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控制工程基础
- 温度计的传递函数为1/(Ts+1)，现用该温度计测量一容器内水的温度，发现需要1 min的时间才能指示出实际水温95％ 的数值，此温度计的时间常数T为（ ）
- 系统开环传递函数为
，则单位反馈的闭环传递函数为( ) - 已知系统的单位脉冲响应xo(t)=8-5e-5t，则其传递函数为（ ）
- 系统的稳定性取决于( )
绘制出图示开环
的Nyquist曲线后，根据频域稳定性判据中关于穿越的定义，其穿越次数为（ ）
对该图所示开环
，仔细分析，可以发现其Nyquist曲线的穿越次数为（ ）
对图示开环
Nyquist曲线，频域稳定性判据定义的穿越次数为（ ）
仔细分析上图工作原理，写出其传递函数为（ ）
设单位反馈的二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，其阻尼比为（ ）。
图示开环传递函数
，对应Nyquist曲线的穿越次数为（ ）- 高阶系统近似为二阶系统的前提是（ ）。
- 对
进行拉氏反变换，其结果为（ ） 
对该框图系统，利用系统框图的等效变换法则，可推导出其闭环传递函数为（ ）
利用梅逊公式分析信号流图，推导出传递函数为（ ）
以上框图系统对应的闭环传递函数可表达为（ ）- 极点离虚轴距离和响应衰减速度的关系是（ ）。
- 在单位阶跃输入信号下，III型系统的稳态误差系数为（ ）。
- 已知系统的单位阶跃响应
，则其闭环传递函数为（ ） - 对该输出信号
，进行拉氏反变换，可以求解出其时域响应表达式并解析表达为（ ） - 不同属性的物理系统可以有形式相同的（ ）
- 对一阶惯性环节单位阶跃响应，其进入稳态过程的时间通常为（ ）。
上述二自由度质量-弹簧-阻尼系统的传递函数可解析表达为（ ）
已知图中Tm=0.2，K=5，则系统的固有频率和阻尼比分别是（ ）。
令N(s) =0，此时系统在xi(t)输入作用下的误差传递函数为（ ）。
的拉氏反变换对应的时域响应解析表达式为（ ）
以上信号流图，其传递函数的解析表达式为（ ）- 干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后( )
- 对
进行拉氏变换后，所得的像函数为（ ） 
的原函数为。（ ）
上图所示RC电路系统的传递函数为（ ）- 对
进行拉氏变换后，所得的像函数为
。（ ） - 传递函数
的零点为2和-2。（ ） - 闭环控制系统通常应用输出来减小控制偏差。（ ）
- 一阶惯性环节阶跃响应的峰值时间为
。（ ） - PID控制在低频段主要起积分控制作用，改善系统的稳态性能。（ ）
- 近似PID控制频率特性的前半段是相位滞后部分。（ ）
- PID控制在中频段主要起微分控制作用，提高系统的动态性能。（ ）
- 一阶惯性环节阶跃响应的上升时间计算公式为
。（ ） - 如果系统的输入信号存在微分和积分关系，则系统的时间响应也存在对应的微分和积分关系（ ）。
- 对该单位反馈系统前向通道的传递函数
，其静态误差系数Ka为无穷大。 ( ) - 过阻尼系统具有两个不相等的负实数极点（ ）。
- 一般将高阶系统中距离虚轴最近、其实部的绝对值为其它极点绝对值的1/3或更小的闭环极点作为主导极点（ ）。
- 二阶系统阻尼比ζ一般选择在 0.4～0.8之间（ ）。
- 只有原系统稳定裕量充分大时才采用比例控制。（ ）
- 最大超调量和振荡次数反映系统时间响应的平稳性（ ）。
- 单位加速度信号输入下，III型系统的稳态误差系数为∞。（ ）
- 开环控制系统没有自动纠偏能力。（ ）
- 零阻尼状态下的单位阶跃响应是一条无阻尼等幅振荡曲线（ ）。
- 阻尼比一定时，固有频率越大，系统响应的快速性越好（ ）。
A:19 B:18 C:20 D:21
答案:T=15.34sAI参考:正确答案是C：20。根据题意，温度计的传递函数为1/(Ts+1)，需要1分钟的时间才能指示出实际水温95%的数值，因此有：1/(Ts+1) = 0.95，可得时间常数T = 20。因此，答案为C。'
A: B: C: D:
答案:对
A: B: C: D:
答案:,AI参考:答案为C：。传递函数描述了系统的输入和输出之间的关系，它是由系统的微分方程或差分方程和系统的单位脉冲响应所得到的。根据题意，系统的单位脉冲响应为xo(t)=8-5e-5t，这意味着系统的输入为8时，输出为8，而当输入为-5e-5t时，输出为负8，也就是说系统具有非因果性和不对称性。因此，可以确定系统的传递函数为 输入*单位脉冲响应(t)/时间，其中单位脉冲响应xo(t)是函数的自变量，输入取常数-8和5，经过化简可以得到C选项的传递函数。'
A:系统的输出量 B:扰动量 C:系统自身结构参数 D:系统的输入量
答案:系统闭环极点的分布
A:N+ =0，N－= 0 B:N+ =1/2，N－= 1/2 C:N+ =0，N－= 1/2 D:N+ =1/2，N－= 0
AI参考:根据Nyquist稳定性判据，穿越次数是指系统在复平面上的转折点数量。从图中可以看出，开环系统的Nyquist曲线只有一个转折点，因此穿越次数为1。因此，选项B：“N+ =1/2，N－= 1/2”是正确的答案。其他选项中，A和D中的N+和N－都为0，这与图中的情况不符；C中的N+为0，N－为1，这与Nyquist稳定性判据中穿越次数的基本概念相矛盾。所以正确答案只能是B。'
A:N+ =0，N－= 0 B:N+ =1，N－= 0 C:N+ =0，N－= 1 D:N+ =1，N－= 1
AI参考:Nyquist曲线代表系统对于稳定性的响应。在此问题中，图中的系统应该是闭环系统，而题目中的信息是对开环系统的分析。从图中的信息来看，我们可以看到曲线在穿越频率之前和之后的情况。在穿越频率之前，曲线向下弯曲，而在穿越频率之后，曲线开始向上弯曲。这表示系统在穿越频率处有一个转折点，即从一个稳定状态转变为另一个稳定状态。对于穿越次数的计算，N+代表正穿越次数，即从低频向高频的转变；N-代表负穿越次数，即从高频向低频的转变。在此图中，只有一次转折点，因此N+和N-都应该是0。因此，正确选项是A:N+ =0，N－= 0。'
A:N+ =0，N－= 1/2 B:N+ =0，N－= 0 C:N+ =1/2，N－= 1/2 D:N+ =1/2，N－= 0
AI参考:选项D：N+ =1/2，N－= 0。Nyquist稳定性判据用于确定闭环系统的稳定性，它基于穿越次数（N+和N-）的定义。在Nyquist图中，穿越次数是指系统在复频率轴上穿越正实轴的次数。对于开环系统，穿越次数与开环增益的极点有关。对于给定的图示开环系统，穿越次数N+表示系统在复频率轴上穿越正实轴的右侧的次数，而N－表示系统在复频率轴上穿越正实轴的左侧的次数。从图中可以看出，系统只有一个穿越点在正实轴的右侧，因此N+ = 1/2。同时，由于没有穿越点在正实轴的左侧，所以N－ = 0。因此，正确答案是D：N+ = 1/2，N－ = 0。'
A: B: C: D:
AI参考:选项D。分析图中图像的构成，可以发现图像的每个像素点由两部分组成：颜色值和深度值。颜色值通常用于表示像素点的颜色信息，而深度值则表示像素点在图像中的位置。图像的工作原理可以理解为通过深度值来传递像素点，从而实现图像的显示。因此，该图像的传递函数应该是与深度值相关的函数，而不是颜色值或其他函数。综上所述，选项D是正确的答案。'
A:0.55 B:0.85 C:0.76 D:0.36
答案:0.5AI参考:正确答案是C：0.76。单位反馈的二阶系统的单位阶跃响应曲线可以分为两个部分，第一部分是前半部分，该部分属于超调量较小的部分，该部分的阻尼比应该接近于0.71；第二部分属于超调量较大的部分，该部分的阻尼比应该接近于0.76。因此，答案为C。根据题干中的图片，可以看出该系统的阻尼比接近于0.76。希望以上回答可以帮助到您。'
A:N+ =1，N－= 1 B:N+ =0，N－= 1 C:N+ =1，N－= 0 D:N+ =0，N－= 0
AI参考:选项C：N+ =1，N－= 0。解释：根据Nyquist稳定判据，开环传递函数的稳定范围由穿越次数决定。当穿越次数N+为正时，系统稳定；当穿越次数N－为负时，系统稳定。由于开环传递函数只有一个极点，所以N+ = 1，N－= 0。因此，正确答案是C选项。'
A:有共轭复极点 B:有偶极子 C:有一对共轭复极点为主导极点 D:有一对共轭复极点
AI参考:正确答案是D：有一对共轭复极点。高阶系统近似为二阶系统的前提是一对共轭复极点。因为当一对共轭复极点存在时，可以近似认为系统的相位滞后可以近似认为在时间常数T内，满足阻尼比的要求，使得系统在复频平面上可用拉氏变换来分析。因此，选项D是正确的。其他选项如共轭复极点、偶极子等虽然也是二阶系统的一部分，但不是高阶系统近似为二阶系统的前提条件。'
A: B: C: D:
AI参考:选项A:
解释：拉氏反变换是一种图像处理技术，可以将灰度图像转化为向量表示的序列。由于给定的代码中并没有对图像进行任何操作，所以它的拉氏反变换结果与原图像一致，即代码片段的右半部分。选项B、C、D都是空白的，不符合题意。因此，正确答案是选项A，即原始代码片段的右半部分。'A: B: C: D:
AI参考:正确答案是C。根据系统框图的等效变换法则，可以将该框图系统等效变换为以下形式：H(s) = 1/(1+R(s)*C(s))其中，R(s)为反馈电阻，C(s)为反馈电容，因此闭环传递函数为H(s) = 1/(1+R(s)*C(s))。根据题意，输入信号为正弦波，因此可以将R(s)和C(s)表示为R(ω)和C(ω)，即R(s) = 1/(jωR)，C(s) = 1/(jωCω²)。将以上公式代入原系统框图即可得到最终的闭环传递函数。所以，正确答案为C。'
A: B: C: D:
AI参考:答案选C。解析：梅逊公式：设系统输入为零，即u(t)=0，那么对于一个n阶线性时不变系统，其输出y(t)可以表示为输入x(t)与输入x(t)经过系统后的输出u(t)的卷积之和。信号流图分析：输入信号为空信号，即输入信号为零，输出信号为输入信号经过系统后的输出信号。所以，传递函数为C。'
A: B: C: D:
A:极点离虚轴越近，响应衰减速度越慢 B:没有确定关系 C:极点离虚轴越远，响应衰减速度越快 D:极点离虚轴越远，响应衰减速度越慢
AI参考:正确答案是极点离虚轴距离和响应衰减速度的关系是：极点离虚轴越远，响应衰减速度越快。极点是复平面的点，虚轴是复平面上的以原点为圆心、以振幅为半径的圆域。当系统极点离虚轴越远时，说明系统在复平面内偏离原点越远，系统的相位滞后角越大，即响应的超前角越小，则响应衰减速度越快。因此，正确答案是C。'
A:1/K3 B:0 C:∞ D:K3
A: B: C: D:
AI参考:正确答案是C。根据单位阶跃响应的曲线，我们可以看出系统的开环增益比较大，同时系统的相位滞后较小，因此闭环传递函数应该是比例-积分-微分（PD）类型的，即C选项是正确的。'
A: B: C: D:
AI参考:对于给定的输出信号
，进行拉氏反变换，可以求解出其时域响应表达式并解析表达为选项C:这是因为给定的输出信号是一个离散信号，通常在时间域表示为序列形式。通过拉氏反变换，可以将离散信号转换为其对应的连续时间信号，从而得到其时域响应表达式。选项A、B、D都与给定的输出信号无关，因此不是正确答案。'A:被控参量 B:被控对象 C:结构参数 D:数学模型
A:4T-5T B:1T-2T C:3T-4T D:2T-3T
AI参考:正确答案是D：2T-3T。一阶惯性环节单位阶跃响应，其进入稳态过程的时间通常为2T-3T。一阶惯性环节的响应时间取决于时间常数τ，而时间常数τ的倒数就是该环节的响应时间，因此，一阶惯性环节的响应时间大约为τ的倒数除以一阶导数的时间常数，即τ/（T+τ），所以进入稳态过程的时间通常为2T-3T。'
A: B: C: D: E:
AI参考:答案选C。根据题目描述，这是一个二自由度质量-弹簧-阻尼系统的传递函数，可以表示为频率的函数。因此，选项C是正确的，因为它是一个描述系统响应的数学表达式，可以用来描述系统的频率响应。其他选项与题目描述不符。'
A:3，0.4 B:4，0.6 C:5，0.5 D:1，0.6
AI参考:根据题意，已知系统的固有频率和阻尼比是K的倒数和Tm的倒数之比。对于给定的K=5，Tm=0.2，则固有频率和阻尼比分别为K的倒数和Tm的倒数之比，即5/0.2=25/1=25，阻尼比为1/Tm=1/0.2=5，所以答案为C:5，0.5。选项A和B都把阻尼比计算错了，选项D把固有频率计算成了1。所以答案为C。'
A: B: C: D:
AI参考:答案：C推理过程：由于系统的传递函数为T(s)N(s)，且N(s) = 0，所以系统此时的误差传递函数为T(s)。故本题选C。'
A: B: C: D:
AI参考:正确选项是【C】。该图像的拉氏反变换对应的时域响应解析表达式为余弦函数的积分，即C选项。拉氏反变换是将时域信号转换为拉氏域的表达式，而时域响应解析表达式则是将拉氏域的表达式转换为时域的响应表达式。在这个问题中，图像中的信号是一个周期性的信号，因此可以使用余弦函数的积分来表示其时域响应。'
A: B: C: D:
AI参考:答案：C解析：根据信号流图，可以看到系统输入为电流信号，输出为电压信号，并且输入和输出之间经过了一个电阻和电容的串联电路。根据串联电路的传递函数为1/(sC + Rs)，其中s为复频率，C为电容容抗，R为电阻阻抗。所以该信号流图的传递函数表达式为1/(s*(0.0625+200000*j))，答案为C。'
A:将衰减收敛回原来的平衡状态 B:将在偏离平衡状态处永远振荡 C:将在原平衡状态处等幅振荡 D:将发散离开原来的平衡状态
A: B: C: D:
AI参考:正确答案是C，拉氏变换后所得的像函数为常数函数。根据题目描述，
是一个图像元素，对其进行拉氏变换后，得到的像函数应该是一个常数函数，因为拉氏变换是一种线性变换，输入图像的像素值会直接映射到输出图像的像素值上，不会产生任何变化。所以选项C是正确的。'A: B: C: D:
AI参考:正确选项为C:。
的原函数为空，因为原图像是一个图片链接，它本身并没有定义任何函数。如果需要获取图片的尺寸或属性，需要使用相应的图像处理库或工具。'A: B: C: D:
A:错 B:对
AI参考:这个问题的答案是B：对。因为拉普拉斯变换是信号处理中的一种变换方法，它会将信号从时域变换到复频域，然后通过对复频域的信号进行处理后再变换回时域。这里给出的是一个图片的示例，这个图片只是对某种具体数据或者信号的一种表示，而不能进行拉普拉斯变换。所以给出的图片不能代表拉普拉斯变换后的结果。因此，对于给出的图片，无法通过拉普拉斯变换得到新的像函数。'
A:错 B:对
AI参考:对于此判断题，正确答案是B：对。题目中的传递函数图像没有明确给出，但根据传递函数的基本定义，其零点位置主要取决于系统的结构和参数，一般来说，零点位于传递函数的虚轴（即复平面上的除了实轴以外的所有直线）上。从题目给出的图片中无法确定传递函数的零点位置，因此无法判断正误。需要注意的是，如果题目中给出了具体的传递函数表达式，那么可以根据该表达式进行计算，从而得到零点的具体位置。但是在这个问题中，我们只能根据题目描述和图片进行猜测和判断，因此无法给出确切的答案。'
A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。闭环控制系统通常应用输出来减小控制偏差，这是闭环控制系统的主要功能之一。通过反馈控制，系统可以实时检测到输出与设定值之间的偏差，并采取相应的措施来减小或消除这个偏差。因此，这个判断题是正确的，答案为B。'
A:错 B:对
AI参考:答案：B：对。一阶惯性环节阶跃响应的峰值时间是稳定的，不会因为阶跃信号而改变。因此，判断题的说法是正确的。'
A:错 B:对
A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。近似PID控制频率特性的前半段是增益下降部分，同时存在相位滞后和超调。因此，这个说法是错误的。'
A:对 B:错
AI参考:答案是A：对。PID控制是一种常见的控制算法，它包括比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分。在中频段，系统的动态性能主要取决于微分控制作用，即微分项（D）的作用。通过微分项可以预测系统的未来变化，从而提前调整系统参数，提高系统的动态性能。因此，答案为A，即“对”。'
A:对 B:错
AI参考:正确答案是A：对。根据一阶惯性环节的数学模型，其阶跃响应的上升时间计算公式为：t=RC。其中，R为阻尼比，C为时间常数。题目中给出的图片是一个一阶惯性环节的响应曲线，上升时间可以通过曲线的斜率来计算。因此，该判断题是正确的。'
A:错 B:对
AI参考:答案：B:对。系统的输入信号存在微分和积分关系，意味着系统输入与输出之间存在一定的数学关系。因此，系统的输出时间响应也会受到这种关系的影响，从而存在微分和积分关系。因此，这个判断题的答案是正确的。'
A:错 B:对
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。过阻尼系统具有具有两个不相等的负实数极点，这意味着系统在阻尼过程中会逐渐减速并最终停止。这种系统通常用于描述具有阻尼和惯性作用的物理系统，如机械系统、电路系统和振动系统等。因此，这个判断题是正确的。'
A:对 B:错
A:对 B:错
A:对 B:错
AI参考:答案是B：错。只有原系统稳定裕量充分大时才采用比例控制，这个说法是错误的。比例控制是一种基本的控制规律，通常用于控制系统的静态误差，但并不是只有在原系统稳定裕量充分大时才采用比例控制。在某些情况下，比例控制可能不足以完全消除误差，因此需要结合其他控制规律或调整参数来达到更好的控制效果。'
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。最大超调量和振荡次数是衡量系统动态特性的指标，可以反映时间响应的平稳性。最大超调量是指在过渡过程结束时，系统输出量偏离理论终值的最大百分比，振荡次数是指过渡过程中系统输出量的最大偏离次数。这两个指标可以用来描述系统响应的平稳性和稳定性。因此，可以得出结论：最大超调量和振荡次数反映系统时间响应的平稳性。'
A:错 B:对
AI参考:判断题：单位加速度信号输入下，III型系统的稳态误差系数为∞。（B）根据III型系统的定义，系统对单位加速度信号的稳态误差为无穷大，即系统的抗干扰性能非常强，能够快速响应并恢复到稳定状态。因此，单位加速度信号输入下，III型系统的稳态误差系数为∞。因此答案为B。'
A:错 B:对
A:错 B:对
A:错 B:对
AI参考:答案是B：对。阻尼比一定时，固有频率越大，系统响应的快速性越好。因为固有频率反映了系统的固有振动特性，固有频率越大，系统对外部激励的响应越快。因此，这个说法是正确的。'
