自控原理习题

自控原理习题
自控原理习题

习题一

1. The differential equation of a system shown below, try to establish the dynamic structure diagram of the system and determine the transfer function Y(s)/R(s),Y(s)/N 1(s), Y(s)/N 2(s).

dt

)

t (dy dt )t (y d )t (x )t (n )t (x )t (x )

t (x dt

)t (dx )t (x )t (x )t (x )t (x )t (x )t (n )t (y )t (r )t (x +=-==-==+-=2

252453452312111023

2. A Feedback control system has the structure shown in figure 2. Determine the K 1 and K 2 so that the unit step response y(t) has T p =0.5s and P.O=2%.

Figure 2

3.When the input signal of the system is t )t ()t (r +=1, the measured output response for t e .).t ()t (y 109090--+=.

(1) Determine the system transfer function

)

s (R )

s (Y . (2) For a unit step input and a unit ramp input ,calculate the steady-state error respectively.

4. A negative feedback system has a loop transfer function

2

2)

s (s K

)s (GH +=

. (1) Using the Routh-Hurwitz criterion, find the value of the gain K when the closed-loop system has two poles on the imaginary axis.

(2) Find the value of the gain K when s=-3 and other roots of the characteristic equation. 5.A unity feedback system has a plant

2

11)

s ()

s (K )s (G -+=

(1)Sketch the root locus of the closed-loop system. (2)Determine the range of K for stability. (3)Find the gain K at the breakaway point.

6.Logarithm amplitude frequency characteristic curve of minimum phase systems shown below, write out the system transfer function respectively.

L(w)dB

L(w)dB 0

7. A unity feedback control system has a plant

)s )(s (s )

s ()s (G 130

12110+++=

(1) Plot the Bode diagram of G(s).

(2) Determine the phase margin PM and gain margin GM. (3) Plot the polar plot and Mark GM, PM on the this map.

习题二

1. A unity negative feedback control system has the plant

)

2()(K s s K s G +=

(1) Determine the percent overshoot due to a unit step input. (2) For what range of K is the settling time less than 1 second? 2. A control system is shown in figure 2.

(1)when r(t)=t and n(t)=t, determine all steady-state error of the system.

(2)when r(t)=1(t) and n(t)=0,determine the P.O and Ts.

Figure 2

3. A control system shown in figure 3.one controller is the proportional controller, Gc(s)=Kp. determine the range of Kp of stable system .

Figure 3

4. The unit-step response of a unity feedback system t t e e t y 10602.12.01)(---+= (1)Find the transfer function of the system

)

()

(s R s Y .

(2)Find the open-loop transfer function G(s). 5.A unity feedback system has a plant )0,0(,)

10(1()()(>>-+=

T K s T K s H s G s s )

(1)when T=1,Sketch the root locus for 0

(2)when K=10,sketch the root locus for 0

6. the following open-loop transfer function G(s)H(s) have no poles on the right half s-plane , their polar plots shown in figure 6. Please analyze the stability of the corresponding system.

Figure 6

7. A closed-loop control system shown in Figure 7.

(1)Draw the Bode plot of the open-loop transfer function G(s).

(2)Calculate the phase margin.

(3)Prove the phase is -180°when 14.0=ω and find out the

gain margin.

Figure 7

习题三

一、A control system is shown in Figure 2.1(a)and Figure2.1(b), find the transfer

function

()()Y s R s (()0D s =), ()

()

E s R s (()0D s =), ()

()

Y s D s (()0R s =),

Figure 2.1 (a)

Figure 2.1 (b)

二 、 A unity feedback system has a plant

2

)

1()(+=

s K

s G . (1) Plot the polar plot for )(s G when 4=K ; (2) Calculate the phase and magnitude at 1=ω; (3) Determine the range of K for which the system is stable; (4) Calculate the steady-state error ss e for input ()sin r t t =.

三、A control system is shown in Figure 4.1,

Where )(s G

C =1+

s K I , )(s G P =25(2)

s s +.

Figure 4.1

(1) To assure the system is stable, determine the condition that I K ,t K should satisfy ;

(2) When I K =0, t K ≠0, determine the value of t K when the percent overshoot

(P.0%) is 16.3%; (..%P O =)

(3) For the condition of (2), find the time response y(t) for a step input r(t)=A, for

t>0;

(4) When I K ≠0, t K ≠0, find the steady-state error ss e for input r(t)=10+2t.

四、 A unity feedback system has a plant

2

)

4()(+=

s s K

s G (1) Sketch the root locus for 0

(2) Determine the value of the roots on the axis j -ω and the gain K required for those roots;

(3) Determine the range of K , that result in a system that satisfy step response with no overshoot.

五、The open-loop bode plot of a unity feedback system are shown in Fig.6. (1)Find the open-loop transfer function G(s);. (2)Determine the phase margin and gain margin ;. (3)When K=20,whether the system is stable.;

0-90-180-270Figure 6

六、The unity feedback system has open-loop transfer function ,

)15.0(100)(0+=

s s S G

The bode plot of 0()()c G s G s

is shown in Fig.7.

Fig.7

(1)Determine the transfer function of compensator Gc(s)

(2)When 9.04/g w rad s ,determine the phase margin of the system after

compensation.

习题四

1. Determine the transfer function Y(s)/R(s).

2.A Feedback control system has the structure shown in figure 2.

Figure 2

(1)Show the permissible area for the poles of Y(s)/R(s) in order to achieve P.O≤ 16.3% and t s ≤4s .

(2)When ζ=0.5 and ωn =10, determine the value of K and β. (3)Determine the steady-state error for a step and a ramp input.

3.A system has the transfer function

15

815

)()()(2++==

s s s R s Y s T Determine its unity step response and its unity impulse response.

4.A unity negative feedback system has a loop transfer function

)

1()1()

5.0()(2

-++=

s s s K s G . (1)Sketch the root locus of q(s)=1+G(s)=0. (2)Determine the range of K for stability.

(3)Find the value of the gain K when s=0 and other roots of the characteristic equation.

5.The polar plot of the open-loop transfer function of a system is shown below. (Fig.5(2))

(1) the corresponding transfer function is the following which form? (Fig.5(1))

(2) determine the stability of the system using Nyquist stability criteria.

)

Ti ,K (,)

s T )(s T )(s T (K

)s (H )s (G )b ()

T ,K (,)

s T )(s T (T (K )s (H )s (G )a (i 0011100111321213>>+++=

>>+++=s s )

Fig.5(1)

Fig.5(2)

6.Logarithm amplitude frequency characteristic curve of minimum phase systems as shown below, write out the system transfer function respectively.

7. A unity feedback control system has a plant

)

s )(s (s )s (G 3212

++=

(1) Plot the Bode diagram of G(s).

(2) Determine the phase margin PM and gain margin GM. (3) Plot the polar plot and Mark GM, PM on the map.

自动控制原理基本知识测试题

第一章自动控制的一般概念 一、填空题 1.(稳定性)、(快速性)和(快速性)是对自动控制系统性能的基本要求。 2.线性控制系统的特点是可以使用(叠加)原理,而非线性控制系统则不能。 3.根据系统给定值信号特点,控制系统可分为(定值)控制系统、(随动)控制系统和(程序)控制系统。 4.自动控制的基本方式有(开环)控制、(闭环)控制和(复合)控制。 5.一个简单自动控制系统主要由(被控对象)、(执行器)、(控制器)和(测量变送器)四个基本环节组成。 6.自动控制系统过度过程有(单调)过程、(衰减振荡)过程、(等幅振荡)过程和(发散振荡)过程。 二、单项选择题 1.下列系统中属于开环控制的为( C )。 A.自动跟踪雷达 B.无人驾驶车 C.普通车床 D.家用空调器 2.下列系统属于闭环控制系统的为( D )。 A.自动流水线 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.家用电冰箱 3.下列系统属于定值控制系统的为( C )。 A.自动化流水线 B.自动跟踪雷达 C.家用电冰箱 D.家用微波炉 4.下列系统属于随动控制系统的为( B )。 A.自动化流水线 B.火炮自动跟踪系统 C.家用空调器 D.家用电冰箱 5.下列系统属于程序控制系统的为( B )。 A.家用空调器 B.传统交通红绿灯控制 C.普通车床 D.火炮自动跟踪系统 6.( C )为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。 A.连续控制系统 B.离散控制系统 C.随动控制系统 D.线性控制系统 7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是( B )。 A.稳定性 B.复现性 C.快速性 D.准确性 8.下列不是自动控制系统基本方式的是( C )。 A.开环控制 B.闭环控制 C.前馈控制 D.复合控制 9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是( B )。 A.被控对象 B.被控变量 C.控制器 D.测量变送器 10.自动控制系统不稳定的过度过程是( A )。 A.发散振荡过程 B.衰减振荡过程 C.单调过程 D.以上都不是 第二章自动控制系统的数学模型 一、填空题 1.数学模型是指描述系统(输入)、(输出)变量以及系统内部各变量之间(动态关系)的数学表达式。 2.常用的数学模型有(微分方程)、(传递函数)以及状态空间表达式等。 3.(结构图)和(信号流图),是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。 4.线性定常系统的传递函数定义:在(零初始)条件下,系统的(输出)量的拉氏变换与(输入)量拉氏变换之比。 5.系统的传递函数完全由系统的(结构、参数)决定,与(输入信号)的形式无关。 6.传递函数的拉氏变换为该系统的(脉冲响应)函数。 7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零,则可得到系统的(零)点。 8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的(极)点。 9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的(特征)方程。 10.方框图的基本连接方式有(串联)连接、(并联)连接和(反馈)连接。 二、单项选择题 1.以下关于数学模型的描述,错误的是( A ) A.信号流图不是数学模型的图示 B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式 C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等 D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类 2.以下关于传递函数的描述,错误的是( B ) A.传递函数是复变量s的有理真分式函数 B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数,并与外作用及初始条件有关 C.传递函数是一种动态数学模型

自动控制原理期末考试题

《自动控制原理B 》试题A卷答案 一、单项选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1.若某负反馈控制系统的开环传递函数为 5 (1) s s+ ,则该系统的闭环特征方程为 ( )。 A.(1)0 s s+= B. (1)50 s s++= C.(1)10 s s++= D.与是否为单位反馈系统有关 2.梅逊公式主要用来()。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹 3.关于传递函数,错误的说法是 ( )。 A.传递函数只适用于线性定常系统; B.传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C.传递函数一般是为复变量s的真分式; D.闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 4.一阶系统的阶跃响应()。 A.当时间常数较大时有超调 B.有超调 C.无超调 D.当时间常数较小时有超调 5. 如果输入信号为单位斜坡函数时,系统的稳态误差为无穷大,则此系统为()

A . 0型系统 B. I 型系统 C. II 型系统 D. III 型系统 二、填空题(本大题共7小题,每空1分,共10分) 1.一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:___、快速性、____。 2.对控制系统建模而言,同一个控制系统可以用不同的 来描述。 3. 控制系统的基本控制方式为 和 。 4. 某负反馈控制系统前向通路的传递函数为()G s ,反馈通路的传递函数为()H s ,则系统 的开环传递函数为 ,系统的闭环传递函数为 。 5 开环传递函数为2(2)(1)()()(4)(22)K s s G s H s s s s s ++=+++,其根轨迹的起点为 6. 当欠阻尼二阶系统的阻尼比减小时,在单位阶跃输入信号作用下,最大超调量将 。 7.串联方框图的等效传递函数等于各串联传递函数之 。 稳定性 _准确性 数学模型 开环控制 闭环控制 0,4,1j --± 增大 积 三、简答题(本题10分) 图1为水温控制系统示意图。冷水在热交换器中由通入的蒸汽加热,从而得到一定温度的热水。冷水流量变化用流量计测量。试绘制系统方框图,并说明为了保持热水温度为期望值,系统是如何工作的系统的被控对象和控制装置各是什么 图1 水温控制系统原理图 解 工作原理:温度传感器不断测量交换器出口处的实际水温,并在温度控制器中与给定温度相比较,若低于给定温度,其偏差值使蒸汽阀门开大,进入

自控原理习题

一、系统动态结构图如题一图所示,求闭环传递函数C(s)/R(s) 题一图 二、已知单位负反馈系统的动态结构图如题二图所示。 (1)阻尼比5.0=?时K 的取值,并计算这是系统单位阶跃响应超调量和峰值时间p t 及稳态值)(∞c ,概略画出单位阶跃相应曲线。 (2)若要阻尼比707.0=?,且2.00时,闭环系统的根轨迹,确定闭环系统稳定是K 的取值范围。 (2) 确定闭环系统在控制输入)(1)(t t r =作用下的稳态误差rss e 的取值范围。 四、单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 102.0()12.0(100)(2++=s s s s G 要求绘制系统的开环Nyquist 曲线,并用Nyquist 判据判断闭环系统得稳定性。

五、已知串联校正的单位负反馈系统得开环对象传递函数)(0s G 以及超前校正装置的传递函数)(s G c 分别为 ) 12.0(10)(0+=s s G 12014)(++=s s s G c (1) 作出)(0s G 和)()(0s G s G c 的Bode 图,并计算校正前、后的渐近幅频特性曲线与零 分贝线的交点处的频率(增益交界频率)c ω以及相稳定裕度γ。 (2) 分高、中、低三个频段比较说明校正前、后系统的品质有何变化? 六、系统结构图如题6图所示,图中2121,,,T T K K 是正实数。 (1)给出闭环系统稳定时参数2121,,,T T K K 应满足的条件; (2)试设计)(s G c 使干扰输入)(t n 对系统得输出无影响; (3)若干扰)(1)(t t n =,设计尽可能简单的)(s G c ,使得系统在干扰作用下无稳态误差。 题六图

自控原理习题集

自控原理习题及答案 一填空: 1.自动控制装置的任务是使受控对象的 被控量 按 给定值 变化 。 2. 受控对象 和 控制装置 的总体称自动控制系统。 3.自动控制的基本方式有三种,分别为 按给定值操纵 、 按干扰补偿 的开式控制 以及 按偏差调节 的闭式(反馈)控制。 4.分析控制系统常用的三种方法是 时域法 、 频域法 和 根轨迹法 。 5.描述控制系统的常用数学模型有 微分方程 、 传递函数 和 动态结构 图 。 6.控制系统的阶跃响应性能指标主要有 峰值时间 t p 、 超调量 δ 、 调节时间t s 、 稳态误差e ss 。 7.静态位置误差系数K P 表示系统在阶跃输入下的稳态精度,定义为 K P =)S (H )S (G lim 0 s → ,静态速度误差系数V K 表示系统在斜坡输入的稳态精度,定 义为V K = )S (H )S (SG lim 0 s → ,静态加速度误差系数K a 表示系统在等加速度 信号输入的稳态精度定义为K a = )S (H )S (G S 2 s lim → 。 8.仅靠调整各元件参数无法保证稳定的系统,称 结构 不稳定系统。 9.单位负反馈二阶系统开环传函为G (S )) 1(1+= S S ,其静态位置误差系数 K P = 1 ,单位阶跃输入下的稳态误差是 2 1 ,静态速度误差系数 K v = 0 ,单位速度输入下的稳态误差是 ∞ ,静态加速度误差系数 K a = 0 ,单位加速度输入下的稳态误差是 ∞ 。 10.按校正元件在系统中连接方式的不同,校正可分为 串联 校正、 反馈 校 正、 前馈 校正和 干扰补偿 四种。 11.某一阶系统具有单位负反馈形式其开环传函为 TS 1,则其单位阶跃响应C (t )= t T 1e 1-- 。 12.阶跃函数f(t)=A 的拉氏变换为 S A ,F (S )= 3 422 +++S S S 的拉氏反变换 为 t t e e 32 12 1--+ 。 13.超前网络1 1 )(++=TS TS S G C αα ( 1 0<<α)所提供的最大超前角为 α +α-11arcsin 。

自动控制原理期末复习题B卷及答案

B 卷 一、填空题(每空 1 分,共20分) 1、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:_____________、_____________ 和____________,其中最基本的要求是____________。 2、线性系统的主要特点是具有 性和齐次性。 3、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 与反馈量的差值进行的。 4、一般将707.0=ζ时的二阶系统称为 二阶系统。 5、ω从0变化到+∞时,惯性环节的频率特性极坐标图在 象限,形状为 。 6、闭环系统的根轨迹起始于开环传递函数的 ,终止于开环传递函数的 或无穷远。 7、在经典控制理论中,可采用 、根轨迹法或 等方法判断线性控制系统稳定性。 8、乃氏稳定判据是根据系统的 频率特性曲线判断闭环系统的 。 9、如果控制系统闭环特征方程的根都在s 平面的 平面,则该系统稳定。 10、 PID 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 ,其相应的传递 函数为 。 11、 采样系统中,分析与设计的一个重要数学工具是_________________。 12、 非线性系统的运动过程可能出现稳定、不稳定或_______________三种情况。 二、选择题(每题 2 分,共10分) 1、设系统的传递函数为G (S )= 1 5251 2 ++s s ,则系统的阻尼比为( )。 A .21 B .1 C .51 D .25 1 2、已知系统的开环传递函数为 50 (21)(5) s s ++,则该系统的开环增益为 ( )。 A 、 50 B 、25 C 、10 D 、5 3、若两个系统的根轨迹相同,则有相同的:( )。 A 、闭环零点和极点 B 、开环零点 C 、闭环极点 D 、阶跃响应

自控原理练习题

一、填空题(每空1分,共30分) 1、叠加原理只适用于(线性)系统,该原理说明,两个不同的作用量同时作用于一个系统时的响应,等于(两作用量单独作用的响应之和)。 2、连续LTI系统的时域模型主要有三种:(微分方程)、(传递函数)和(结构图)。其主要性质有:(固有性)、(公共性)和(可运算性)等。 3、控制系统的分析和综合方法主要有(频域法),时域法,根轨迹法等。 3、系统的数学模型可以相互转化。由微分方程得到传递函数通过(拉氏)变换实现。由传递函数到频率特性通过(将 S替换为jω)实现。 4、离散系统的主要数学模型是(差分方程)和脉冲传递函数,由前者得到后者通过(Z)变换实现. 5、自控系统的主要组成部件和环节有(给定元件)、(放大元件)、(执行元件)、(被控对象)和(检测元件)等。系统中的作用量主要有(给定量)、(扰动量)、(反馈量)等。 6、自控系统的性能通常是指系统的(稳定性)、(稳态性能)和(动态性能)。对系统性能的要求如用三个字描述便是(稳)、(准)、(快)。 7、自控系统按是否设有反馈环节分为(开环)系统和(闭环)系统;按系统中作用量随时间的变化关系分为(连续)系统和(离散)系统。 按输入量的变化规律分为(恒值控制)系统和(随动)系统。 8、反馈有(正)负之分,又有软(硬)之分。取某量的负反馈会使该量趋于(稳定)。软反馈只在(动态)过程起作用。 9、常用反馈根据性质不同可分为两种:(正反馈)和(负反馈)。根据其在系统中的位置不同可分为(主反馈)和(局部反馈)。主反馈性质一般是(负)反馈。要使系统稳定必须使用(负反馈)。要使动态过程稳定可考虑使用(软)反馈。 10、系统的输入量是指(来自系统之外的作用量)。一般输入量有两种:(给定)和扰动量。后者按来源不同又可分为(外扰动)和(内扰动)。 11、系统的绝对稳定性是指(系统稳定的条件),系统稳定的充要条件是微分方程的所有特征根(具有负实部)即位于(复平面左侧)。 12、系统稳定性概念包括两个方面:绝对稳定性和(相对稳定性)。前者是指(系统稳定的条件),后者是指(系统稳定的程度)。 13、描述系统稳定性的常用指标是(相位稳定裕量)。该指标越(大),系统的稳定性越好。实际系统一般要求其范围在(30°)~(60°)以内。 14、代数判据说明,判定系统稳定性可通过对特征方程的系数的分析实现.若系统稳定则特征方程系数应满足(所有系数均大于零且各阶系数行列式的值均大于零). 15、系统的型是指(前向通道中所含积分环节的个数)。型越高,稳态性能越(好),但稳定性越(差)。 16、系统的型是指(前向通道中所含积分环节的个数)。型越低,稳态性能越(差),但稳定性越(好)。 17、根据稳态误差的不同可将系统分成(有静差)系统和(无静差)系统。 18、系统稳态精度主要取决于(系统开环增益)和(系统的型),如用频域分析,这主要取决于幅频特性的(低)频段

自控原理习题答案

《自动控制原理》习题答案 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 全国高等专科教育自动化类专业规划教材 《自动控制原理》习题答案 主编:陈铁牛

机械工业出版社 第一章习题答案 1-1 1-2 1-3闭环控制系统主要由被控对象,给定装置,比较、放大装置,执行装置,测量和变送装置,校正装置等组成。被控对象:指要进行控制的设备和过程。给定装置:设定与被控量相对应给定量的装置。比较、放大装置:对给定量与测量值进行运算,并将偏差量进行放大的装置。执行装置:直接作用于控制对象的传动装置和调节机构。测量和变送装置:检测被控量并进行转换用以和给定量比较的装置。校正装置:用以改善原系统控制性能的装置。

题1-4 答:(图略) 题1-5 答:该系统是随动系统。(图略) 题1-6 答:(图略) 第二章习题答案 题2-1 解:(1)F(s)= 1 2s 1+-Ts T (2)F(s)=0.5)4 2 1(2+- s s (3)F(s)=4 28 +?s e s s π (4)F(s)= 25 )1(1 2+++s s (5)F(s)= 32412s s s ++ 题2-2 解:(1) f(t)=1+cost+5sint (2) f(t)=e -4t (cost-4sint) (3) f(t)= t t t te e e 101091811811----- (4) f(t)= -t t t te e e ----+ -3 11819 5214 (5) f(t)= -t t e e t 418 13121 23--+ ++ 题2-3 解:a) dt du u C R dt du R R c c r 22111=++)( b) r c c u C R dt du R R u C R dt du R R 1r 12112111+=++)( c) r r r c c c u dt du C R C R dt u d C C R R u dt du C R C R C R dt u d C C R R +++=++++)()(12112 2212112211122 2121

自动控制原理练习题

第一章 1.开环控制和闭环控制的主要区别是什么?是否利用系统的输出信息对系统进行控制 2. 电加热炉炉温控制中,热电阻丝端电压U 及炉内物体质量M 的变化,哪个是控制量?哪个是扰动?为什么? 3. 简述自动控制所起的作用是什么?在没有人直接参与的情况下,利用控制装置,对生产过程、工艺参数、目标要求等进行自动的调节与控制,使之按照预定的方案达到要求的指标。 4. 简述自动控制电加热炉炉温控制的原理。 解答:一、工作原理: 系统分析:受控对象——炉子;被控量——炉温;给定装置——电位器 干扰——电源U ,外界环境 ,加热物件 ; 测量元件——热电偶; 执行机构——可逆电动机 工作过程:静态 ?U=0 动态 ?U ≠0 工件增多(负载增大)↑↑→↑→↑→?↓→↓→↑→T U U U U T c a f (负载减小)↓↓→↓→↓→?↑→↑→↓→T U U U U T c a f 二、 温控制系统框图 5.比较被控量输出和给定值的大小,根据其偏差实现对被控量的控制,这种控制方式称为 。 6.简述控制系统主要由哪三大部分组成? 7.反馈控制系统是指:a.负反馈 b.正反馈 答案a.负反馈 8.反馈控制系统的特点是:答案 控制精度高、结构复杂 9.开环控制的特点是:答案 控制精度低、结构简单 10.闭环控制系统的基本环节有:给定、比较、控制、对象、反馈 11.自控系统各环节的输出量分别为: 给定量、反馈量、偏差、控制量输出量。 第二章 1. 自控系统的数学模型主要有以下三种:微分方程、传递函数、频率特性 2. 实际的物理系统都是:a.非线性的 b.线性的 a.非线性的 3. 传递函数等于输出像函数比输入像函数。 4. 传递函数只与系统结构参数有关,与输出量、输入量无关。 5. 惯性环节的惯性时间常数越大,系统快速性越差。 6.由laplace 变换的微分定理,(())L x t ''= 。 被控量(T ) c U U a 给定量 g U U ? 放大器 执行机构 被控对象 扰 动 检测元件

自动控制原理A卷答案(2009-2010)

………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 电子科技大学二零零九至二零壹零学年第二学期期末考 试 自动控制原理课程考试题A卷(120分钟)考试形式:闭卷考试日期20 10年7月1日 课程成绩构成:平时20分,期中分,实验分,期末80分一二三四五六七八九十合计 复核人 签名得分 签名 一、计算题(共100分,共6题,每题10~20分) 1. 已知结构图:求 () () C s R s . (15分) 得分

………密………封………线………以………内………答………题………无………效…… 前4步,每步3分;后2步,每步1.5分。 二系统如图 )(1 )(t t r=时的响应为)(t h 求a K K, , 2 1 ?(15分) 解: ? ? ? ? ? ? ? = - = = = ∞ % 9 2 2 18 .2 % '' 75 .0 2 ) ( σ p t h (2分) )1( 2 2 ) ( 2 2 2 2 2 1 2 2 2 1 ?? ? ? ? = = ? + + = + + = Φ n n n n n a K s s K K as s K K s ξω ω ω ξω ω(2分) )2( 2 1 . . lim ) ( ). ( . lim ) ( 1 2 2 2 1 = = + + = Φ = ∞ → → K s K as s K K s s R s s h s s (2分) )4( 75 .0 12 = - = n p t ω ξ π(2分)2 2 1 2 2 ln0.09 0.7665 1 %0.09 (5) 0.7665 0.60833(52.55) 10.7665 eξ π ξ σ ξβ -- =-= ? - ? ==? ? ===? ?+ ? (2分)

自动控制原理试题库(含答案)

一、填空题(每空 1 分,共15分) 1、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式:即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节,以并联方式连接,其等效传递函数为()G s ,则G(s)为G1(s)+G2(s)(用G 1(s)与G 2(s) 表示)。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示, 则无阻尼自然频率= n ω 阻尼比=ξ ,0.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= , 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+, 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点,终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--,则该系统的 开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入-输出关系的时域表达式是 1 ()[()()]p u t K e t e t dt T =+ ?, 其相应的传递函数为 1 [1] p K Ts + ,由于积分环节的引入,可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为水箱,被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为开环控制系统;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为闭环控制系统;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉

自动控制原理习题及答案

第一章 习题答案 1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1) 将a ,b 与c ,d 用线连接成负反馈状态; (2) 画出系统方框图。 解 (1)负反馈连接方式为:d a ?,c b ?; (2)系统方框图如图解1-1 所示。 1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开闭的工作原理,并画出系统方框图。 题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统 解 当合上开门开关时,电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压,偏差电压经放大器放大后,驱动伺服电动机带动绞盘转动,将大门向上提起。与此同时,和大门连在一起的电刷也向上移动,直到桥式测量电路达到平衡,电动机停止转动,大门达到开启位置。反之,当合上关门开关时,电动机带动绞盘使大门关闭,从而可以实现大门远距离开闭自动控制。系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。分析系统的工作原理,指出被控对象、被控量和给定量,画出系统方框图。 题1-3图 炉温自动控制系统原理图 解 加热炉采用电加热方式运行,加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比,c u 增高,炉温就上升,c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制,该触点由可逆转的直流 电动机驱动。炉子的实际温度用热电偶测量,输出电压f u 。f u 作为系统的反馈电压与给定 电压r u 进行比较,得出偏差电压e u ,经电压放大器、功率放大器放大成a u 后,作为控制电动机的电枢电压。 在正常情况下,炉温等于某个期望值T °C ,热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。此时,0=-=f r e u u u ,故01==a u u ,可逆电动机不转动,调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上,使c u 保持一定的数值。这时,炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量,形成稳定的热平衡状态,温度保持恒定。 当炉膛温度T °C 由于某种原因突然下降(例如炉门打开造成的热量流失),则出现以下的控制过程: 控制的结果是使炉膛温度回升,直至T °C 的实际值等于期望值为止。 ?→T C ?→↑→↑→↑→↑→↑→↓→↓T u u u u u c a e f θ1C ↑ 系统中,加热炉是被控对象,炉温是被控量,给定量是由给定电位器设定的电压r u (表征炉温的希望值)。系统方框图见图解1-3。

自动控制原理期末考试复习题及答案

一、 填空题 1、线性定常连续控制系统按其输入量的变化规律特性可分为_恒值控制_系统、随动系统和_程序控制_系统。 2、传递函数为 [12(s+10)] / {(s+2)[(s/3)+1](s+30)} 的系统的零点为_-10_, 极点为_-2__, 增益为_____2_______。 3、构成方框图的四种基本符号是: 信号线、比较点、传递环节的方框和引出点 。 4、我们将 一对靠得很近的闭环零、极点 称为偶极子。 5、自动控制系统的基本控制方式有反馈控制方式、_开环控制方式和_复合控制方式_。 6、已知一系统单位脉冲响应为t e t g 5.16)(-=,则该系统的传递函数为 。 7、自动控制系统包含_被控对象_和自动控制装置两大部分。 8、线性系统数学模型的其中五种形式是微分方程、传递函数、__差分方程_、脉冲传递函数_、__方框图和信号流图_。 9、_相角条件_是确定平面上根轨迹的充分必要条件,而用_幅值条件__确定根轨迹上各 点的根轨迹增益k*的值。当n-m ≥_2_时, 开环n 个极点之和等于闭环n 个极点之和。 10、已知一系统单位脉冲响应为 t e t g 25.13)(-=,则系统的传递函数为_ _。 11、当∞→ω时比例微分环节的相位是: A.90 A.ο 90 B.ο 90- C.ο45 D.ο 45- 12、对自动控制的性能要求可归纳为_稳定性__、_快速性_和准确性三个方面, 在阶跃 响应性能指标中,调节时间体现的是这三个方面中的_快速性___,而稳态误差体现的是_稳定性和准确性_。 13、当且仅当离散特征方程的全部特征根均分布在Z 平面上的_单位圆 _内,即所有特征根的模均小于___1____,相应的线性定常离散系统才是稳定的。 14、下列系统中属于开环控制系统的是 D.普通数控加工系统

自动控制原理题库(经典部分)解读

《自动控制原理》题库 一、解释下面基本概念 1、控制系统的基本控制方式有哪些? 2、什么是开环控制系统? 答:在控制器与被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈控制作用,即系统的输出量对控制量没有影响。 3、什么是自动控制? 答:自动控制就是采用控制装置使被控对象自动地按照给定的规律运行,使被控对象的一个或数个物理量能够在一定的精度范围内按照给定的规律变化。 4、控制系统的基本任务是什么? 5、什么是反馈控制原理? 6、什么是线性定常控制系统? 7、什么是线性时变控制系统? 8、什么是离散控制系统? 9、什么是闭环控制系统? 10、将组成系统的元件按职能分类,反馈控制系统由哪些基本元件组成? 11、组成控制系统的元件按职能分类有哪几种? 12、典型控制环节有哪几个? 13、典型控制信号有哪几种? 14、控制系统的动态性能指标通常是指? 15、对控制系统的基本要求是哪几项? 16、在典型信号作用下,控制系统的时间响应由哪两部分组成? 17、什么是控制系统时间响应的动态过程? 18、什么是控制系统时间响应的稳态过程? 19、控制系统的动态性能指标有哪几个? 20、控制系统的稳态性能指标是什么? 21、什么是控制系统的数学模型? 22、控制系统的数学模型有: 23、什么是控制系统的传递函数? 24、建立数学模型的方法有? 25、经典控制理论中,控制系统的数学模型有?

26、系统的物理构成不同,其传递函数可能相同吗?为什么? 27、控制系统的分析法有哪些? 28、系统信号流图是由哪二个元素构成? 29、系统结构图是由哪四个元素组成? 30、系统结构图基本连接方式有几种? 31、二个结构图串联连接,其总的传递函数等于? 32、二个结构图并联连接,其总的传递函数等于? 33、对一个稳定的控制系统,其动态过程特性曲线是什么形状? 34、二阶系统的阻尼比10<<ξ,其单位阶跃响应是什么状态? 35、二阶系统阻尼比ξ减小时,其阶跃响应的超调量是增大还是减小? 36、二阶系统的特征根是一对负实部的共轭复根时,二阶系统的动态响应波形是什么特点? 37、设系统有二个闭环极点,其实部分别为:δ=-2;δ=-30,问哪一个极点对系统动态过程的影响大? 38、二阶系统开环增益K 增大,则系统的阻尼比ξ减小还是增大? 39、一阶系统可以跟踪单位阶跃信号,但存在稳态误差?不存在稳态误差。 40、一阶系统可以跟踪单位加速度信号。一阶系统只能跟踪单位阶跃信号(无稳态误差)可以跟踪单位斜坡 信号(有稳态误差) 41、控制系统闭环传递函数的零点对应系统微分方程的特征根。应是极点 42、改善二阶系统性能的控制方式有哪些? 43、什么是二阶系统?什么是Ⅱ型系统? 44、恒值控制系统 45、谐振频率 46、随动控制系统 47、稳态速度误差系数K V 48、谐振峰值 49、采用比例-微分控制或测速反馈控制改善二阶系统性能,其实质是改变了二阶系统的什么参数?。 50、什么是控制系统的根轨迹? 51、什么是常规根轨迹?什么是参数根轨迹? 52、根轨迹图是开环系统的极点在s 平面上运动轨迹还是闭环系统的极点在s 平面上运动轨迹? 53、根轨迹的起点在什么地方?根轨迹的终点在什么地方? 54、常规根轨迹与零度根轨迹有什么相同点和不同点? 55、试述采样定理。

自控原理练习题

2.1系统结构图如图1所示,试确定传递函数C(s)/R(s)。 图1 2132112()() ()1() G G G C s R s G H G H += ++ 2.2系统结构图如图1所示,试确定传递函数C(s)/R(s)和C(s)/N(s)。 1212121 () ()1G G C s R s G G G G H =++ 23112 ()()1(1)G G C s N s G H G =++

例3-10 某系统在输入信号r (t )=(1+t )1(t )作用下,测得输出响应为: t e t t c 109.0)9.0()(--+= (t ≥0) 已知初始条件为零,试求系统的传递函数)(s φ。 解 因为22111)(s s s s s R +=+= )10() 1(10109.09.01)]([)(22 ++= +-+= =s s s s s s t c L s C 故系统传递函数为 1 1.01)()()(+== s s R s C s φ 例 3-12 设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如图3-34所示。试确定系统的传递函数。 解 首先明显看出,在单位阶跃作用下响应的稳态值为3,故此系统的增益不是1,而是3。系统模型为2 22 3()2n n n s s s ω?ζωω=++ 然后由响应的%p M 、p t 及相应公式,即可换算出ζ、n ω。 %333 3 4) ()()(%=-= ∞∞-= c c t c M p p 1.0=p t (s ) 由公式得 %33% p M e πζ-== 0.1 p t = = 4 3 0 0.1 t 图3-34 二阶控制系统的单位阶跃响应 h (t )

自动控制原理试题库套和答案详细讲解

可编辑word,供参考版! 一、填空(每空1分,共18分) 1.自动控制系统的数学模型有 、 、 、 共4种。 2.连续控制系统稳定的充分必要条件是 。 离散控制系统稳定的充分必要条件是 。 3.某统控制系统的微分方程为: dt t dc ) (+0.5C(t)=2r(t)。则该系统的闭环传递函数 Φ(s)= ;该系统超调σ%= ;调节时间t s (Δ=2%)= 。 4.某单位反馈系统G(s)= ) 402.0)(21.0() 5(1002 +++s s s s ,则该系统是 阶 型系统;其开环放大系数K= 。 5.已知自动控制系统L(ω)曲线为: 则该系统开环传递函数G(s)= ; ωC = 。 6.相位滞后校正装置又称为 调节器,其校正作用是 。 7.采样器的作用是 ,某离散控制系统 ) ()1() 1()(10210T T e Z Z e Z G -----= (单位反馈T=0.1)当输入r(t)=t 时.该系统稳态误差为 。 二. 1. 求:) () (S R S C (10分) R(s)

2.求图示系统输出C(Z)的表达式。(4分) 四.反馈校正系统如图所示(12分) 求:(1)K f=0时,系统的ξ,ωn和在单位斜坡输入下的稳态误差e ss. (2)若使系统ξ=0.707,k f应取何值?单位斜坡输入下e ss.=? 可编辑word,供参考版!

五.已知某系统L(ω)曲线,(12分) (1)写出系统开环传递函数G(s) (2)求其相位裕度γ (3)欲使该系统成为三阶最佳系统.求其K=?,γmax=? 六、已知控制系统开环频率特性曲线如图示。P为开环右极点个数。г为积分环节个数。判别系统闭环后的稳定性。 (1)(2)(3)

(完整版)自动控制原理课后习题及答案

第一章 绪论 1-1 试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点. 解答:1开环系统 (1) 优点:结构简单,成本低,工作稳定。用于系统输入信号及扰动作用能预先知道时,可得到满意的效果。 (2) 缺点:不能自动调节被控量的偏差。因此系统元器件参数变化,外来未知扰动存在时,控制精度差。 2 闭环系统 ⑴优点:不管由于干扰或由于系统本身结构参数变化所引起的被控量 偏离给定值,都会产生控制作用去清除此偏差,所以控制精度较高。它是一种按偏差调节的控制系统。在实际中应用广泛。 ⑵缺点:主要缺点是被控量可能出现波动,严重时系统无法工作。 1-2 什么叫反馈?为什么闭环控制系统常采用负反馈?试举例说 明之。 解答:将系统输出信号引回输入端并对系统产生控制作用的控制方式叫反馈。 闭环控制系统常采用负反馈。由1-1中的描述的闭环系统的优点所证明。例如,一个温度控制系统通过热电阻(或热电偶)检测出当前炉子的温度,再与温度值相比较,去控制加热系统,以达到设定值。 1-3 试判断下列微分方程所描述的系统属于何种类型(线性,非 线性,定常,时变)? (1)22 ()()() 234()56()d y t dy t du t y t u t dt dt dt ++=+ (2)()2()y t u t =+ (3)()()2()4()dy t du t t y t u t dt dt +=+ (4)() 2()()sin dy t y t u t t dt ω+= (5)22 ()() ()2()3()d y t dy t y t y t u t dt dt ++= (6)2() ()2() dy t y t u t dt +=

自动控制原理习题及答案

1. 采样系统结构如图所示,求该系统的脉冲传递函数。 答案:该系统可用简便计算方法求出脉冲传递函数。去掉采样开关后的连续系统输出表达式为 对闭环系统的输出信号加脉冲采样得 再对上式进行变量替换得 2. 已知采样系统的结构如图所示,,采样周期T=0.1s。试求系统稳定时K的取值范围。 答案:首先求出系统的闭环传递函数。由 求得,已知T=0.1s, e-1=0.368,故

系统闭环传递函数为,特征方程为 D(z)=1+G(z)=z2+(0.632K-1.368)z+0.368=0 将双线性变换代入上式得 0.632ω2+1.264ω+(2.736-0.632K)=0 要使二阶系统稳定,则有 K>0,2.736-0.632K>0 故得到K的取值范围为0<K<4.32。 3. 求下列函数的z变换。 (1). e(t)=te-at 答案:e(t)=te-at 该函数采样后所得的脉冲序列为 e(nT)=nTe-anT n=0,1,2,… 代入z变换的定义式可得 E(z)=e(0)+P(T)z-1+e(2T)z-2+…+e(nT)z-n+…=0+Te-aT z-1+2Te-2aT z-2+…+nTe-naT z-n+…=T(e-aT z-1+2e -2aT z-2+…+ne-naT z-n+…) 两边同时乘以e-aT z-1,得 e-aT z-1E(z)=T(e-2aT z-2+2e-3aT z-3+…+ne-a(n+1)T z-(n+1)+…) 两式相减,若|e-aT z-1|<1,该级数收敛,同样利用等比级数求和公式,可得 最后该z变换的闭合形式为 (2). e(t)=cosωt 答案:e(t)=cosωt 对e(t)=cosωt取拉普拉斯变换.得 展开为部分分式,即 可以得到 化简后得

自动控制理论试卷B答案

自动控制理论试卷B 答案 一、填空题(每空 1 分,共20分) 1、在水箱水温控制系统中,受控对象为 水箱 ,被控量为 水温 。 2、自动控制系统有两种基本控制方式,当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 开环控制系统 ;当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 闭环控制系统 ;含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 闭环控制系统 。 3、稳定是对控制系统最基本的要求,若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 稳定 。 4、传递函数是指在 零 初始条件下、线性定常控制系统的 输出的拉氏变换 与 输入拉氏变换 之比。 5、控制系统的数学模型,取决于系统 结构 和 参数 , 与外作用及初始条件无关。 6、在二阶系统的单位阶跃响应图中,s t 定义为 调节时间 。% 是 超调量 。 7、对于自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面,即:

稳定性 、 快速性 、和 准确性 ,其中最基本的要求是 稳定性 。 8、若某单位负反馈控制系统的前向传递函数为()G s ,则该系统的开环传递函数为 ()G s 。 9、能表达控制系统各变量之间关系的数学表达式或表示方法,叫系统的数学模型,在古典控制理论中系统数学模型有 微分方程 、 传递函数 等。 二、选择题(每题 2 分,共10分) 1、关于传递函数,错误的说法是 ( B ) A 传递函数只适用于线性定常系统; B 传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响; C 传递函数一般是为复变量s 的真分式; D 闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 2、已知单位负反馈系统的开环传递函数为221 ()6100 s G s s s +=++,则该系 统的闭环特征方程为 ( B )。 A 、261000s s ++= B 、 2(6100)(21)0s s s ++++=

自控控制原理习题王建辉第2章答案

2-1 什么是系统的数学模型在自动控制系统中常见的数学模型形式有哪些 用来描述系统因果关系的数学表达式,称为系统的数学模型。 常见的数学模型形式有:微分方程、传递函数、状态方程、传递矩阵、结构框图和信号流图。 2-2 简要说明用解析法编写自动控制系统动态微分方程的步骤。 2-3 什么是小偏差线性化这种方法能够解决哪类问题 在非线性曲线(方程)中的某一个工作点附近,取工作点的一阶导数,作为直线的斜率,来线性化非线性曲线的方法。 2-4 什么是传递函数定义传递函数的前提条件是什么为什么要附加这个条件传递函数有哪些特点 传递函数:在零初始条件下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 定义传递函数的前提条件:当初始条件为零。 为什么要附加这个条件:在零初始条件下,传递函数与微分方程一致。传递函数有哪些特点:

1.传递函数是复变量S 的有理真分式,具有复变函数的所有性质; n m ≤且所有系数均为实数。 2.传递函数是一种有系统参数表示输出量与输入量之间关系的表达式,它只取决于系统或元件的结构和参数,而与输入量的形式无关,也不反映系统内部的任何信息。 3.传递函数与微分方程有相通性。 4.传递函数)(s W 的拉氏反变换是系统的单位脉冲响应。 2-5 列写出传递函数三种常用的表达形式。并说明什么是系统的阶数、零点、极点和放大倍数。 n n n n m m m m a s a s a s a b s b s b s b s W ++++++++=----11 101110)( () () ∏∏==++= n j j m i i s T s T K s W 1 111)( 其中n m a b K = () () ∏∏==++= n j j m i i g p s z s K s W 1 1 )( 其中0 a b K g = 传递函数分母S 的最高阶次即为系统的阶数,i z -为系统的零点,j p -为系统的极点。K 为传递函数的放大倍数,g K 为传递函数的根轨迹放大倍数。

自控原理习题2009[1].3

自控原理习题及参考答案(09.03.) 一填空: 1.自动控制装置的任务是使受控对象的 被控量 按 给定值 变化 。 2. 受控对象 和 控制装置 的总体称自动控制系统。 3.自动控制的基本方式有三种,分别为 按给定值操纵 、 按干扰补偿 的开式控制 以及 按偏差调节 的闭式(反馈)控制。 4.分析控制系统常用的三种方法是 时域法 、 频域法 和 根轨迹法 。 5.描述控制系统的常用数学模型有 微分方程 、 传递函数 和 动态结构图 。 6.控制系统的阶跃响应性能指标主要有 峰值时间 t p 、 超调量 δ℅ 、 调节时间t s 、 稳态误差e ss 。 7.静态位置误差系数K P 表示系统在阶跃输入下的稳态精度,定义为K P =)S (H )S (G lim 0 s → ,静态速度误差系数V K 表示系统在斜坡输入的稳态精度,定义为V K = )S (H )S (SG lim 0 s → ,静态加速度误差系数K a 表示系统在等加速度信号输入的稳态精度定义为K a = )S (H )S (G S 2 s lim → 。 8.仅靠调整各元件参数无法保证稳定的系统,称 结构 不稳定系统。 9.单位负反馈二阶系统开环传函为G (S )) 1(1 +=S S ,其静态位置误差系数 K P = ∞ ,单位阶跃输入下的稳态误差是 0 ,静态速度误差系数 K v = 1 ,单位速度输入下的稳态误差是 1 ,静态加速度误差系数 K a = 0 ,单位加速度输入下的稳态误差是 ∞ 。 10.按校正元件在系统中连接方式的不同,校正可分为 串联 校正、 反馈 校正、 前馈 校正和 干扰补偿 四种。 11.某一阶系统具有单位负反馈形式,其开环传函为 S τ1 ,则其单位阶跃响应C (t )= t e τ 11-- 。 12.阶跃函数f(t)=2的拉氏变换为 S 2 , 13.函数F (S )= 3 42 ++S S S 的拉氏反变换为 t t e e 32321--+- 。 14.函数 F (S )= 3 1+S 的拉氏反变换为 t e 3- 。 15.超前网络11)(++=TS TS S G C αα (10<<α)所能提供的最大超前角为 α +α -11arcsin 。 16.某单位负反馈系统开环传函) 11.0(10 )(+= S S S G ,该系统的阻尼比ζ= 0.5 ,自然振荡角频率ω n = 10 ,单位阶跃响应的δ %= 16.3 % 。