1、机密 第 1 页，共 5 页 浙 江 科 技 学 院 浙 江 科 技 学 院 2021 年硕士研究生招生入学考试试题 B 卷 2021 年硕士研究生招生入学考试试题 B 卷 考试科目：机械控制工程基础 考试科目：机械控制工程基础 代码：812代码：812 （请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效）（请考生在答题纸上答题，在此试题纸上答题无效）一、填空题。一、填空题。（18 小题共 15 空，每空 1 分；916 小题共 15 空，每空 2 分，共 45 分）1.根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 控制系统、程序控制系统和 系统。2.控制系统的时间响应可以划分为 和 两个过程。3.方框
2、图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和 连接。4.系统的传递函数是指在 条件下，系统输出的拉式变换与引起该输出的输入的拉式变换之比。5.传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 。6.当二阶系统阻尼比 大于 0 小于 1 时，系统称为 系统，当阻尼比=0 时，系统称为 系统，当阻尼比=1 时，系统称为 系统，当阻尼比 大于 1 时系统称为 系统。7.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 圆。8.控制系统的相对稳定性用 和 来衡量。9.典型二阶振荡系统性能指标中的 时间可由响应曲线的包络线近似求出。10.某系统的传递函数为3420)(sSG，系统的时间常数为
3、 s，单位阶跃输入下系统的稳态值为 ，此系统是由 环节和 环节组成。机密 第 2 页，共 5 页 11.某系统传递函数为sksG)(，则其对数幅频特性 L()是一条斜率为 的直线，在零分贝点处的频率 ，而它的相频特性是条恒为 的直线。12.已知系统的开环传递函数为)1s2(1)ss()1()s()s(22221TsTTsKHG，则它的对数幅频特性渐近线在 趋于无穷大处的斜率为 （单位为dB/dec），频率特性相位移()=。13.某系统的原传递函数为1)s(2s30)s(G，1)s(2ss5.02030)s(）（kG为串联校正后的传递函数，则该校正环节为 。14.系 统 的 单 位 脉 冲 响
4、应 为)(1)2(2teett，则 系 统 的 传 递 函 数为 。15.已知函数)3)(1s22(s1)s(2sssF,则)(tf的终值 。16.某系统的开环传递函数为)25()3s2(4ss，则该系统为 型系统，开环增益为 。二、简单题二、简单题（本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分）1.控制系统的基本要求有哪些？可以正常工作的首要条件是其中的哪一个？（6 分）2.请说明开环控制系统和闭环控制系统的根本区别以及他们的优缺点。（6 分）3.什么是最小相位系统？最小相位系统和非最小相位系统的对数频率特性有何异同？（6 分）4.在对机械控制系统进行数学模型时，需要建立系统的运动方程式
5、。请简要介绍建立系统运动方程的步骤。（6 分）机密 第 3 页，共 5 页 5.什么是稳态误差？稳态误差与哪些因素有关？（6 分）三、如图 1 所示控制系统，将方框图化简，并求出其传递函数。（10 分）图 1 控制系统 四、如图 2 所示系统，其单位阶跃响应如图 3 所示，确定 T、D 和 K。(15分)图 2 系统方块图 图 3 系统单位阶跃响应曲线 五、已知单位反馈系统的开环传递函数为)58(s)(2ssKsG，试根据下述要求确定 K 值范围。（15 分）（1）使闭环系统稳定；（2）当输入信号为输入ttr)(时满足1sse。六、如图 4 所示为弹簧阻尼系统，K1=1500N/m，K1=20
6、00N/m 是弹簧刚度，D=30N/(m/s)为阻尼系数，若)(txi为输入位移，)(otx为输出位移，建立数学模型并求弹簧阻尼系统的传递函数 sXsXGio)s(，当系统输入为-G1（s）G3（s）R(s)C(s)G2（s）+G4（s）+H2（s）H1（s）-机密 第 4 页，共 5 页 ）（10sin10)(ttxi时，试求系统的稳态输出。（15 分）ixox1K2KD 图 4 弹簧阻尼系统 七、设一系统前向通道的传递函数为 11sssG，反馈通道的传递函数为 131ssH，画出系统开环传递函数的乃氏图（大致形状），求出乃氏图与横坐标轴的交点，用那奎斯特稳定判据判断系统的稳定性。（15 分）八、今测得最小相位系统渐近对数幅频特性曲线如图 5 所示，试求其传递函数 G(s)的表达式。（5 分）图 5 对数幅频特性曲线 简单函数的拉式变换：22cossstL 22sinstL 0 L(dB-20 dB/dec-40 dB/dec 1 100 -60 dB/dec(rad/s)10 40 机密 第 5 页，共 5 页 1!nnsntL aseLat1 stL11 二阶系统瞬态响应指标计算公式：二阶系统瞬态响应指标计算公式：21nd arccos1drt 21 eMp dpt
