公用设备工程师-专业基础（暖通空调、动力）-自动控制-4.5控制系统的误差分析

公用设备工程师-专业基础暖通空调、动力-自动控制-

4.5控制系统的误差分析［单选题］

1.减小闭环控制系统稳态误差的方法有［2018年真题］A.提高开环增益B.降低开环江南博哥增益C.增加微分环节和降低开环增益D.减少微分环节和降低开环增益正确答案A参考解析:稳定的控制系统在输入变量的作用下，动态过程结束后，进入稳定状态的误差，称为稳态误差ess稳态误差e.s的公式为--------------------R6=Hm£ioi+G°sHs开环传递函数Gs H s表示为:mKn*+i〃G0s s二一^------------------------------------------v；S ri7s+l2式中，K为系统的开环放大系数或开环增益；N表示开环传递函数所包含的积分环节数则提高开环增益，增加积分环节数目，可以减小稳态误差［单选题］

2.关于单位反馈控制系统的稳态误差，下列表示不正确的是0［2010年真题］A.稳态误差是系统调节过程中其输出信号与输入信号之间的误差B.稳态误差在实际中可以测量，具有一定的物理意义C.稳态误差由系统开环传递函数和输入信号决定D.系统的结构和参数不同，输入信号的形式和大小差异，都会引起稳态误差的变化正确答案A参考解析稳态误差是指当系统从一个稳态过渡到新的稳态，或系统受扰动作用又重新平衡后，系统可能会出现的偏差，而不是输出信号与输入信号之间的误差，可以在实际中测量控制系统的稳态误差不仅仅是由系统本身的特性开环传递函数决定的，还与输入函数输入信号有关同一个系统在输入信号不同时，可能有不同的稳态误差［单选题］

3.若单位负反馈系统的开环传递函数G s=10l+5s/［s s+52s+l］,则该系统为［2017年真题］A.0型系统B.I型系统c.n型系统.高阶型系统D正确答案B参考解析系统的类型由开环传递函数中的积分环节分母中V的个数决定，分母为、s nc+i/=】对于v=o,1,2的系统，分别称之为o型、I型、n型系统该开环传递函数V=l,则该系统为I型系统［单选题］

4.设单位负反馈系统的开环传递函数G s=10l+5s/s2+s+5,则系统的稳态位置误差系数为［2019年真题］A.k=0B.K=°°pC.K=10pD.幻=2正确答案D参考解析开环传递函数可表示为X［守Kf+1G s=^1--------------，空s n+i广】该系统v=0,因此属于0型系统稳态位置误差系数k的计算公式为KLlimGss—n/「101+5$=Imi-----------1U+s+5［单选题］

5.设单位负反馈系统的开环传递函数为G s=10l+5s/［s s2+s+5］时，系统的稳态速度误差系数为0［2016年真题］A.鼠,=2B.鼠=00C.=5D.K、,=10正确答案A参考解析将题设函数中的参数代入单位负反馈系统，H s=1,稳态速度误差计算公式为101+5s4=呵2s H s=lim s—4一=2X7SU+S+5［单选题］

6.单位负反馈系统的开环传递函数为G s=20/［s2s+4］,当参考输入为u t=4+6t+3t2时，稳态加速度误差系数为［2014年真题］A.Ka=0B.Ka=8C.=5D.Ka=20正确答案c参考解析单位负反馈系统，H s=1,由题意可知，输入函数为抛物线，则在抛物线输入函数作用下系统的稳态加速度误差系数的计算公式为K=lim$2G$//5=lim--=5O+4JT S S［单选题］

7.设单位反馈即负反馈传递函数为1的闭环系统的开环传递函数为G s=10/［s

0.ls+12s+l］,在参考输入为r t=2t时系统的稳态误差为［2008年真题］A.10B.

0.1C.

0.2D.2正确答案C参考解析单位斜坡函数输入下即r t=t时，控制系统的稳态误差ess=1/KVO式中，K\,为速度误差系数因此，当输入函数为r t=2t时，稳态误差的公式ess=2/K、,该系统的速度误差系数K、,为-------------------------2Tim$GsHs=Hm=-蚂.1-心川所以，稳态误差「2/K尸2/10=

0.2［单选题］

8.由环节G s=K/［s2+4+200］组成的单位反馈系统即负反S S馈传递函数为1的闭环系统单位斜坡输入的稳态速度误差系数为［2005年真题］A.K/200B.1/KC.KD.0正确答案A卬叫K”G5=T-----------$•「中+i参考解析传递函数的表达式为o当N=1时，该闭环系统为I型系统，则单位反馈系统的速度误差系数L的计算公式为K=limSGsr K=11013——-----------；—c ss.+4$-200200［单选题］

9.G s=2/［s6s+l3s+2］的单位负反馈系统的单位斜坡输入的稳态误差应为［2006年真题］A.1B.1/4C.0D.2正确答案A参考解析开环传递函数的形式为行而+1Gs=Tv---------------口叫S,II因此，该闭环系统N=l,为I型系统则速度误差系数的计算公式为K..=lim sGs=lims------------------Ji s6s+l3$+2=1单位斜坡输入的稳态速度误差ess的定义可知，稳态误差e=l/K=loss v［单选题］

10.某闭环系统的开环传递函数为G s=5l+2s/［s22+3+5］,S S其加速度误差系数为［2007年真题］A.1B.5C.0D.8正确答案AKJ1Q+1T-------------------------------------------------------Gs”vs n¥+i因此，该闭环系统N=2,为II型系统，则静态加速度参考解析开环传递函数的形式为:误差系数的计算公式为:K=\ms2Gsa=lim rx5l+2s:5:s+3s+5=1［单选题］ii.o型系统、I型系统、n型系统对应的静态位置误差系数分别为［2013年真题］A.K,8,OOB.8,K,0C.8,8,KD.0,8,8正确答案A参考解析传递函数的公式为X率Kfl+1Gs〃s=T-------------、邛s n+iJT当V=0时，系统为0型系统；当V=1时，系统为I型系统；当v=2时，系统为n型系统静态位置误差系数的公式为号.盟G二国⑸对于0型系统，静态位置误差为K=\mG sHspQ■6V\/X/r J-中Kfl+1=lim—二---------即II+1__对于I型系统，静态位置误差为:K.=limGr XTUX盯辜1+1=呵三----------R空+1=J对于n型系统，静态位置误差为K=limG s/f5p0X町［至+1・•t-1=lim—--------------Q6口、/nz+iJ4=3c［单选题］

12.对于单位阶跃输入，下列说法不正确的是［2011年真题］A.只有0型系统有稳态误差，其大小与系统的开环增益成反比B.只有0型系统有稳态误差，其大小与系统的开环增益成正比C.I型系统位置误差系数为无穷大时，稳态误差为0D.II型及以上系统与I型系统一样正确答案B参考解析AB两项，对于单位阶跃输入，0型系统的位置误差系数=K,稳态误差ess=l/1+K=1/l+K o因此，0型系统在单位阶跃输入下是有稳态误差的，P其大小与系统的开环增益K成反比CD两项，对于单位阶跃输入，I型系统及I型以上的系统的位置误差系数卜=8,稳态误差ess=l/1+K=0P［单选题］

13.设系统的开环传递函数为G s,反馈环节传递函数为Hs,则该系统的静态位置误差系数、静态速度误差系数、静态加速度误差系数正确的表达方式是0［2012年真题］UmGl\H\51II//5islims:GuiHl5iJA.T IIB.1K IX一wc iinsGl HeHII I、、麻，C.i——lirnCGi Hs i、lnnsGi siHlsi、lunGisiHi siSI ID.…3c…工正确答案A参考解析单位阶跃函数输入下的静态位置误差系数单位斜坡函数输入的静态速度误差系数=吧⑶单位抛物线函数输入下的静态加速度l天差系数1，o［单选题］

14.为减小单位负反馈系统的稳态误差，在保证系统稳定的前提下，下列方法无效的有A.提高系统的开环增益B.增加开环系统中积分环节的个数C.加入积分环节D.改变系统各环节的时间常数正确答案D参考解析减小和消除稳态误差的方法主要有

①提高系统的开环增益；

②增加系统开环传递函数中积分环节的个数但是这两种方法均会降低系统的稳定性由于在稳态时，s-0,所以s各幕次项的系数时间常数的改变对系统稳态误差无影响［单选题］

15.0型系统对单位阶跃输入是,减小开环放大系数K,使______o0A.有差系统；稳态误差减小B.有差系统；稳态误差增大C.有差系统；稳态误差不变D.无差系统；稳态误差为零正确答案B参考解析0型系统在单位阶跃输入下是有稳态误差的，其稳态误差大小为1/1+K,所以0型系统对单位阶跃输入是有差系统因此可以通过增大开环放大系数K使稳态误差减小，但不能消除；而减小开环放大系数K,则会使系统稳态误差增大［单选题］

16.系统的开环传递函数为G sHs=Kjs+1/［s2Tis+T1Kub2s+1］,则该系统为型系统A.0B.IC.IID.Ill正确答案C参考解析闭环系统的开环传递函数一般可以表示为3+1「n s+i’当v=0时，称为0型系统，没有积分环节；当v=1时，称为I型系统，有1个积分环节；当v=2时，称为n型系统，有2个积分环节；依次类推本题v=2,则该系统为n型系统［单选题］

17.对于单位阶跃输入，下列表示不正确的是（）A.只有0型系统具有稳态误差，其大小与系统的开环增益成反比B.只有0型系统具有稳态误差，其大小与系统的开环增益成正比C.I型系统位置误差系数为无穷大时，稳态误差为0D.II型及以上系统与I型系统一样正确答案B参考解析闭环系统的开环传递函数一般可以表示为X卬（萃-1）G（s）H（s）=-^----------s n（7；s-l）淖单位阶跃函数输入时的稳态误差为e=l/（1+ss、一一K-=limGis）H（si及），位置误差系统系数--*0，则0型系统v=0,Kp=K,e=ss1/（1+K）,存在稳态误差，其大小与系统的开环增益K成反比；I型系统及I型以上的系统v=l,2,…，K=oo,ess=O,位置误差系数均为无穷大，稳P态误差均为零，不具有稳态误差［单选题］

18.在抛物线函数输入下，若要消除稳态误差，必须选择（）及以上的系统A.0型B.I型c.n型D.III型正确答案D参考解析在抛物线函数输入下，o型、I型系统的稳态误差都是无穷大，而n型系统稳态误差为i/K,因此若要消除稳态误差，必须选择in型及以上的系统，但系统中积分环节太多，动态特性就会变坏，甚至使系统变得不稳定［单选题］

19.为使单位斜坡函数作用下达到无稳态误差的控制精度，系统开环传递函数必须含有（）的积分环节A.零个B.1个C.1个及以上D.2个及以上正确答案D参考解析在单位斜坡函数输入下，0型系统的稳态误差为无穷大，不能跟踪斜坡函数I型系统虽然可以跟踪单位斜坡输入函数，但存在稳态误差，e=1/Ko因此，ss若要在单位斜坡函数作用下达到无稳态误差的控制精度，系统开环传递函数必须含有2个及以上的积分环节［单选题］

20.在单位斜坡函数输入下，0型系统的稳态误差为,0型系统跟踪斜坡输入A.有差系统；可以B.无穷大；不能C.有差系统；不能D.为零；可以正确答案B参考解析在单位斜坡函数输入下，速度误差系数工=吧9叼，则稳态误差ess为1/对于0型系统，速度误差系数为0,则稳态误差为无穷大，所以0型系统不能跟踪斜坡输入［单选题］

21.系统的开环传递函数为G s=5l+2s/［s22+3+SS5］,系统的加速度误差系数为A.5B.1C.0D.2正确答案B参考解析闭环系统的开环传递函数一般可以表示为珀军TG s”s=^--------------------s n¥+i广1当v=0时，称为0型系统，没有积分环节；当v=1时，称为I型系统，有1个积分环节；当v=2时，称为H型系统，有2个积分环节；依次类推则该系统为n型系统，由系统的速加度误差系数公式可得Ka=limsGs。