机电控制新版专业系统设计复习题.doc

一、选取题
在下列每小题备选答案中选出所有对的答案，并将其字母标号填入题干括号内。注：每小题中，若选取成果错一种扣1分，全对给2分。
1.机电控制系统数学模型有（ ）。
A.稳态误差 B.频率特性 C.稳定性 D.状态方程 E.幅频特性 F.相频特性
2.控制器控制规律有（ ）。
A. PI B. DI C. PD D. PID E. P F. PF
3.影响机电控制系统稳态误差因素有（ ）。
A.系统稳定性 B.系统稳态性 C.稳系统开环增益
D.系统开环积分环节个数 F.系统类型
4.可用来鉴别系统稳定性办法有（ ）。
A.相位余量和幅值余量 B.相位交界频率和幅值交界频率
C.劳斯判据 D.开环极点和开环增益
5.可用于检测位移传感器有（ ）。
A.光纤式传感器 B.热电阻式传感器 C.差动变压器式传感器 D.电容式传感器
6.可用于检测压力传感器有( )。
A.差动变压器式传感器 B.感应同步器 C.电容式传感器 D.光栅式传感器
7.输出信号与输入信号相位差随频率变化关系是( ) 。
A 幅频特性 B 相频特性 C 传递函数 D 频率响应函数
8.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( B )。
A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零
9.热电偶检测温度工作原理是基于（ ）。
A.热敏效应 B.压电效应 C.热电效应 D.热电势
10.差动变压器式位移传感器是运用（B、D）变化。
A.线圈自感将位移转换成感应电势 B.线圈互感将位移转换成感应电势
C.线圈自感将位移转换成感应电压 D.线圈互感将位移转换成感应电压
11.电液比例溢流阀压力控制回路有（ ）。
A.直动式比例溢流阀调压回路 B.先导式比例溢流阀调压回路
C.调速式比例溢流阀调压回路 D.节流式比例溢流阀调压回路
12.电液比例速度调节方式有（ ）。
A.比例溢流调速 B.比例换向调速 C.比例节流调速 D.比例容积调速
13.机电控制系统响应瞬态分量就是（ ）
A.逼迫运动解 B.自由运动解 C.零输入解 D.控制输入解
14.机电控制系统瞬态分量取决于（ ）
A.系统闭环特性根 B.系统输入信号 C.系统闭环极点 D.系统输出信号
15.机电控制系统响应稳态分量就是（ ）
A.逼迫运动解 B.自由运动解 C.零输入解 D.控制输入解
16.机电控制系统瞬态分量取决于（ ）
A.系统闭环特性根 B.系统输入信号 C.系统闭环极点 D.系统控制信号
17.改进机电控制系统迅速性采用（ ）
A.顺馈校正 B.前馈校正 C. PD校正 D.超前校正
18.改进机电控制系统稳态性采用（ ）
A.顺馈校正 B.PI校正 C. PD校正 D.超前校正
19.PD校正可以使系统（ ）
A.稳态误差减小 B.迅速性提高 C.超调量减小 D.精度提高
20.超前校正可以使系统（ ）
A.稳态误差减小 B.迅速性提高 C.频带宽度增长 D.精度提高
21.滞后校正使系统（ ）
A.稳定性增长 B.迅速性提高 C.频带宽度增长 D.频带宽度减小
22.滞后校正使系统（ ）
A.稳定性增长 B.迅速性提高 C.频带宽度增长 D.频带宽度减小
23.有一线性系统，其输入分别为u1(t)和u2(t)时，输出分别为y1(t)和y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数)，输出应为（ ）
A.a1y1(t)+y2(t) B.a1y1(t)+a2y2(t) C.a1y1(t)-a2y2(t) D.y1(t)+a2y2(t)
24.某串联校正装置传递函数为Gc(S)=K(0<β<1)，则该装置是（ ）
A.超前校正装置 B.滞后校正装置
C.滞后——超前校正装置 D.超前——滞后校正装置
25.设系统传递函数为G(s)=，则系统阻尼比为（ ）
A. B. C. D.1
26.设开环系统频率特性G(jω)=，当ω=1rad/s时，其频率特性幅值G(1)=( )。
A. 1 B. C. D.
27.反馈控制系统又称为（ ）
A.开环控制系统 B．闭环控制系统 C.扰动顺馈补偿系统 D．输入顺馈补偿系统
28.如果典型二阶系统单位阶跃响应为减幅振荡(又称阻尼振荡)，则其阻尼比（ ）
A．ξ<0 B．ξ=0 C．0<ξ<1 D．ξ≥1
29.G(s)= 1/[(S+1)(S+2)(S+3)(S+4)]环节对数相频特性高频渐近线斜率为（ ）
A． -20dB B．-40dB C．-60dB D． -80dB
30.某自控系统开环传递函数G(s)= 1/[(S+1)(S+2)] ，则此系统为（ ）
A．稳定系统 B．不稳定系统 C．稳定边界系统 D．条件稳定系统
31.下列性能指标中( )为系统稳态指标。
A.Mp B.ts C.N D.ess
32.输出信号与输入信号相位差随频率变化关系是( )。
A.幅频特性 B.相频特性 C.传递函数 D.频率响应函数
33.超前校正装置最大超前相角可趋近（ ）
A．－90° B．－45° C．45° D．90°
34.普通来说，系统增长积分环节，系统稳定性将（ ）。
A．变好 B.变坏 C.不变 D.也许变好也也许变坏
35.系统开环对数幅频特性L(ω)中频段重要参数大小对系统（ 　）性能无影响。
A.动态 B. 稳态 C. 相对稳定性 D. 响应迅速性
36.反馈控制系统又称为（ ）
A．开环控制系统 B．闭环控制系统
C．扰动顺馈补偿系统 D．输入顺馈补偿系统
37.PID控制器传递函数形式是（ ）
A．5+3s B．5+3
C．5+3s+3 D．5+
38.已知系统特性方程为(s+1)(s+2)(s+3)=s+4，则此系统稳定性为（ ）
A．稳定 B．临界稳定
C．不稳定 D．无法判断
39.某串联校正装置传递函数为Gc(s)=k，该校正装置为（ ）
A．滞后校正装置 B．超前校正装置
C．滞后—超前校正装置 D．超前—滞后校正装置
40.设开环系统频率特性G(j，则其对数幅频特性渐近线中频段斜率为（ ）
A．-60dB/dec B．-40dB/dec
C．-20dB/dec D．0dB/d
41.将电阻R 和电容 C 串联后再并联到继电器或电源开关两端所构成 RC吸取电路，其作用是
（ D ）
A．抑制共模噪声 B．抑制差模噪声
C．克服串扰 D．消除电火花干扰
42.若模/数转换器输出二进制数位数为10，最大输入信号为2.5V，则该转换器能辨别出最小输入电压信号为（ ）
A．1.22mV B．2.44mV C．3.66mV D．4.88mV
43.惯用于测量大位移传感器有( A )
A.感应同步器 B.应变电阻式 C.霍尔式 D.涡流式
44.将电阻应变片贴在( )上，就可以分别做成测力、位移、加速度等参数传感器。
A.质量块 B.导体 C.弹性元件 D.机器组件
45.半导体热敏电阻率随着温度上升，电阻率( )
A.上升 B.迅速下降 C.保持不变 D.归零
46.三相半波可控整流电路，电阻性负载输出电压波形，处在持续和断续临界状态时，α为 ( )度。
A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，
47.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α最大移相范畴是( )
A、0º-90° B、0º-120° C、0º-150° D、0º-180°
48.三相半波可控整流电阻性负载电路，如果三个晶闸管采用同一相触发脉冲，α移相范畴 ( )。
A、0º--60º； B、0º--90º； C、0º--120º； D、0º--150º；
49.若系统欲将一种D/A转换器输出模仿量参数分派至几种执行机构，需要接入（ ）器件完毕控制量切换工作。
A．锁存器锁存 B．多路开关
C．A/D转换器转换 D．反多路开关
50.步进电机常被用于准拟定位系统，在下列说法中错误是（ ）。
A．步进电机可以直接接受数字量
B．步进电机可以直接接受模仿量
C．步进电机可实现转角和直线定位
D．步进电机可实现顺时针、逆时针转动
51.小功率直流电机控制控制系统中，对的作法是（ ）
A．变化定子上通电极性，以便变化电机转向
B．变化转子上通电极性，以便变化电机转向
C．在定子上通以交流电，电机可周期性变换转向
D．在转子上通以交流电，电机可周期性变换转向
52.关于ADC0809中EOC信号描述，不对的说法是（ ）。
A. EOC呈高电平，阐明转换已经结束
B. EOC呈高电平，可以向CPU申请中断
C. EOC呈高电平，表白数据输出锁存器已被选通
D. EOC呈低电平，处在转换过程中
53.PLC工作方式是（ ）。
A、等待工作方式； B、中断工作方式；
C、扫描工作方式； D、循环扫描工作方式；
54.在输出扫描阶段，将（ ）寄存器中内容复制到输出接线端子上。
A、输入映象； B、输出映象； C、变量存储器；  D、内部存储器；
55.双字整数加减法指令操作数都采用（ ）寻址方式。
A、字；   B、双字；   C、字节；  D、位；
56.下列那项属于双字寻址（ ）。
A.QW1； B.V10； C.IB0； D. MD28;
57.SM是哪个存储器标记符（ ）。
A．高速计数器； B．累加器； C．内部辅助寄存器； D．特殊辅助寄存器；
58.字传送指令操作数IN和OUT可寻址寄存器不涉及下列那项（ ）。
A.T； B.M； C.AQ； D.AC；
59.可使用位寻址方式来存取信息寄存器不涉及（ ）。
A. I B. Q C. AC D. SM
60.PLC系统程序不涉及（ ）。
A.管理程序； B.供系统调用原则程序模块；
C.顾客指令解释程序； D.开关量逻辑控制程序；
AC是哪个存储器标记符。（ ）
A、高速计数器 B、累加器 C、内部辅助寄存器 D、特殊辅助寄存器
61.PLC在RUN状态时，总为ON特殊存储器位是 （ ）
A 、SM1.0 B 、SM0.1 C、SM0.0 D 、SM1.1
62.CPU214型PLC数据存储器容量为（ ）
A.2K B.2.5K C.1K D.5K
63.世界上第一台PLC生产于（ ）
A． 1968年德国 B．1967年日本
C．1969年美国 D.1970年法国
64.下列那项属于字节寻址（ ）。
A.VB10 B.VW10 C.ID0 D. I0.2
65.CPU 逐条执行程序，将执行成果放到( )。
A、输入映象寄存器 B、输出映象寄存器
C、中间寄存器 D、辅助寄存器
66.用来合计比CPU扫描速率还要快事件是（ ）。
A、高速计数器 B、增计数器 C、减计数器 D、累加器
67.PLC处在（ D ）模式时，容许进行自由端口通讯。
A.RUN模式 B.PROGRAM模式 C. STOP式 D.都可以
68.下列不属于PLC硬件系统构成是（ ）。
A. 顾客程序 B.输入输出接口 C. 中央解决单元 D.通讯接口

二、名词
1.机电控制系统
2. 驱动装置（执行装置）
3.机电控制系统瞬态响应
4.机电控制系统稳态响应
5.状态变量
6.状态空间
7.状态轨迹
8.幅频特性是系统在稳态时，输出信号幅值与输入信号幅值之比与输入信号频率关系。
9.相频特性是输出信号相位与输入信号相位之差与输入信号频率关系。
10.相位裕量是在幅值交界频率上使系统达到临界稳定状态所需要附加相位滞后量。
11.幅值裕量是系统在相位交界频率处幅频特性倒数。
12.若沿某些晶体介质一定方向施加机械力使其变形而产生极化效应，则介质某些表面上将为产生电荷。
13.热电偶工作原理是基于物体热电效应。
14.热电阻是运用物质在温度变化时自身电阻也随着发生变化特性来测量温度。
15.热敏电阻是把金属氧化物陶瓷半导体材料经成形、烧结等工艺制成测温元件。
16.迟滞比较强参照电压不等于零。
17.文波抑制比是输出端对输入端叠加交流文波电压抑制比。
18.文波抑制比反映出稳压电源对输入端引入交流文波电压抑制能力。
19.差动变压器式位移传感器是运用线圈互感将位移转换成感应电势变化。
20.电液比例流量控制系统用电液比例流量阀来控制系统速度。
14.自由运动模态
15.超前校正
16.滞后校正
12.极点配备法

三、简答题
1.简述判断稳定性几种基本办法。
2.简述4种类型惯用开关量传感器。
3.简述4种类型位移传感器。
4.简述4种类型温度传感器。
5.写出如图所示过零比较器在参照电压UR=0时输出电压特性。

6.写出如图所示单限电压比较器在参照电压UR≠0时输出电压特性。

7.简述高性能放大器种类。
8.简述采用 V / F 转换器代替普通 A / D 变换器长处？
9.简述热电偶应用几种重要定律。
10.简述电压比较强几种类型。
11.简述运算放大器特点。
12.简述热电偶工作原理。
13.简述电液比例控制系统特点。
14.简述压力回路控制基本功能。
15.简述电液比例速度调节方式。
16.电涡流式传感器敏捷度重要受哪些因素影响？它重要长处是什么？
答：电涡流式传感器敏捷度重要受导体电导率、磁导率、几何形状，线圈几何参数，勉励电流频率以及线圈到被测导体间距离等因素影响。电涡流式传感构造简朴、频率响应宽、敏捷度高、测量范畴大、抗干忧能力强，特别是有非接触测量长处。
17.试述热电偶检测系统中温度补偿电路工作原理。
答：在实际使用热电偶测温，规定冷端保持在0℃ 较困难，但愿在室温下测定，这需要加冷端补偿。热电偶冷18.端补偿通过补偿电桥实现，。桥臂电阻 Rl 、RZ 、R3 及 Rcu 与热电偶冷端处在相似环境温度下。其中 R ：一 RZ 一 R3 = In ，且都是锰铜线绕成，而 Rcu 是铜导线绕制补偿电阻。 E （直流 4V ）是电桥电源， R ，是限流电阻，其阻值随热电偶不同而有差别。在 20 ℃ 时，电桥平衡。当冷端温度升高时， R 。随着增大， Uab 增大；而热电动势 E 二随冷端温度升高而减小。若 Uab 增长量等于 E 二减少量，则热电偶输出 Uab 大小将不随冷端温度变化而变化，从而实现温度补偿。
在实际测量中，当热端与冷端之间距离较远时，需要采用补偿导线延长热电偶拟端，使之远离测量点加图 3 . 32 所示。在使用热电偶补偿导线时必要注意型号湘献派胜袄叛鹅弧袅滁浪冷消撅茨年滋甸俄会河而旅牙其擦孰线采用多股便宜金属制造，不同热电偶采用不同补偿导线（已原则化）。

19.简述热电偶工作原理。
答：热电偶工作原理是基于物体热电效应。两种不同导体 A 与 B 构成闭合回路，当两个接点温度不同步，回路中将产生电势，该电势方向和大小取决于两导体材料及两接点温度差，而与两导体粗细、长短无关。如果固定其中冷端温度，将另一端接触被测对象，就可以通过热电势与热端相应关系确立被测对象温度。
20.简述热电偶几种重要定律。
答：一是匀质导体定律；二是中间导体定律；三是原则电极定律；四是中间温度定律。
21.屏蔽有几种型式?各起什么作用?
答：屏蔽重要有静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽和驱动屏蔽四种。静电屏蔽能防止静电场影响，电磁屏蔽能削弱高频电磁场影响，低频磁屏蔽重要是为了抗低频磁场干扰，驱动屏蔽能有效地抑制通过寄生电容耦合干扰。
22.为什么采用 V / F 转换器代替普通 A / D 变换器？
答：采用 V / F 转换器与计算机接口有下列长处： 1）接口简朴、占用计算机资源少。2）频率信号输入灵活。3）抗干扰性能好，与计算机接口很容易采用光电隔离。 4）便于远距离传播。可以无线传播或光纤传送。可以大大简化前向通道。
23.PWM 驱动装置如何实现电机转速和方向控制？
答：PWM 驱动装置是运用大功率晶体管开关特性来调制固定电压直流电源，按一种固定频率来接通和断开，并依照需要变化一种周期内“接通”与“断开”时间长短，通过变化直流伺服电动机电枢上电压“占空比”来变化平均电压大小，从而控制电动机转速，并通过变化平均电压方向性控制转动方向。因而，这种装置又称为“开关驱动装置”。
24.简述电液比例控制特点。
电液比例控制重要长处是：l）操作以便，容易实现遥控。 2）自动化限度高，可实现编程控制。 3）工作平稳，控制精度较高。 4）构造简朴，对污染不敏感。 5）节能效果好。电液比例控制重要缺陷是：成本较高，技术较复杂。
25.什么是“±1 误差”?
答：在频率量测量时，由于计数值是以整数形式表达。对于所选定测量时基而言，由于被测频率是变化，被测频率与时基之间并无同步办法，难于做届时基上升沿与被测频率信号第一种计数脉冲上升沿正好对齐。也难保证时基下降沿与被测频率最后一种计数脉冲下降沿正好对齐。因而使得所记录脉冲数要么比实际值多1，或者比实际值少1，这就产生了“±1”误差。
26.简述二阶系统动态性能随系统阻尼比变化状况。
答：（1)当 时，系统瞬态响应均处在不稳定发散状态。
（2) 当 时，系统瞬态响应总是稳定收敛。
（3)当 时，系统瞬态响应变为等幅振荡临界稳定系统。
27.简述可编程控制器构造。
答：可编程控制器是由中央解决器，存储器，输入/输出接口，电源，编程器等某些构成。
28.请阐明什么是循环扫描工作方式。
答：循环扫描工作方式是PLC工作方式,它是指PLC系统在工作时按系统程序规定顺序，通过扫描，完毕输入状态采集、顾客程序执行、输出状态更新等功能。
29.试述图3-13 所示全波线性检波电路工作原理，电路中哪些电阻阻值必要满足一定匹配关系，并阐明其阻值关系。

答：全波精密检波电路，可用于包络检波和绝对值计算。图中N1为反相放大器，N2为跟随器。us>0时，VD1、VD4导通，VD2、VD3截止，N2为跟随器,uo=us；us<0时，VD2、VD3导通，VD1、VD4截止，N1为反相放大器,取R1=R4，，因此。为减小偏置电流影响，取R2=R1∥R4，R3=R5。
30.图3所示电路为一低通滤波电路，Y1—Y5应分别选用何种RC元件？
∞
-
+
+
N
Y4
Y1
Y3
Y2
Y5
R
ui(t)
uo(t)
图3

答：此电路要构成低通滤波电路，Y1，Y2，Y3应为电阻，Y4，Y5应为电容。

31.试阐明图示差动变压器测量电路工作原理。

答：差动变压器式位移传感器是运用线圈互感作用将位移转换成感应电势变化。当线圈输入交流勉励电压时，两个次级线圈将产生交变感应电动势e1 和e2。由于两个次级线圈极性反接，因而传感器输出电压为两者之差，即 ey=e1-e2。活动衔铁能变化线圈之间藕合限度，故输出 ey幅值大小随活动衔铁位置而变。输出电压通过放大、相敏检波、滤波后得到ey幅值输出。
32.机电控制系统基本构成。
构成：控制装置、能量转换驱动装置、末端工作机械系统以及测量变送器等
33.计算机控制典型机电系统构成 。
由人机接口、控制计算机系统、信号变换电路、局域控制回路、传感器、驱动元件和执行装置所构成。局域控制回路、信号变换电路和这些电路供电电源都是机电接口技术。
34.机电能量转换方式。
电→磁→机、电→液（气）→机、电→热→机等。
35.机电控制系统输出响应分量。
涉及瞬态分量和稳态分量。瞬态分量表征系统固有特性，取决于系统极点，其表达式构造与系统模态（零输入响应）相似，稳定系统瞬态分量随着时间趋近于无穷大而趋近于零；稳态分量取决于外界输入信号，当时间趋近于无穷大时，稳态分量就是系统稳态响应。
36.闭环特性函数F(s)特点：
1)F(s)零点为系统闭环极点， F(s) 极点是系统开环极点；
2)F(s)分子和分母阶数相等，闭环极点和开环极点数相似；
3)F(s)与开环传递函数Gk(s)相差一常数“1”，即
F(s) ＝1＋ Gk(s)
37.描述状态空间模型输入输出间信息传递两个阶段：第一段是输入引起系统内部状态发生变化，用状态方程描述；第二段是系统内部状态变化引起系统输出变化，用输出方程描述。由此可见，状态空间表达式在一定限度上描述了系统内部变量变化，因此称之为内部描述。
38.开环对数频率特性与性能之间关系：1）开环幅频特性低频段幅频特性决定系统类型和开环增益，表白了系统稳态性能；2）开环幅频特性中频段幅频特性决定系统动态性能；3）开环幅频特性高频段幅频特性决定系统抑制衰减噪声干扰性能。
39.频率法对系统进行校正基本思路：通过所加校正装置，变化系统开环频率特性形状，使校正后系统尽量满足如图所示但愿频率特性。
40.系统校正后其校正装置与被校正系统之间数学关系：

41.规定校正后系统开环频率特性具备如下特点：
1）低频段增益要足够大，以满足稳态精度规定；
2）中频段幅频特性普通以-20dB/dec斜率穿越零分贝线,并具备较宽频带，以保证系统有恰当幅值裕.量和相位裕量，从而获得满意动态性能：
。
3）高频段规定幅值迅速衰减（即增益要尽量小），使系统噪声影响减少到最小限度，如果系统原有某些高频段已符合该规定，则校正设计时可保持高频段形状不变；高于ωc频率特性都但愿呈现-40dB/dec。
4）衔接频段斜率普通为先后频段相差20dB/dec ，若相差40dB/dec，则对但愿频率特性性能有较大影响。
42.用频率法对系统进行超前校正基本原理：是运用超前校正网络相位超前特性来增大系统相位裕量，以达到改进系统瞬态响应目点。为此，在对截止频率没有特别规定期，规定校正网络最大相位超前角出当前系统截止频率（幅值穿越频率）处。
43.用频率法对系统进行滞后校正基本原理：是运用其高频幅值衰减特性，以减少系统开环截止频率，提高系统相位裕量。
44.串联滞后-超前校正基本原理：综合应用滞后和超前校正各自特点，即运用校正装置超前某些来增大系统相位裕量，以改进其动态性能；运用它滞后某些来改进系统静态性能。
45.控制系统自由运动模态构成形式：
（1）极点为互不相等实数根时，自由运动模态形式为

（4）极点浮现如m重复数根时，自由运动模态形式为

（5）极点既有互异实数根、共轭复数根，又有重实数根、重复数根时，系统自由运动模态形式是上述几种形式线性组合。
三、计算应用题
1.用PI、PD、PID对系统进行校正。（见课件例）
2.用极点配制法对系统进行校正。（见课件例）
3.p63~p64题11~15
4. p151~p153题8、10、11、13~19
5.p200~p203题8~19
6.题图所示为电阻R0、R1、R2、电容C与放大器构成电子线路，ui为输入电压，uo为输出电压。试绘制系统构造图。

题图 有源网络

-40
10
-20db/dec
1
-20
10
0
L(w)
w
7.最小相位系统对数幅频特性如图所示。试求开环传递函数和相位裕量γ。
解：1）开环传递函数
,

2）

8.已知某系统L（ω）曲线，（1）写出系统开环传递函数G（s）；（2）求其相位裕度γ；
[-20]
10

25

ωc
100
[-40]
L(ω)
ω

解：1）开环传递函数
,

2）
9.如果要将4～20mA输入直流电流转换为0～10V输出直流电压， 试设计其转换电路。该转换电路如题图所示。
R3
∞
-
+
+
N
uo
R1
R2
R4
i
ui
Ub
题图

解:依照题图电路，有
取R1=250Ω，当i=4mA时，ui=1V，当i=20mA时，ui=5V。
因而规定
有 R3/ R2=6/5，Ub=5/6(V)，取R2=10k，R3=12k，R4= R2// R3=5.45k，取R4=5.6k 。
10.如图2所示电路，N1、N2、N3工作在抱负状态，R1=R2=200KΩ，RP=20KΩ，R3=R4=10KΩ，R5=R6=20KΩ，试求该电路差模增益。
ui1
ui2
uo1
uo2
R1
RP
R2
R3
R4
R6
uo
R5
∞
+
-
+
N1
IR
∞
-
+
+
N2
∞
-
+
+
N3
图2

解：

11.系统特性方程为试判断系统稳定性
劳斯表
S5
1
0
-1

S4
2
0
-2
辅助方程
S3
8
0

S2
ε
-2

S
16/ε

S0
-2

∵劳斯表第一列有负值 ∴系统不稳定
有辅助方程可知

∴在右半s平面根个数有1个，纯虚根有2个

12.用镍铬-镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为40℃，用高精度毫伏表测得这时热电动势为29.188mV，求被测点温度。
解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出E(40，0)=1.611mV.
E(t,0)= E(t，t0)+ E(t0，0)= 29.188mV +1.611mV=30.799 mV
再通过度度表查出其相应实际温度为：t=740℃
镍铬-铜镍(康铜)热电偶分度表(分度号:E) (参照端温度为0摄氏度)
温度
00
10
20
30
40
50
60
70
80
90
000

0.5910
1.1920
1.8010
2.4190
3.6830
4.3290
4.9830
5.6460
100
6.3170
6.9960
7.6830
8.3770
9.0780
9.7870
10.501
11.222
11.949
12.681
200
13.419
14.161
14.909
15.661
16.417
17.178
17.942
18.71  
19.481
20.256
300
21.033
21.814
22.597
23.383
24.171
24.961
25.754
28.549
27.345
28.143
400
28.943
29.744
30.546
31.350
32.155
32.96  
33.767
34.574
35.382
36.19
500
36.999
37.808
38.617
39.426
40.236
41.045
41.853
42.662
43.47  
44.278
600
45.085
45.819
46.697
47.502
48.306
49.109
49.911
50.713
51.513
52.312
700
53.11  
53.907
54.703
55.498
56.291
57.083
57.873
58.663
59.451
60.237
800
61.022
61.806
62.588
63.368
64.147
64.294
65.7  
66.473
67.245
68.015
900
68.783
69.549
70.313
71.075
71.835
72.593
73.35  
74.104
74.857
75.608
1000
76.358
——
——
——
——
——
——
——
——
——

13.抱负运算放大电路如习题 8 图，试求输出 uo1 和 uo。

14.试设计一种双速电机驱动工作台PLC控制程序，规定可以完毕如下图所示控制规定：试分派I/O接口、绘出梯形图程序。

题图 RLC电路

（1）分派I/O接口
启动按钮
I0.0
快进继电器KM1
Q0.0
行程开关ST1
I0.1
慢进继电器KM2
Q0.1
行程开关ST2
I0.2
快进继电器KM3
Q0.2
行程开关ST3
I0.3

停止按钮
I0.5

（2）梯形图如下图所示：

15.试设计2台电动机先后启动、停止PLC程序，控制规定如下：（1）启动顺序为：电动机1→延时10秒→电动机2；（2）停止顺序为：电动机2→延时5秒→电动机1；容许使用定期器T，试画出其梯形图程序，并写出指令程序。
（2）指令如下：

LD X1
OR M1
ANI X3
OUT M1
LD M1
ANI T2
OUT Y1
LD M1
OUT T1 K100
LD M1
AND T1
ANI M2
OUT Y2
LD X2
OR M2
ANI X3
OUT M2
LD M2
OUT T2 K50
END

（1）梯形图如下：

16.设计三台电动机先后启动PLC程序，控制规定如下：
启动顺序为：电动机1→电动机2→电动机3
停止顺序为：电动机3→电动机2→电动机1
不容许使用定期器T,试画出其梯形图，并写出指令。
（1）梯形图：

（2）指令

LD X1
OR Y1
ANI X4
OR Y2
OUT Y1
LD X2
AND Y1
OR Y2
ANI X5
OR Y3
OUT Y2
LD X3
AND Y2
OR Y3
ANI X6
OUT Y3

17.某Ⅰ型单位反馈系统固有开环传递函数为，规定系统在单位斜坡输入信号时，位置输入稳态误差ess≤0.1,减切频率ωc’≥4.4rad/s,相角裕度υ’≥45°，幅值裕度Ｋg(dB)≥100 dB.试用无源相位超前网络矫正系统，使其满足给定指标规定。
解： 由已知原系统为I 型系统，且ess≤0.1，则ess=1/K≤0.1，故K≥10
校正系统传递函数为,有，
校正前相位裕量

故，s，
校正后系统相位裕量
而幅值裕度h =∞，系统性能完全得到满足。

18.设单位反馈系统开环传递函数为规定系统稳态速度误差系数Ｋv≥5,相角裕度υ′≥40°，采用串联滞后校正，试拟定校正装置传递函数。

解： 由已知原系统为I 型系统，且ess=1/Kv≤0.2，则ess=1/K≤0.2，故K≥5
校正系统传递函数为,有，
校正前相位裕量，需提供相位补偿，采用串联滞后校正。
取相应频率，
故，，，s，
校正后系统相位裕量
而幅值裕度h =∞，系统性能完全得到满足。

19.系统校正先后开环传递函数如图，试求校正装置。（15分）
20
10
0.1
-40
-40
-20
-20
L
ω
1

解： 由系统幅频特性图可知校正前系统传递函数为，原系统为I型系统，校正后系统传递函数为
且有，故，，
校正前相位裕量，校正后系统相位裕量

而幅值裕度h =∞，系统性能完全得到满足。

20.设系统开环传递函数没有右平面零点和极点，且开环渐进对数幅频特性曲线为下图中L0加入串联校正环节后开环渐进对数幅频特性曲线为图中L1求校正环节传递函数，画出该环节伯德图（对数幅频特性曲线用渐进线表达），并阐明该校正环节作用 （15分）
-40
-40
-20
-20
-40
ω3
-40
-20
ω4
ω2
ω1
ω5
L1
L0
0
L(ω)/dB
ω/(rad/s)

解： 由系统幅频特性图可知校正前系统传递函数为，原系统为I型系统，校正后系统传递函数为
且有，故，，
校正前相位裕量，校正后系统相位裕量

而幅值裕度h =∞，系统性能完全得到满足。
21.试分析图1所示电路是如何提高放大器输入阻抗？

答：图1所示电路是自举电路，运用反馈使电阻两端等电位，减少向输出回路索取电流，而使输入阻抗增大一种电路。

当热R1=R2时，输入回路阻抗无穷大，达到了提高放大器输