机械工程控制基础参考答案(DOC 17页).doc

1、机械工程控制基础模拟卷一、选择题1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（ D）A、系统已定，输入不确定，求系统的输出B、系统已定，输入已知，求系统的输出（响应）C、系统已定，规定系统的输入D、系统不定，输入已知，求系统的输出（响应）2. 已知机械系统的传递函数为则系统的阻尼比、增益和放大系数是（B）。A. 0.25, 1, 1 B. 0.5,4,1 C. 0.25,4,4 D. 0.5,1,43. 弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/（ms2+cs+k）,则系统的无阻固有频率n为（A ） A B C D 4. 对于定常控制系统来说（A ）A、 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B、 微分

2、方程的各阶微分项的幂为1C、 不能用微分方程表示D、 系统总是稳定的5.微分环节反映了输入的变化趋势，可以应用于( A )。A. 增加系统阻尼 B.减小系统阻尼 C.减弱噪声的作用 D. 减小稳态误差6. 系统方块图如图所示,其开环传递函数Gk(S)是（A ）A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1) D 5/S(3S+1)7.系统的输出误差为e(t)，其稳态误差为：（ A ）A B C D 8. 比例环节的对数幅频特性曲线是一条（ A ）。A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线 D.斜率为-10db/dec的直线9. 所谓校正（又称补偿）是指（

3、 B）A、加入PID校正器 B、在系统中增加新的环节或改变某些参数C、使系统稳定 D、使用劳斯判据10. PI校正属于下面哪种校正方法：（ B） A相位超前校正 B 相位滞后校正C相位滞后超前校正 D无法确定二、 填空题1. 设计控制系统基于以下几个要求： 稳定性 、 精确性 和 快速性 。2. 传递函数可定义为：在外界输入作用前，输入、输出的初始条件 为 零 时，线性定常系统的 输出量的拉氏变换 与 输入量的拉氏变换之比。3. 当阻尼比大于0小于1时，系统称为 欠阴尼 系统，当阻尼比=0时，系统称为 无阻尼 系统，当阻尼比=1时， 系统称为 临界阻尼 系统，当阻尼比大于1时系统称为 过阻尼

4、系统。三、计算题1. 列出如右图所示的系统的微分方程，并推出传递函数。2. 化简图示系统框图，并写出其传递函数3. 已知传递函数如下图所示，求单位阶跃响应的最大超调量Mp和峰值时间tp 4.已知单位反馈系统的开环传递函数为:，求单位阶跃和单位斜坡函数输入作用下的稳态误差5. 已知某系统的特征方程为s4+s3+4s2+6s+9=0，试判别其系统的稳定性 6. 试绘制下列传递函数的Bode图。机械工程控制基础模拟卷一、选择题1. 传递函数的零点、极点和放大系数分别是（C ）A. 零点z=1, 极点p1=-1, p2=-2，放大系数为0.5B. 零点z=1, 极点p1=-1, p2=-2，放大系数为

5、2C. 零点z=-1, 极点p1=-1, p2=-2，放大系数为0.5D. 零点z=-1, 极点p1=-1, p2=-2，放大系数为22、弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/（ms2+cs+k）,则系统的无阻固有频率n为（ 1） 3小题图3.系统方块图如右图所示,其开环传递函数Gk(S)是（A ）A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1) D 5/S(3S+1)4. 设一个系统的传递函数为，则该系统可以看成由（A ）串联而成A. 惯性环节和延迟环节B. 积分环节、惯性环节与延迟环节C. 惯性环节与导前环节D. 比例环节、惯性环节与导前环节5. 已知系统的开环传递函数

6、为，则系统的增益和型次分别为：（ D ）A 3，II型B 3/2，II型C 1，I型 D 1，II型6. 劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对（ D ）A、闭环系统的传递函数 7小题图B、开环系统的传递函数C、闭环系统中的开环传递函数的特征方程 D、闭环系统的特征方程7. 已知最小相位系统的Bode图如右图所示，则此系统包含的积分环节为：（ B ）A0个 B1个 C2个 D3个8.二阶振荡环节G(s)的幅频特性（B ）A、越大，谐振峰越高 B、越小，谐振峰越高C、越小，谐振峰越高 D、越大，谐振峰越高9. 已知系统开环传递函数为25/S (0.4S+1)(5S+1)，则系统开环增益及型次（

7、型号）依次为（ D） A 25，0型 B 5，型 C 25，型 D 25，型 10. 若已知某串联校正装置的传递函数为K(S+a)/(S+b),ab,，其中K=b/a，则它是一种（C ） A滞后超前校正 B相位滞后校正 C增益为1的相位超前校正 D增益小于1的相位超前校正 二、填空题1.时间响应是指系统的输出在 时域 上的表现形式，按振动来源可分为：_ _和_；频率响应是指系统的输出在 频域 上的表现形式。2.若系统传递函数G(S)的所有 零点 和 极点 均在S平面的 左半平面 ，则系统称为最小相位系统。3.微分环节的幅频特性等于 ，相频特性等于 90 ，其频率特性的Nyquist图是 ，由原

8、点指向无穷远处。三、计算题1、写出图示系统的传递函数，并写出系统的和。2. 化简所示系统框图，并写出其传递函数3. 已知单位反馈系统的开环传递函数为求系统的性能指标Mp，tp, ts, N 4. 单位反馈系统的开环传递函数为： ，求斜坡函数输入时，系统误差ess=0.01的K值。5. 试绘制下列传递函数的Nyquist图。6. 试绘制下列传递函数的Bode图。机械工程控制基础模拟卷一、选择题1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（ D ）A、 系统已定，输入不确定，求系统的输出B、 系统已定，输入已知，求系统的输出（响应）C、 系统已定，规定系统的输入D、 系统不定，输入已知，求系统的输出（

9、响应）2. 系统的单位脉冲响应函数w(t)=1.2e-0.12t,则系统的传递函数G(S)为（D ） A 1/（S+0.12） B 1.2/(S+1.2) C 1.2/(S+1) D 1.2/(S+0.12) 3. 系统方块图如下图所示,其闭环传递函数GB(S)是（D ）A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1) D 1/ (8S+1)4. 二阶系统的阻尼比的范围；00.707，其有阻尼固有频率d与谐振频率r的关系为（A ）A rd C r=d D 5. 二阶系统的传递函数为，则系统增益为（ D ）A 10 B 0.5 C 4 D 56. 若系统的单位脉冲响应为e-

10、2t+2e-t,则系统的传递函数为：（ B）A、 B、 C、e-2s D、e-s7. 下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标：（C ）A 单位阶跃 B 单位脉冲 C 单位斜坡 D 单位正弦8. 系统如图所示，其稳态误差定义为：（B ）A、 essSG(S) B、esste(t) B、 C、esse(t) D、 esse(t)9、若系统Bode图的幅频特性在1处出现转折，其渐近线由-20db/dec转到-40db/dec（如图所示），这说明系统中有一个如下的环节（B ） A s+1 B 1/（s+1） C 1/(1s+1) D 12/（s2+21s+12） 10某系统传递函数为G(s)，

11、则转角频率为（ B ）A、 B、 C、 D、二、填空题1.传递函数的零点、极点、和比例系数分别是 -1 、 1,2 、 0.5 。2. 设计控制系统基于以下几个要求： 稳定 性、 精确 性和 快速 性。3. 若系统传递函数G(S)的所有 极点、零点 均在S平面的 左半平面 ，则系统称为最小相位系统。4、系统在外加激励的作用下，其 输出信号 随 时间 变化的函数关系称为系统的时间响应。二.计算、作图题1. 列写图中所示系统的微分方程，求其传递函数2.化简下列方框图，并写出传递函数。 3. 某系统如图 试求该系统的峰值时间、最大超调量（单位阶跃输入）。4. 系统如下图所示，当系统输入信号为5. 已知一单位反馈系统的开环传递函数为： 求为使系统稳定，用劳斯判据确定K的取值范围。6.已知系统的开环传递函数为 判断闭环系统稳定性，若稳定，求出相位裕度?