自I"運動模態形式為￡叫拒一叫…必(4)極點出現如m重復數根時，自由運動模態形式為國3中1,花甲COS嗎￡即C現加J或 /,sin貼衲“曲鄴，…嚴sin.(5)極點既有互異的實數根、共軛復數根，又有重實數根、重復數根時，系統自由運動模態形式是上述幾種形式的線性組合。三、計算應用題.用PI、PD、PID對系統進行校正。(見課件例).用極點配制法對系統進行校正。(見課件例).p63~p64題11~15.p151~p153題8、10、11、13~19.p200~p203題8~19題圖有源網絡.題圖所示為電阻R0、R1、R2、電容C與放大器構成的電子線路，ui為輸入電壓，uo為輸出電壓。試繪制系統的結構圖。題圖有源網絡K解：1)開環傳遞函數G(K解：1)開環傳遞函數G(s)=通E201gK—0=10,K=100.5=3.1623=K=3.162c2)丫=180。+叭3)=180。—90。—arctan(0.13)=72.45。.已知某系統L(3)曲線，(1)寫出系統開環傳遞函數G(s)；(2)求其相位裕度Y；

解：1)開環傳遞函數G(s)=K(0.1s+解：1)開環傳遞函數G(s)=K(0.1s+1)

s2(0.01s+1)20lg°l1K=03=0.1K=62.52)Y=180。+叭3)=180。—180。+arctan(0.13)-arctan(0.013)=48.9。.如果要將4~20mA的輸入直流電流轉換為0~10V的輸出直流電壓，試設計其轉換電路。該轉換電路如題圖所示。2當i=20mA時，ui=5V。解根據題圖電路，有2當i=20mA時，ui=5V。2RR3-U2(1+-^3-)x5=11R

2有R3/R2=6/5,Ub=5/6(V),取R2=10k,R3=12k,R4=RR3-U2(1+-^3-)x5=11R

2有R3/R2=6/5,Ub=5/6(V),取R2=10k,R3=12k,R4=R2//R3=5.45k取R4=5.6k。10如圖2所示電路，N1、N2、N3工作在理想狀態試求該電路的差模增益。R1=R2=200KQ,RP=20KQ,R3=R4=10KQ,R5=R6=20KQ,解：u-uu-uu一u—02 i2=一i2 i1解：u-uu-uu一u—02 i2=一i2 i1=—H o1RR R2P1:.u—u- u(u一u)o1 i1 R i2 i1Puo2一u)+ui1 i2u? 02 ?RR+R646u一un——o o1-RR+R335+uo1RuRu+Ru

——6_o2———3_o 5_o1R+RR+R46 35?R—RR—R34 56——5-(u 一u)―Ro2 o1Xu?一u)i1u

o

u一u

i2 i1R―5R3RR+R、20n(1+T 2)———義(1+R10P200義220)二421L系統特征方程為D(s)—s5+2s4-s-2—0試判斷系統的穩定性勞斯表S510-1S420-2輔助方程F(s)—2s4-2S380S28-2S16/8S0-2??勞斯表第一列有負值「?系統不穩定有輔助方程可知D(s)—s5+2s4一s一2—(s+2)(s4-1)=(s+2)(s+1)(s-1)(s+j)(s一j)

???在右半s平面根的個數有1個，純虛根有2個12月鎳鉻-銀硅（K）熱電偶測量溫度，已知冷端溫度為40℃,用高精度毫伏表測得這時的熱電動勢為29.188mV,求被測點的溫度。解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E（40，0）=1.611mV.E（t,0）=E（t，t0）+E（t0，0）=29.188mV+1.611mV=30.799mV再通過分度表查出其對應的實際溫度為：t=740℃鎳鉻-銅鎳（康銅）熱電偶分度表（分度號:E）（參考端溫度為0攝氏度）溫度001020304050607080900000,59101,19201,80102,41903,68304,32904,98305,64601006.31706,99607,68308,37709,07809,787010,50111,22211,94912,68120013,41914,16114,90915,66116,41717,17817,94218,7119,48120,25630021,03321,81422,59723,38324,17124,96125,75428,54927,34528,14340028,94329,74430,54631,35032,15532,9633,76734,57435,38236,1950036.99937,80838,61739,42640,23641,04541,85342,66243,4744,27860045,08545,81946,69747,50248,30649,10949,91150,71351,51352,31270053.1153,90754,70355,49856,29157,08357,87358,66359,45160,23780061,02261,80662,58863,36864,14764,29465,766,47367,24568,01590068,78369,54970,31371,07571,83572,59373,3574,10474,85775,608100076,35813.理想運算放大電路如習題8圖，試求輸出uo1和uo。 J」 14試設計一個雙速電機驅動的工作臺PLC控制程序，要求能夠完成如下圖所示的控制要求：試分配I/O接口、繪出梯形圖程序。題圖RLC電路

(1)分配I/O接口啟動按鈕I0.0快進繼電器KM1Q0.0行程開關ST1I0.1慢進繼電器KM2Q0.1行程開關ST2I0.2快進繼電器KM3Q0.2行程開關ST3I0.3停止按鈕I0.5(2)梯形圖如下圖所示：三1口口K5015.試設計2臺電動機先后啟動、停止的PLC程序，控制要求如下：⑴啟動的順序為：電動機11延時10三1口口K50電動機2；(2)停止的順序為：電動機2T延時5秒1電動機1；允許使用定時器「試畫出其梯形圖程序，并寫出指令程序。(2)指令如下：LDX1ANIT2ANDT1ANIX3ORM1OUTY1ANIM2OUTM2ANIX3LDM1OUTY2LDM2OUTM1OUTT1K100LDX2OUTT2K50LDM1LDM1ORM2END(1)梯形圖如下：

16.設計三臺電動機先后啟動的PLC程序，控制要求如下：啟動的順序為：電動機1l電動機2T電動機3停止的順序為：電動機3T電動機2T電動機1不允許使用定時器T,試畫出其梯形圖，并寫出指令。(1)梯形圖：LDX1OUTY1ANIX5ANDY2ORY1LDX2ORY3ORY3ANIX4ANDY1OUTY2ANIX6ORY2ORY2LDX3OUTY3K17某1型單位反饋系統固有的開環傳遞函數為G(s)=丁］公，要求系統在單位斜坡輸入信號時，位置輸入穩S(S^T)態誤差es產0.1，減切頻率叱’N4.4舊~笈相角裕度u′N45°,幅值裕度Kg(dB)^l00dB.試用無源相位超前網絡矯正系統，使其滿足給定的指標要求。解：由已知原系統為I型系統，且esswO.L則ess=1/KW0.L故KN1010校正系統傳遞函數為G(s)= ，有3=31<4.4,S(S+1)c校正前相位裕量丫=180+叭3)=17.9°<45°cTOC\o"1-5"\h\zL(3,)氏201g10-201g3,-201g3,氏-6dBc cc0.456s+10.114s+0.456s+10.114s+1故a=10-10,氏4,T=—；=—=0.114s‘七a3 'm校正后系統相位裕量7f=180+叭3,)=49.8°>45°c而幅值裕度h=8,系統性能完全得到滿足。

TOC\o"1-5"\h\z?、 K.設單位反饋系統的開環傳遞函數G(s)= ”為要求系統穩態速度誤差系數K三5,相角裕度u'+1)(0.255+1) V三40。，采用串聯滯后校正，試確定校正裝置的傳遞函數。解：由已知原系統為I型系統，且e=1/KWO2,貝g=1/KW02故KN5SS V SS校正系統傳遞函數為G(s)=7———X，有3=2.236,5(5+1)(0.255+1)c校正前相位裕量Y=180+5(3)=-5.11。<40。，需提供cp=5.n+4O+A的相位補償，采用串聯滯后校正。c m取y'+A=40+15=55。對應的頻率3'=0.52,口3'）穴201gl0-201g3,氏25.7故2二10一故2二10一20’氏19.2-1 3' 0 3'co2=一=—<^=0.153=一2-=―=0.008T 3.5 1P 3.51T=—=6.67s32G（5）=C6.675+11255+1校正后系統相位裕量丫'=180+(p(3')=45.8°>40。c而幅值裕度h=8,系統性能完全得到滿足。.系統校正前后的開環傳遞函數如圖，試求校正裝置。(15分)?、K解：由系統幅頻特性圖可知校正前系統傳遞函數為G⑶二訴而，原系統為I型系統，校正后系統傳遞函數為…吊就而且有201g且有201g余=0,故K=20,①=14.143’=2校正前相位裕量丫=180+(p(3)=35.27。<45。，校正后系統相位裕量Y'=18。+(p(cor)=54.99°>45°而幅值裕度h=8,系統性能完全得到滿足。.設系統的開環傳遞函數沒有右平面的零點和極點，且開環漸進對數幅頻特性曲線為下圖中的L0加入串聯校正環節后的開環漸進對數幅頻特性曲線為圖中的L1求校正環節的傳遞函數，畫出該環節的伯德圖(對數幅頻特性曲解：由系統幅頻特性圖可知校正前系統傳遞函數為G(s)=Ks(0.1解：由系統幅頻特性圖可知校正前系統傳遞函數為G(s)=Ks(0.1s+1)，原系統為I型系統，校正后系統傳遞函數為G(s)=K(s+1)

s(0?1s+1)(10s+1)且有201g京=0，故K-203=14.143'=2校正前相位裕量Y-180+叭3)-35.27°<45校正后系統相位裕量Y'-180+33')-54.99°>450.1s+121.試分析圖1所示電路是如何提高放大器的輸入阻抗的？答：圖21.試分析圖1所示電路是如何提高放大器的輸入阻抗的？答：圖1所示電路是自舉電路，利用反饋使電阻兩端等電位，減少向輸出回路索取電流，而使輸入阻抗增大的一種電路。而幅值裕度h=8,系統性能完全得到滿足。i-ii-i022R——u2o——u2o2o2-2uuuR—R uRR:.i=一一一一=7 1uR=—=——1―2—RRRRiiiR一R1 2 12 2 1當熱人二口2時，輸入回路阻抗無窮大，達到了提高放大器輸入阻抗的目的。22.試分析圖6-36中各電路的工作原理，并畫出電壓傳輸特性曲線。uiURR3 VD1D2a)uiURR3 VD1D2a)題圖Rb)uoVs此電路為一施密特電路。比較器輸出的高、低電壓分別為穩壓管穩壓值UZ、-UZ，因此運算放大器同相端兩個門限電壓為：U1RR限電壓為：U1RR+RU+—R3—UzR+RR23 23RRU=一 2——U+ 3 U2R+RZR+RR23 23當ui<UR當ui<UR時，VD1截止，uo輸出為穩壓管穩壓值UZ；當5>UR時，VD1導通，運算放大器輸出負向飽和電壓RR-E，VD2截止，uo=0，此時運算放大器同相端門限電壓為：U=-彳，U+W=UrTR+RZR+RR22當ui由大變小并小于UT時，uo=UZ。其電壓傳輸特性如圖X6-2所示：圖X6-223.如圖所示電路，當輸入信號u與U的波形如圖所示時，試說明電路工作原理并畫出u在加電容C前后的波形。"為正時，前級放大器工作，uA=-us，后級放大器通過并聯電阻電容起反饋補償作用，保證輸出為正；"為負時，前級放大器不工作，uA=0，us直接作用于后級放大器，輸出被反向為正。 0uo在加電容C前的波形。uo在加電