复习题 习题一
1-1什么是开环控制？什么是闭环控制？分析比较开环控制和闭环控制各自的特点。 1-2日常生活中有许多开环和闭环控制系统，试举几个具体例子，并说明它们的工作原理。 1-3闭环控制系统是由哪些基本部分构成的？各部分的作用是什么？ 1-4什么是复合控制系统？分析其工作的特点。
1-5什么是系统的稳定性？为什么说稳定性是自动控制系统最重要的性能指标之一？ 1-6什么是智能控制？分析智能控制的特点。 1-7简述对反馈控制系统的基本要求？
1-8在使用电冰箱时，用户通常是预先设定的一个温度值，其目的是使电冰箱内部的温度保持在这个设定值。试分析电冰箱是如何实现温度的自动控制的，并画出电冰箱温度自动控制系统的方框图。
习题二
2-1 试求题2-1图所示电路的微分方程和传递函数。
题2-1图
2-2 试证明题2-2图所示的电路(a)与机械系统(b)具有相同的数学模型。
题2-2图
2-3 试求题2-3图所示运算放大器构成的电路的传递函数。
题2-3图
2-4 如题2-4图所示电路，二极管是一个非线性元件，其电流
id与ud间的关系为
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id?10(e?6ud0.026?1)。假设电路中的R?103?，静态工作点u0?2.39V，
i0?2.19?10?3A，试求在工作点(u0,i0)附近id?f(ud)的线性化方程。
题2-4图
2-5 试简化题2-5图中各系统结构图，并求传递函数C(s)/R(s)。
题2-5图
2-6 试求题2-6图所示系统的传递函数C1(s)/R1(s)，C2(s)/R1(s)，C1(s)/R2(s)及 C2(s)/R2(s)。
题2-6图
2-7 试绘制题2-7图所示系统的信号流图，并用Mason公式求系统的传递函数C(s)/R(s)。
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题2-7图
2-8 试绘制题2-8图所示系统的信号流图，并用Mason公式求系统的传递函数C(s)/R(s)。
题2-8图
2-9 已知系统结构图如题2-9图所示，试写出系统在给定R(s)及扰动N(s)同时作用下输出
C(s)的表达式。
题2-9图
2-10 系统的信号流图如题2-10图所示，试求系统的传递函数C(s)/R(s)。
题2-10图
2-11 已知单位负反馈系统的开环传递函数
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(1) 试用MATLAB求系统的闭环传递函数；
(2) 将闭环传递函数表示为零极点形式和部分分式形式。 2-12 如题2-12图所示系统结构图
(1) 试用MATLAB简化结构图，并计算系统的闭环传递函数； (2) 绘制闭环传递函数的零极点图。
题2-12图
习题三
3-1 已知系统脉冲响应如下，试求系统闭环传递函数Φ(s)。
k(t)?0.0125e?1.25t
t?0.4（s）
3-2 一阶系统结构图如题3-2图所示。要求系统闭环增益K??2，调节时间s，
试确定参数K1,K2的值。
题3-2图 系统结构图
G(s)?3-3 单位反馈系统的开环传递函数
3-4 给定典型二阶系统的设计指标：超调量
4s(s?5)，求单 位阶跃响应h(t)和调节时间ts。
tp?1ts?3??5%
%，调节时间
（s），峰值时间
（s），试确定系统极点配置的区域，以获得预期的响应特性。
3-5 电子心律起博器心率控制系统结构图如题3-5图所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一纯积分环节，要求：
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题3-5图 电子心律起博器系统
（1）若?=0.5对应最佳响应，问起博器增益K应取多大？
（2）若期望心速为60次/分钟，并突然接通起博器，问1秒钟后实际心速为多少？瞬时最大心速多大？
3-6 机器人控制系统结构图如题3-6图（a）所示。试确定参数K1,K2值，使系统阶跃响
应的峰值时间
tp?0.5（s），超调量?%?2%。
题3-6图 系统结构图及单位阶跃响应
3-7 设题3-6图（a）所示系统的单位阶跃响应如题3-6图（b）所示。试确定系统参数K1,K2
和a。
3-8 已知系统的特征方程，试判别系统的稳定性，并确定在右半s平面根的个数及纯虚根。
（1）D(s)?s?2s?2s?4s?11s?10=0
5432D(s)?s?3s?12s?24s?32s?48=0 （2）
5432（3）D(s)?s?2s?s?2=0
5432D(s)?s?2s?24s?48s?25s?50?0 （4）
543-9 单位反馈系统的开环传递函数为
G(s)?Ks(s?3)(s?5)
为使系统特征根的实部不大于-1，试确定开环增益的取值范围。
3-10 系统结构图如题3-10图所示。试求局部反馈加入前后系统的静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数。
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