机械控制工程基础
一、填空题
1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。
3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。
4. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 恒值 控制系统、 随动 控制系统和 程序控制系统。
5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。
6. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为__线性__ 控制系统、 非线性_控制系统。
7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。
8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速性 和准确性。 9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。
10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。
12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终稳定状态的响应过程。 13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为
2
1
s 。 15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。
16．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss = ∞ 。 17. I 型系统G s K
s s ()()
=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态
误差为 ∞ 。
18. 一阶系统11
Ts +的单位阶跃响应的表达是T
t
e --1。
19．决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。
20. 二阶系统的典型传递函数是2
222n
n n
w s w s w ++ξ。 21．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。 22. 二阶系统的阻尼比ξ为 0 时，响应曲线为等幅振荡。 23. 系统输出量的实际值与 输出量的期望值 之间的偏差称为误差。
24. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 25. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的 积分 环节数来分类的。
26. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 正弦函数 。
27．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为 相频特性 。
28. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 29. 用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和__对数坐标_图示法。 30．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为 －20 dB ／dec 。 31．0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为 0 dB/dec ，高度为20lgKp 。 32. ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在 第四 象限，形状为 半圆。 33. G(s)=
1
1
+Ts 的环节称为 惯性 环节。
34．设系统的频率特性为)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω，则)(R ω称为 实频特性 。
35. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的 稳态性能 。 36.二阶系统的阻尼系数ξ=__0.707____时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。
37. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是 稳定的系统。
38. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。
39. 当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是 负数 时，系统是稳定的。 40. 函数te -at 的拉氏变换为
2
)
(1
a s +。
二、单项选择题：
1． 一阶系统G(s)=
1
+Ts K
的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 [ B ] A ．越长 B ．越短 C ．不变 D ．不定
2. 传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关？ [ C ]
A.输入信号
B.初始条件
C.系统的结构参数
D.输入信号和初始条件
3．惯性环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 [ C ]
A ．-270°
B ．-180°
C ．-90°
D ．0° 4．设积分环节的传递函数为G(s)=
s
1
，则其频率特性幅值M(ω)= [ C ] A. ω
K
B.
2K ω
C.
ω1
D. 21
ω
5. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为 [ B ]
A. a 1y 1(t)+y 2(t)
B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)
C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)
D. y 1(t)+a 2y 2(t)
6．拉氏变换将时间函数变换成 [ D ]
A ．正弦函数
B ．单位阶跃函数
C ．单位脉冲函数
D ．复变函数
7．二阶系统当0<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 [ A ]
A.增加
B.减小
C.不变
D.不定
8．余弦函数cos t ω的拉氏变换是 [ C ]
A.ω+s 1
B.2
2s ω+ω C.22s s ω+ D. 2
2s 1ω
+ 9. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= [ A ]
A. 90°
B. -90°
C. 0°
D. -180°
10. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 [ A ]
A. -40(dB/dec)
B. -20(dB/dec)
C. 0(dB/dec)
D. +20(dB/dec)
11．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 [ B ]
A ．代数方程
B ．特征方程
C ．差分方程
D ．状态方程
12. 主导极点的特点是 [ D ]
A.距离实轴很远
B.距离实轴很近
C.距离虚轴很远
D.距离虚轴很近
13．采用非单位负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 [ C ]
A ．
)
s (G 1)
s (G +
B ．
)
s (H )s (G 11
+
C ．)
s (H )s (G 1)
s (G +
D ．)
s (H )s (G 1)
s (G -
14.反馈控制系统是指系统中有( A ) A.反馈回路 B.惯性环节 C.积分环节 D.PID 调节器
15.( A )=
1
s a
+,(a 为常数)。 A. L ［e －at ］ B. L ［e at ］ C. L ［e －(t －a)］ D. L ［e －(t+a)］
16.L ［t 2e 2t ］=( B ) A. 123
()s - B. 1
a s a ()+ C.
223
()
s +
D.
23
s
17.若F(s)=4
21
s +，则Lim f t t →0()=( B )
A. 4
B. 2 t e t F 2
1
2)(-?=
C. 0
D. ∞
18.已知f(t)=e at ,(a 为实数)，则L ［f t dt t ()0
?］=( C )
A. a
s a
- B. 1
a s a ()+ C.
1
s s a ()
-
D.
1
a s a ()
- 19.f(t)=32
2
t t ≥
B. 12s
e s - C. 3
2s e s -
D. 32s e s
20.某系统的微分方程为52000&&()&()()()x t x t x t x t i +?=,它是( C )
A.线性系统
B.线性定常系统
C.非线性系统
D.非线性时变系统 21.某环节的传递函数为G(s)=e －2s ，它是( B )
A.比例环节
B.延时环节
C.惯性环节
D.微分环节 22.图示系统的传递函数为( B ) A. 1
1
RCs + B.
RCs RCs +1
解：跟据电压定律得 00220022
11()1
i i
u dt u u RC d u du d u dt RC dt dt
RCs
G s RCs +=+==
+?
C. RCs+1
D.
RCs RCs
+1
23.二阶系统的传递函数为G(s)=34100
2s s ++,其无阻尼固有频率ωn 是( B ) A. 10
B. 5
C. 2.5
D. 25
24.一阶系统K
Ts
1+的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( C ) A.
K T
B. KT
C. -
K T
2
D. K T
2
25.某系统的传递函数G(s)=K
T s +1
,则其单位阶跃响应函数为( C )
A. 1T
e Kt T -/
B.
K T
e
t T
-/ C. K(1－e －t/T ) D. (1－e －Kt/T )
26.图示系统称为( B )型系统。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ
27.延时环节G(s)=e －τs 的相频特性∠G(j ω)等于( B )
A. τω
B. –τω
C.９０°
D.１８０° 28.对数幅频特性的渐近线如图所示， 它对应的传递函数G(s)为( D ) A. 1+Ts B. 1
1+Ts
C.
1Ts
D. (1+Ts)2
29.图示对应的环节为( C )
A. Ts
B.
1
1+Ts C. 1+Ts D.
1Ts
30.设系统的特征方程为D(s)=s 3+14s 2+40s+40τ=0，则此系统稳定的τ值范围为( B ) A. τ>0 B. 0<τ<14 C. τ>14 D. τ<0 31.典型二阶振荡环节的峰值时间与( D )有关。 A.增益 B.误差带 C.增益和阻尼比 D.阻尼比和无阻尼固有频率 32.若系统的Bode 图在ω=5处出现 转折(如图所示)，这说明系统中有 ( D )环节。
A. 5s+1
B. (5s+1)2
C. 0.2s+1
D.
10212
(.)
s +
33.某系统的传递函数为G(s)=
()()
()()
s s s s +-+-72413,其零、极点是( D )
A.零点s=－0.25,s=3;极点s=－7,s=2
B.零点s=7,s=－2;极点s=0.25,s=3
C.零点s=－7,s=2;极点s=－1,s=3
D.零点(分子为0)s=－7,s=2;极点(分母为0)s=－0.25,s=3
34.一系统的开环传递函数为
32235()
()()
s s s s +++,则系统的开环增益和型次依次为( A )
原式=?????
?
??+++)11513152(15)
121(62s s s ，故K=6/15=0.4(注意多项式的常数项为1) A. 0.4，Ⅰ B. 0.4，Ⅱ C. 3，Ⅰ D. 3，Ⅱ
35.已知系统的传递函数G(s)=K
T e s
ts 1+-，其幅频特性｜G(j ω)｜应为( D )
A. K
T e 1+-ωτ B. K
T e 1+-ω
τω C.
K T e 22
2
1+-ω
τω
D.
K T 12
2
+ω
36.二阶系统的阻尼比ζ，等于( C ) A.系统的粘性阻尼系数
B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比
C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比
D.系统粘性阻尼系数的倒数
37.设ωc 为幅值穿越(交界)频率，φ(ωc )为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为( C )
A. 180°－φ(ωc )
B. φ(ωc )
C. 180°+φ(ωc )
D. 90°+φ(ωc ) 38.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=4
5s s ()
+，则系统在r(t)=2t 输入作用下，其稳态误差为( A ) A.
104
B. 54
C. 45
D. 0
39.二阶系统的传递函数为G(s)=
1
222s s n n
++ζωω,在0＜ζ＜
22
时，其无阻尼固有频率ωn 与谐
振频率ωr 的关系为( C )
A. ωn <ωr
B. ωn =ωr
C. ωn >ωr
D. 两者无关 40.串联相位滞后校正通常用于( B )
A.提高系统的快速性
B.提高系统的稳态精度
C.减少系统的阻尼
D.减少系统的固有频率
41.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ωc =4处提供最大相位超前角的是( D )
A.
41
1
s s ++ B.
s s ++1
41
C.
011
06251
..s s ++
D.
06251
011
..s s ++ 42.从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率ωc ≈40，则下列串联校正装置的传递函数中能在
基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是( B ) A.
00041
0041
..s s ++
B.
041
41
.s s ++ C.
41
101
s s ++ D.
41
041
s s ++. 三、简答题
1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么
答：1）机械控制工程是研究控制论在机械工程中应用的学科，用于改进和完善机械系统。 2）有以下五个任务: (1)系统分析。 (2)最优控制。 (3)最优设计。 (4)系统辨识。 (5)滤波与预测。
1.2 什么是反馈什么是外反馈和内反馈
答：1）将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端，并与输入信号共同作用于系统的过程，称为反馈或信息反馈。
2）外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈，构成一个自动控制系统。
3内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用，形成非人为的“内在”反馈，从而构成一个闭环系统。
1.3 反馈控制的概念是什么为什么要进行反馈控制 答：1）反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。
2）为了提高控制系统的精度，增强系统抗干扰能力。 1.4闭环控制系统的基本工作原理是什么 答：工作原理如下:
(1)检测被控制量或输出量的实际值;
(2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值; (3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。
通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。 1.5对控制系统的基本要求是什么
答：基本要求是稳定性、准确性和快速性。
1）稳定性是指系统振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。是保证控制系统正常工作的首要条件。 2）准确性是指控制系统的控制精度，一般用稳态误差来衡量。是衡量控制系统性能的重要指标。
3）快速性是指系统消除输出量与输入量之间产生偏差的快慢程度。 3.1 什么是时间响应？时间响应由那两部分组成？
答：1）时间响应：在输入信号作用下，系统的输出随时间变化的过程。 2）时间响应由瞬时响应和稳态响应组成。 3.2 简述脉冲响应函数和传递函数的关系。
答：脉冲响应的拉氏变换等于传递函数乘以脉冲信号的拉氏变换，由于脉冲信号的拉氏变换为1，所以脉冲响应的拉氏变换等于传递函数。 3.3 简述一阶系统的阶跃响应。
,1)(≥-=-
t e
t x T
t o
答：一阶系统的阶跃响应为：
3.4典型二阶系统的传递函数，两个重要参数是什么？对系统性能的影响如何？
答：1）典型二阶系统： 2）阻尼比及系统的无阻尼固有频率是系统的两个重要参数。 3）它们决定着系统的时间响应特性。二阶系统的阻尼比决定了其振荡特性。 3.5 简述二阶系统的阶跃响应，并分别画出阶跃响应曲线。
答：1）二阶单位阶跃响应：)
2()(2
22n n n
o s s s s X ωξωω++= 2）图3-9.
3.6 误差和稳态误差的定义是什么？
答：1）系统实际输出量与期望输出量的偏差称为系统误差；
2）系统进入稳态后其实际输出量与期望输出量之间的相差程度。 3.7 稳态误差和哪些因素有关？计算稳态误差的方法有哪几种？
答：1）系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、型次和输入信号有关。
2）方法有：（1）拉氏反变换法；
（2）终值定理法； （3）静态误差系数法； （4）误差级数法； （5）动态误差系数法； （6）频率特性法。
5.1什么是系统的稳定性控制系统稳定的充分必要条件是什么
答：1）系统的稳定性是指:系统受到扰动作用时，输出偏离平衡状态，当扰动消除后，若系统在足够长的时间内能恢复到其原来的平衡状态或趋于一个给定的新平衡状态，则该系统是稳定的。反之，系统是不稳定的。
2）系统稳定的充分必要条件是:系统的全部特征根都具有负实部，即系统闭环传递函数的全部极点均位于复平面的左半平面。
四、程序题
1. 已知某闭环系统的传递函数为：25
1096.116.025
10)(2
3++++=
s s s s s G 求其单位阶跃响应曲线， 单位脉冲响应曲线，以及输入信号为r (t ) =1+t 的响应曲线。 解：程序如下： num=[10 25];
den=[0.16 1.96 10 25]; sys=tf(num,den) subplot(3,1,1); step(num,den); subplot(3,1,2); impulse(num,den) t=0:0.01:3; u=1+t;
subplot(3,1,3);
2
2
22)(n
n n
s s s G ωξωω++=
lsim(num,den,u,t) end
2.典型二阶系统的传递函数为 2
222)(n
n n
s s s G ωξωω++=；n ω为自然频率，ξ为阻尼比，试绘出当ξ=0.5， n ω分别取 2、4、6、8、10、12时该系统的单位阶跃响应曲线。 解：程序如下： kesi=0.5; wn=2;
while wn<13 num=wn^2;
den=[1 2*kesi*wn wn^2];
step(num,den); hold on; wn=wn+2; end end
3.单位反馈系统前向通道的传递
函数为：
s
s s s s s s s s s s G +++++++++=234562345101052
8882)(，试绘制该系统的Bode 图和Nyquist 曲线。
解：程序如下：
num=[2 8 12 8 2];
den=[1 5 10 10 5 1 0]; figure(1);
bode(num,den); figure(2);
nyquist(num,den); end
2. 设有一高阶系统开环传递函数为：
271
.6635.0268.006.0359.9436.1218.0016.0)(2
323++++++=s s s s s s s G ，试绘制该系统的零极点图，求取该系统的特征根，判断系统的稳定性。
解：程序如下：
num=[0.016 0.218 1.436 9.359]; den=[0.06 0.268 0.635 6.271]; pzmap(num,den); roots(den) end
求得特征根为：
ans =
-5.7710 0.6522 + 4.2054i 0.6522 - 4.2054i
特征根有正实部，故系统不稳定。
五、计算题
2-1 2-2
2-3（1）t
t s s e e s F L t f s s s s A s s s s A s A s A s F 321312
12
12)]([)(2
)3()3)(2(1
1
)2()3)(2(1)
3()2()(----=-=+-===??????++++=-=??????++++=++
+=
（2）
t
e t e t
f s s s s F t t ωωsin 4cos )(1)4(1
4
1)4(4)(4422---=++-+++=
（3）
t
t s s s e te t t f s s s s s A s s s s s A s s s s s A s A s A s A s F 332
3122
202
1322
112
121)(32)(121
)3()3()1(221)1()3()1(23
2)3()1(2)
3()1()(---=-==+-==??????++++=-=??????++++==??????+++=++
++=
3-9解：根据系统的开环传递函数可知系统的特征方程为：
由赫尔维茨判据可知，n=2且各项系数为正，且
2212032143450,/16.8a a a a a a a ?=-=>?>=以及，因此系统是稳定的。
由G(s)可知，系统式I 型系统，且K=7/8,故系统在21(),t t t 和 信号作用下的稳态误差分别为：
4-4解：1）由图可知，其低频段为一水平线，（即v=0），故系统为0型系统； 2）由)/(10lg 20dec dB K =求得16.3=K ；
3）由过点2斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
111+s T （式中，5.01
11==
ωT ） 由过点15斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
112+s T （式中，067.015
1
2≈=
T ） 综上所述，可得系统的开环传递函数为：)
1067.0)(15.0(16
.3)(++=
s s s G
4-5解：1）幅频特性渐近线的斜率变化依次是40204020-→-→-→-，说明系统具有三个环节： 2）由过点1ω斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
111+s T （式中，1
11
ω=T ）
由过点2ω斜率增加+20dB/dec 可知，包含一个微分环节12+s T （式中，2
11
ω=
T ）
由过点3ω斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
113+s T （式中，3
11
ω=T ）
3）其低频段是斜率为-20dB/dec 的直线，为Ⅰ型系统，1
2ωωωωc
K =
=（相似三角形定理）
综上所述，可得系统的开环传递函数为：1
23
1
2
,)
11
)(
11
(
)11
(
)(ωωωωωωc
K s s s s K s G =+++=
六、 解：1）其低频段是斜率为-20dB/dec 的直线，为Ⅰ型系统，
由01.4;200;01.02080==??
?????+-=+?-=ωωK b b
2）由过点0.01斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
111+s T （式中，1001
1
1==
ωT ） 由过点100斜率增加-20dB/dec 可知，包含一个惯性环节
112+s T （式中，01.0100
1
2==
T ） 综上所述，可得系统的开环传递函数为：
)
101.0)(1100(01
.4)(++=
s s s s G
解：（1）由函数表达式可知，系统为Ⅰ型，)12
1
(50
)121(2100)(+=+=s s s s s G K
故，K=50.
（2）系统的位置误差系数为 系统的速度误差系数为
当输入t t r 31)(+=时，系统的稳态误差为
机械工程控制基础（第六版）公式 1.典型时间函数的拉氏变换以及拉氏变换的性质 22222 1 111[1];[()]1;[];[]![sin ];[cos ];[]at n n L L t L t L e S S S a w S n L wt L wt L t S w S W S δ+= ===-===++ ①延迟性质：[()].()as L f t a e F S --= ②复数域的位移性质：[()]()at L e f t F S a -=+ ③相似定理：1[()]()S L f at F a a = ④微分性质：()12'(1)[()][](0)(0)(0)n n n n n L f t S F S S f S f f -+-+-+=---- 当初始条件为零时：()[()][]n n L f t S F S = ⑤积分性质：(1)()1[()](0)F S L f t dt f S S -+= +? 初始条件为零时：() [()]F S L f t dt S =? ⑥初值定理：0 (0)lim ()lim ()s t f f t SF S + + →+∞ →==;⑦终值定理：0 lim ()lim ()t s f t SF S →+∞ →= 2.传递函数的典型环节及公式 ①比例环节K ；②积分环节 1S ；③微分环节S ；④惯性环节11TS +；⑤一阶微分环节1TS + ⑥振荡环节 22 121 T S TS ζ++；⑦二阶微分环节2221T S TS ζ++；⑧延时环节S e τ- ⑨开环传递函数()()H S G S ； 其中G(S)为向前通道传递函数，()H S 为反馈传递函数 闭环传递函数() ()1()() G S G S H S G S = +闭 ⑩梅逊公式n n n t T ∑?= ? ； 1231i j k i j k L L L ?=-∑+∑-∑+ 其中：T ——总传递函数 n t ——第n 条前向通路得传递函数； ?——信号流图的特征式 3.系统的瞬态响应及误差分析 ①一阶系统传递函数的标准式()1 K G S TS = +， K 一般取1 ②二阶系统传递函数的标准式222 1 ().2n n n w G S k S w S w ζ=++; K 一般取1 ③2 1d n w w ζ=-；其中ζ为阻尼比，n w 为无阻尼自然频率，d w 为阻尼自然频率
已知两个线性系统G（S）=2s+9/4s2+7s+2和G(S)=s+6/s2+7s+1,应用series函数进行系统的串联连接。 >> sys1=tf([2 9],[4 7 2]) >> sys2=tf([1 6],[1 7 1]) >> sys=series(sys1,sys2) sys = 2 s^2 + 21 s + 54 ---------------------------------- 4 s^4 + 3 5 s^3 + 55 s^2 + 21 s + 2 例1-4 已知两个线性系统G（S）=2s+9/4s2+7s+2和G(S)=s+6/s2+7s+1,应用parallel函数进行系统的并联连接。 >> sys1=tf([2 9],[4 7 2]) >> sys2=tf([1 6],[1 7 1]) >> sys=parallel(sys1,sys2) sys= 6 s^3 + 54 s^2 + 109 s + 21 ---------------------------------- 4 s^4 + 3 5 s^3 + 55 s^2 + 21 s + 2 例1-5 已知线性系统G（S）=2s+9/2s2+6s+5 应用feedback函数进行系统的单位正反馈和负反馈连接。 正反馈 >> sys1=tf([2 9],[2 6 5]) >> sys=feedback(sys1,1,1) sys = 2 s + 9 --------------- 2 s^2 + 4 s - 4 负反馈 >> sys1=tf([2 9],[2 6 5]) >> sys=feedback(sys1,1,-1)
2014年度河南省公务员考试行测真题及答案解析及答案 第一部分常识判断 (共20题，参考时限15分钟) 1.下列关于党风建设的创新，按时间先后顺序排列正确的是： 以马克思列宁主义的理论思想武装起来的中国共产党，在中国人民中产生了新的工作作风，这主要的就是理论和实践相结合的作风，和人民群众紧密地联系在一起的作风以及自我批评的作用 工作作风上的问题绝不是小事，如果不坚决纠正不良风气，任期发展下去，就会像一座无形的墙把我们党和人民群众隔开，我们党就会失去根基、失去血脉、失去力量 务必使同志们继续地保持谦虚、谨慎、不骄、不躁的作风，务必使同志们继续地保持艰苦奋斗的作风 抓精神文明建设、抓党风、社会风气好转，必须狠狠地抓，一天不放松地抓，从具体事件抓起 A.①③②④ B.③④①② C.③①④② D.①③④② 2. 关于宇航员在太空的生活，下列说法不正确的是: A. 宇航员可使用特定的加热器对食品进行加热 B. 宇航员从太空返回地面后，失重状态消失，质量会有所增加 C. 宇航员应睡在固定的睡袋中，以免被气流失去误碰仪器设备开关 D. 在同一航空器中的宇航员可以直接交谈，无需借助无线电通讯设备 3. 下列关于国家主权及国防地理的表述，不正确的是： A. 主权是联合国赋予国家的最基本的权利 B. 一国的领海和领空都是其领土的组成部分 C. 我国南海四大群岛是东沙、西沙、中沙和南沙群岛 D. 我国与越南、缅甸、吉尔吉斯斯坦等十几个国家接壤
4. 下列情形可能发生的是： A. 南北朝贵族妇女去佛寺礼佛 B. 半坡原始居民种植玉米 C. 周武王穿着铁制铠甲伐纣 D. 秦朝儿童春天放纸风筝 5. 下列按主导产业演进顺序排列正确的是： ①石化产业②旅游服务业③服装业④信息产业⑤农产品加工业 A.⑤④①③② B.⑤①③②④ C.⑤③①②④ D.③①⑤④② 6. 《人民日报》评论指出：“一个人挥舞胳膊的自由止于别人鼻子的地方。”下列可以代替该评论的名言是： A. 哪里没有法律，哪里就没有自由 B. 法典就是人民自由的圣经 C. 法律是自由的保姆 D. 自由只服从法律 7. 下列法律谚语与其蕴含的法学理论对应正确的是： A. 法无明文授权不得为：人的权利根源于法条 B. 在法律面前人人平等：人的自由不能被剥夺 C. 迟到的正义不是正义：效率是法的价值目标 D. 民若不告则官必不究：诉权只能由个人行使 8. 我国古代文人在诗词中常运用典故表达自己的思想感受，下列作品中没有使用典故的是： A. 桃花潭水深千尺，不及汪伦送我情 B. 蓬山此去无乡路，青鸟殷勤为探看 C. 为报倾城随太守，亲射虎，看孙郎 D. 东篱把酒黄昏后，有暗香盈袖 9. 俗语说“绣花要得手绵巧，打铁还须自身硬”，下列与该俗语哲学道理相同的是：
全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1.5分，共30分) 1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) 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，求出系统的输出(响应) 2.f(t)如图所示 则L ［f(t)］为( ) A.s 1e -2t B. s 2e -2s C. s 1e -2s D. s 1 e -ts 3.已知F(s)=1) s(s 1 ，则L -1 ［F(s)］为( )
4.已知F(s)=L ［f(t)］，若F(s)= 1 2s s 1 2++,则f(t)|t ∞→=?( ) A.21 B.1 C.3 1 D.0 5.下列系统中为线性系统的微分模型为：( ) A.dt ) t (dx )t (x )dt )t (dx ( 12dt )t (x d 16 i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt ) t (dx 12 dt )t (x d 16i 002 02=++ C.)t (x )t (x 24dt ) t (dx 12 )dt )t (x d ( 16i 0022 02=++ D.)t (x )t (x )t ln(24dt ) t (dx 12 e dt )t (x d 16 i 00t 2 02=?+?+ 6.对于定常控制系统来说，( ) A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 B.微分方程的各阶微分项的幂为1 C.不能用微分方程表示 D.系统总是稳定的 7.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( ) A. G(S)H(S) 1 G(S)H(S)+ B. G(S) -1 H(S)G(S)?
《机械工程控制基础》实验指导书 工程与技术系 二O一一年四月
目录 实验一时间特性的计算机求解 (1) 实验二频率特性计算机求解 (3) 实验三系统稳定性分析 (5) 实验四系统稳态误差的计算 (7)
实验一 时间特性的计算机求解 一、 实验目的 1. 使用matlab 程序语言描述一阶二阶系统的时间响应。 2. 观察系统在单位阶跃信号、单位脉冲信号作用下的输出，并分析其动态性能。 二、 实验设备 计算机及matlab 仿真软件 三、 实验的内容 1. 使用matlab 程序语言描述一阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[01......,b b b m m -]; den=[01......,a a a n n -]; step(num,den) （2）求解实例： 求解一阶系统1 21 )(+=s s G 单位阶跃响应 num=[1]; den=[2 1]; step(num,den) 响应曲线如图所示：
2. 使用matlab 程序语言描述二阶系统单位阶跃型号下的的时间响应 （1）程序语言： num=[2 n ω]; den=[ 22 12)n n ξωω（]; step(num,den) （2）求解实例： 求解二阶系统4 6.14 )(2 ++=s s s G 单位阶跃响应 num=[4]; den=[1 1.6 4]; step(num,den) 响应曲线如图所示： 四、实验报告要求 使用matlab 程序语言下列一阶和二阶系统单位阶跃信号下的的时间响应，并确定影响系统快速性和稳定性的性能指标 （1）1 31 )(+= s s G （2）1000 5.341000 )(2 ++=s s s G
国考行测真题试卷及答案 20天行测83分申论81分（经验） （适合：国家公务员，各省公务员，村官，事业单位，政法干警，警察，军转干，路转税，选调生，党政公选，法检等考 试） ———知识改变命运，励志照亮人生 我是2010年10月15号报的国家公务员考试，报名之后，买了教材开始学习，在一位大学同学的指导下，大约20天时间，行测考了83.2分，申论81分，进入面试，笔试第二，面试第一，总分第二，成功录取。在这里我没有炫耀的意思，因为比我考的分数高的人还很多，远的不说，就我这单位上一起进来的，85分以上的，90分以上的都有。只是给大家一些信心，分享一下我的经验，我只是普通大学毕业，智商和大家都一样，关键是找对方法，事半功倍。 指导我的大学同学是2009年考上的，他的行测、申论、面试都过了80分，学习时间仅用了20多天而已。我也是因为看到他的成功，才决定要考公务员的。“人脉就是实力”，这句话在我这位同学和我身上又一次得到验证，他父亲的一位朋友参加过国家公务员考试命题组，这
位命题组的老师告诉他一些非常重要的建议和详细的指导，在这些建议的指导下，我同学和我仅仅准备了20天左右的时间，行测申论就都达到了80分以上。这些命题组的老师是最了解公务员考试机密的人，只是因为他们的特殊身份，都不方便出来写书或是做培训班。下面我会把这些建议分享给你，希望能够对你有所帮助。 在新员工见面会上，我又认识了23位和我同时考进来的其他职位的同事，他们的行测申论几乎都在80分以上，或是接近80分，我和他们做了详细的考试经验交流，得出了一些通用的备考方案和方法，因为只有通用的方法，才能适合于每一个人。 2010年国考成功录取后，为了进一步完善这套公务员考试方案，我又通过那位命题组的老师联系上了其他的5位参加过命题的老师和4位申论阅卷老师，进一点了解更加详细的出题机密和阅卷规则。因为申论是人工阅卷，这4位申论阅卷老师最了解申论阅卷的打分规则，他们把申论快速提高到75到80分的建议写在纸上，可能也就50页纸而已，但是，他们的建议比任何培训机构和书籍效果都好（我是说申论）。这一点我是深有体会并非常认同的。 最终我根据自己和23位80分以上同事的经验，还有6位命题老师4位申论阅卷老师给出的建议，总结出了这套国考（中央级）省考（省市县乡村级）通用学习方案。 在2011年4月份的省考和2011年11月的国考中，有1200多位考生使用这套方案，其中400多位参加国考的考生中有190多位录取，录取率48%，800多位参加省考的考生中有530多位录取，录
机械工程控制基础知识点 ●控制论的中心思想：它抓住一切通讯和控制系统所共有的特点，站在一个更概括的理论高度揭示了它们的共同本质，即通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 机械工程控制论：是研究机械工程技术为对象的控制论问题。（研究系统及其输入输出三者的动态关系）。 机械控制工程主要研究并解决的问题：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出(响应)，并通过输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析。（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最佳控制。（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出金肯符合给定的最佳要求，此即●最优设计。（4）当系统的输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此即系统识别或系统辨识。（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中得有关信息，此即滤液与预测。 ●信息：一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息。 信息传递/转换：是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递。 信息的反馈：是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号（或作用）与原系统的输入讯号（或作用）的方向相反（或相位相差180度）则称之为“负反馈”；如果方向或相位相同，则称之为“正反馈”。 ●系统：是指完成一定任务的一些部件的组合。 控制系统：是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。 开环系统：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路的。闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈的回路。
机械工程控制基础课程教学大纲 一、课程名称 机械工程控制基础Cybernetics Foundation for Mechanical Engineering 学时：40 二、授课对象 机械类各专业 三、先修课程 复变函数、积分变换 四、课程的性质、目标与任务 本课程侧重原理，其内容密切结合工程实际，是一门专业基础课。它是控制论为理论基础，以机械工程系统为研究对象的广义系统动力学；同时，它又是一种方法论。学习本课程的目的在于使学生能以动力学的观点而不是静态观点去看待一个机械工程系统；从整体的而不是分离的角度，从整个系统中的信息之传递、转换和反馈等角度来分析系统的动态行为；能结合工程实际，应用经典控制论中的基本概念和基本方法来分析、研究和解决其中的问题。这包括两个方面：①对机电系统中存在的问题能够以控制论的观点和思维方法进行科学分析，以找出问题的本质和有效的解决方法；②如何控制一个机电系统，使之按预定的规律运动，以达到预定的技术经济指标，为实现最佳控制打下基础。 五、课程的基本要求 1．对于建立机电系统的数学模型，有关数学工具（如Laplace变换等）的应用，传递函数与方框图的求取、简化与演算等，应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 2．对于典型系统的时域和频域特性，应有清楚的基本概念并能熟练掌握。 3．掌握判别线性系统稳定性的基本概念和常用判据。 4．对于线性系统的性能指标有较全面的认识，了解并掌握系统的综合与校正的常用方法。 5．了解线性离散系统和非线性系统的基本概念和基本的分析方法。 6．对系统辩识问题应建立基本概念。 六、教学内容与学时分配 授课学时为40学时，实验8学时；复习、做习题、写实验报告等课外学时为50学时以上。
一、填空题（20分） 1、系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 2、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和精确或准确性。 3、传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 4、传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。 5、判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。 6、频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 7、系统的性能指标按其类型可分为时域性能指标，频域性能指标，综合性能指标。 8、用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和对数坐标_图示法。 9、系统稳定的充要条件是：系统的全部特征根都具有负实部。 10、对广义系统，按反馈情况可分为开环系统、闭环系统。
选择题（20分） 1、拉氏变换将时间函数变换成 （ D ） A ．正弦函数 B ．单位阶跃函数 C ．单位脉冲函数 D ．复变函数 2、微分环节的频率特性相位移θ(ω)= ( A ) A. 90° B. -90° C. 0° D. -180° 3、设系统的传递函数为G(s)=25 525 2 ++s s ，则系统的阻尼比为 （ C ） A.25 B. 5 C. 2 1 D. 1 4、正弦函数sin t ω的拉氏变换是 （ B ） A. ω+s 1 B.2 2s ω+ω C.22s s ω+ D. 2 2s 1ω + 5、比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C ) A.90° B.-90° C.0° D.-180° 6、一阶系统的阶跃响应， ( D ) A.当时间常数T 较大时有振荡 B.当时间常数T 较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 7、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的 ( C ) A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 8、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ D ） A ．脉冲函数 B ．斜坡函数 C ．抛物线函数 D ．阶跃函数 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 ( B ) A ．代数方程 B ．特征方程 C ．差分方程 D ．状态方程 10、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 （ D ） A ．系统输出信号与输入信号之比 B ．系统输入信号与输出信号之比 C ．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 D ．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
《机械工程控制基础》 实验报告 班级： 学号： 姓名：
一、实验目的： （1）掌握MATLAB 和SIUMLINK 在控制工程领域中的基本应用。 （2）了解一阶系统和二阶系统的对典型输入的响应波形和系统的频率特性。 二、实验设备及仪器： 计算机，MATLAB6软件一套； 三、实验内容： 1、以MATLAB 命令方式，绘制出下列传递函数的单位阶跃响应波形和BODE 和Nyuist 图。 (1)G1=1/s 单位阶跃响应波形图 BODE 图 Nyquist 图 (2)G2=1/(0.5s+1) 单位阶跃响应波形图 BODE 图
Nyquist图 (3)G3=s 因为传递函数中分母s的阶数高于分子s阶数，所以没有单位阶跃波形图。 BODE图Nyquist图 (4)G4=0.5 s + 1 因为传递函数中分母s的阶数高于分子s阶数，所以没有单位阶跃波形图。 BODE图Nyquist图
(5)G5=1/（s^2 + 1.4 s + 1） 单位阶跃响应波形图BODE图 Nyquist图 (6)g6=（0.5 s + 1）/（s^2 + 1.4 s + 1） 单位阶跃响应波形图BODE图 Nyquist图
2、利用SIMULINK对下图所示系统建立控制系统模型，并对输入为单位阶跃信号和正弦信号时进行系统输出仿真。 单位阶跃: 正弦信号: 3、利用MATLAB，求出下边传递函数的单位阶跃响应，完成下表并总结规律。 传递函数：G（s）=1/(τs+l) τ=0.1 τ=1
τ=5 τ=10 τ=50 规律总结：惯性环节的输入响应不能立即稳定，存在时间上的延迟，时间常数愈大惯性愈大，延迟时间愈长，时间常数表征该环节的惯性,同时上升时间与时间常数成正比。
控制基础 填空题(每空1分，共20分) 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为2)(1 a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。 9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__－20__dB ／dec 。 10．二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。 11．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0__。 12．0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为___0___dB/dec ，高度为20lgKp 。
13．单位斜坡函数t 的拉氏变换为 21 s 。 14. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为__恒值__控制系统、 ___随动___ 控制系统和程序控制系统。 15. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 __快速性__和准确性。 16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与__输入量、扰 动量__的形式无关。 17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼 自然振荡频率w n 。 18. 设系统的频率特性Ｇ(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(j ω)|=)()(22w I w R +。 19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…， 这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的___左___部分。 21．ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在____第四 ____象限，形状为___半___圆。 22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。 23．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。 24．G(s)=1 +Ts K 的环节称为___惯性__环节。 25．系统输出量的实际值与_输出量的希望值__之间的偏差称为误差。 26．线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用___线性微分__
机械工程控制基础实验报告 班级：072104-22 姓名：李威 学号：20101003439
实验一 （一） 利用Matlab 进行时域分析： （1） 用Matlab 求系统时间响应： 设系统的传递函数为 G(s)= 50 )501(05.050 2 +++s s τ 求该系统在时间常数τ不同取值时的单位脉冲响应、单位阶跃响应。 令τ=0、τ=0.0125、τ=0.025，应用impulse 函数，可以得到系统单位脉冲响应; 应用step 函数，同样可以得到系统单位阶跃响应。文本中tao 即为τ,所用Matlab 文本及响应曲线如下： 00.2 0.40.60.8 -10 -50510 152025 t(sec) x (t ) 00.2 0.40.60.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 t(sec) x (t ) （1）单位脉冲响应曲线 （2）单位阶跃响应曲线 t=[0:0.01:0.8] % nG=[50]; tao=0;dG=[0.05 1+50*tao 50];G1=tf(nG ,dG); tao=0.0125;dG=[0.05 1+50*tao 50];G2=tf(nG ,dG); tao=0.025;dG=[0.05 1+50*tao 50];G3=tf(nG ,dG); % [y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t);
2013年中央、国家机关录用公务员考试 《行政职业能力测验》真题卷 第一部分常识判断 （共20题，参考时限15分钟） 根据题目要求，在四个选项中选出一个最恰当的答案。 1．《国家“十二五”时期文化改革发展规划纲要》提出要加大政府对文化事业建设的投入力度。下列属于政府投入保障政策的是（） A．支持文化企业在海外投资、投标、营销、参展和宣传等活动 B．继续完善文化市场的准入政策，吸引社会资本投资文化产业 C．文化内容创意生产、非物质文化遗产项目经营享受税收优惠 D．通过政府购买服务的方式，鼓励社会力量提供公共文化产品 2．关于中国共产党历史上的重要会议，下列说法不正确的是（） A．古田会议：解决新型人民军队建设问题 B．遵义会议：纠正“左倾”的军事路线 C．洛川会议：决定北上抗日的总方针 D．瓦窑堡会议：确定建立抗日民族统一战线的方针政策 3．中国人民艰苦卓绝的革命斗争中，诞生了不少脍炙人口的歌曲。下列歌词均来自这些著名歌曲，其中创作时期与其他三首不同的是（） A．河西山冈万丈高，河东河北高粱熟了 B．我们生长在这里，每一寸土地都是我们自己的 C．每个人被迫着发出最后的吼声 D．宽广美丽的土地，是我们亲爱的家乡 4．下列经济指标与衡量对象对应关系正确的是（） A．赤字率──财政风险 B．恩格尔系数──收入分配差距 C．基尼系数──居民生活水平 D．生产者物价指数──货币供应量 5．下列不属于收入再分配手段的是（） A．最低工资保障B．最低生活保障 C．税收D．社会保险 6．下列诗句反映的历史事件，按时间先后排序正确的是（） ①北师覆没威海卫，签订条约在马关 ②鸦片带来民族难，销烟虎门海滩前 ③武装起义占三镇，武昌汉口和汉阳 A．①③②B．②③①C．①②③D．②①③ 7．某县开展行政执法大检查：①某食品厂生产腐竹时非法添加硼砂被当场查获，县工商局以证据确凿为由吊销该厂营业执照，不再另行举行听证会；②县矿业公司将含镉的工业废渣倾倒入河，造成河水镉浓度超标，
一、 填空题(每空1分，共20分) 1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。 3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。 4. I 型系统G s K s s ()() = +2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度 输入下，稳态误差为 ∞ 。 5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。 6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。 7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。 8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分程来描述。 10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳 1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。
2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。 3． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分程 、传递函数等。 4． 稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。 5． 一阶系统 1 1 Ts +的单位阶跃响应的表达是/1t T e --。 6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。 7． 频率响应是线性定常系统对正弦输入的稳态响应。 8． 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。 9． 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。 二．如图2为电路。求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分程，并求出该电路的传递函数。（10分） 图2 解答：跟据电压定律得 R u 0 u i L C u 0 u i (a) (b) (c) 00220022 1 1()i i u dt u u RC d u du d u dt RC dt dt RCs G s +=+== ?
第一章绪论 1、控制论的中心思想、三要素和研究对象。 中心思想：通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 三要素：信息、反馈与控制。 研究对象：研究控制系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 2、反馈、偏差及反馈控制原理。 反馈：系统的输出信号部分或全部地返回到输入端并共同作用于系统的过程称为反馈。 偏差：输出信号与反馈信号之差。 反馈控制原理：检测偏差，并纠正偏差的原理。 3、反馈控制系统的基本组成。 控制部分：给定环节、比较环节、放大运算环节、执行环节、反馈（测量）环节 被控对象 基本变量：被控制量、给定量（希望值）、控制量、扰动量（干扰） 4、控制系统的分类 1）按反馈的情况分类 a、开环控制系统：当系统的输出量对系统没有控制作用，即系统没有反馈回路时，该系 统称开环控制系统。 特点：结构简单，不存在稳定性问题，抗干扰性能差，控制精度低。 b、闭环控制系统：当系统的输出量对系统有控制作用时，即系统存在反馈回路时，该系 统称闭环控制系统。 特点：抗干扰性能强，控制精度高，存在稳定性问题，设计和构建较困难，成本高。 2）按输出的变化规律分类 自动调节系统 随动系统 程序控制系统 3）其他分类 线性控制系统连续控制系统 非线性控制系统离散控制系统 5、对控制系统的基本要求 1）系统的稳定性：首要条件 是指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。 2）系统响应的快速性 是指当系统输出量与给定的输出量之间产生偏差时，消除这种偏差的能力。 3）系统响应的准确性（静态精度） 是指在调整过程结束后输出量与给定的输入量之间的偏差大小。
第二章系统的数学模型 1、系统的数学模型：描述系统、输入、输出三者之间动态关系的数学表达式。 时域的数学模型：微分方程；时域描述输入、输出之间的关系。→单位脉冲响应函数复数域的数学模型：传递函数；复数域描述输入、输出之间的关系。 频域的数学模型：频率特性；频域描述输入、输出之间的关系。 2、线性系统与非线性系统 线性系统：可以用线性方程描述的系统。 重要特性是具有叠加原理。 3、系统微分方程的列写 4、非线性系统的线性化 5、传递函数的概念： 1）定义：初始状态为零时，输出的拉式变换与输入的拉氏变换之比。即 G(s) =Y(s)/X(s) 2）特点： （a）传递函数反映系统固有特性，与外界无关。 （b）传递函数的量纲取决于输入输出的性质，同性质的物理量无量纲；不同性质的物理量有量纲，为两者的比值。 （c）不同的物理系统可以有相似的传递函数，传递函数不反映系统的真实的物理结构。（d）传递函数的分母为系统的特征多项式，令分母等于零为系统的特征方程，其解为特征根。 （e）传递函数与单位脉冲响应函数互为拉氏变换与拉氏反变换的关系。
机械控制工程基础 一、填空题 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。 3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。 4. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为 恒值 控制系统、 随动 控制系统和 程序控制系统。 5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。 6. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为__线性__ 控制系统、 非线性_控制系统。 7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。 8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 快速性 和准确性。 9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。 10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ，并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。 12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终稳定状态的响应过程。 13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为 2 1 s 。 15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。 16．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss = ∞ 。 17. I 型系统G s K s s ()() =+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态 误差为 ∞ 。 18. 一阶系统11 Ts +的单位阶跃响应的表达是T t e --1。
《机械工程控制基础》试卷（A 卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、对控制系统的基本要求是 系统的稳定性 、 响应的快速性 、 响应的准确性 。 2、已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换L[f(t)]= 1/s 2+1/s 或者（1+s ）/s 2 。 3、二阶系统的极点分别为s 1=?0.5,s 2=?4，系统增益为2，则其传递函数G(S)= 2/(s+0.5)(s+_4) 4、零频幅值A(0)表示当频率ω接近于零时，闭 环系统输出的幅值与输入幅值之比。 5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题，机械工程控制就是研究系统、输入、输出三者之间的动态关系。 6、系统的频率特性求取有三种方法：根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的s 换为 jw 来求取。 8、微分环节的控制作用主要有 使输出提前 、 增加系统的阻尼 、 强化噪声 。 9、二阶系统的传递函数为2 22 2)(n n n s s s G ωξωω++=，其中n ω为系统的 无阻尼固有频率 ，当10<<ξ时为 欠阻尼 系统。在阻尼比ξ<0.707时，幅频特性出现峰值，称谐振峰值，此时 的频率称谐振频率ωr ＝221ξω-n 。 10、一般称能够用相同形式的数学模型来描述的物理系统成为相似系统。 11、对自动控制系统按照输出变化规律分为自动调节系统、随动系统、程序控制系统。 12、对积分环节而言，其相频特性∠G(jw)=-900。 二、名词解释（每个4分，共20分） 1、闭环系统：当一个系统以所需的方框图表示而存在反馈回路时，称之为闭环系统。 2、系统稳定性：指系统在干扰作用下偏离平衡位置，当干扰撤除后，系统自动回到平衡位置的能力。 3、频率特性：对于线性定常系统，若输入为谐波信号，那么稳态输出一定是同频率的谐波信号，输出输入的幅值之比及输出输入相位之差统称为频率特性。 4、传递函数：在外界作用系统前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统、环节或元件的输出x 0(t)的Laplace 变换X 0(S)与输入x i (t)的Laplace 变换X i (S)之比，称为该系统、环节或元件的传递函数G(S) 5、系统：由相互联系、相互作用的若干部分构成，而且有一定的目的或一定运动规律的一个整体，称为系统。 三、 分析题（每题6分，共12分） 1、分析人骑自行车的过程中，如何利用信息的传输，并利用信息的反馈，以达到自行车平衡的。（要求绘出原理方框图） 分析人骑自行车的过程中，如何利用信息的传输，并利用信息的反馈，以达到自行车平衡的。 解：人骑自行车时，总是希望具有一定的理想状态（比如速度、方向、安全等），人脑根据这个理想状态指挥四肢动作，使自行车按预定的状态运动，此时，路面的状况等因素会对自行车的实际状态产生影响，使自行车偏离理想状态，人的感觉器官感觉自行车的状态，并将此信息返回到大脑，大脑根据实际状态与理想状态的偏差调整四肢动作，如此循环往复。其信息流动与反馈过程可用下图表示。 2、 C(S),Y(S)为输出的闭环传递函数；(2)以N(S)为输入,当R(S)＝0时,分别以C(S),Y(S)为输出的闭环传递函数；(3)比较以上各传递函数的分母,从中可以得出什么结论。 (1)以R(S)为输入,当N(S)＝0时,C(S) ,Y(S)为输出的闭环传递函数； (2)以N(S)为输入,当R(S)＝0时,以C(S)为输出的闭环传递函数； 从上可知：对于同一个闭环系统，当输入的取法不同时，前向通道的传递函数不同，反馈回路的传递函数不同，系统的传递函数也不同，但系统的传递函数分母不变，这是因为分母反映了系统固有特性，而与外界无关。 四、计算题（每题10分，共30分） 1、求图所示两系统的传递函数,其中x i (t)、u i 为输入，x o (t)、u o 为输出 。(写出具体过程) 专业班级： 姓名： 学号： …………………………密………………………………封………………………………线………………………… )()()(1) ()()()()(2121s H s G s G s G s G s R s C s G C +==) ()()(1)()()()(211s H s G s G s G s R s Y s G Y +==)()()(1)()()()(212s H s G s G s G s N s C s G C +==)()()(1)()()()()()(2121s H s G s G s H s G s G s N s Y s G Y +-==
2014年国考真题（行测+申论）及答案解析完整版 （共20题，参考时限15分钟） 根据题目要求，在四个选项中选出一个最恰当的答案。 请开始答题： 1.下列关于党风建设的创新，按时间先后顺序排列正确的是： ①以马克思列宁主义的理论思想武装起来的中国共产党，在中国人民中产生了新的工作作风，这主要的就是理论和实践相结合的作风，和人民群众紧密地联系在一起的作风以及自我批评的作用 ②工作作风上的问题绝不是小事，如果不坚决纠正不良风气，任期发展下去，就会像一座无形的墙把我们党和人民群众隔开，我们党就会失去根基、失去血脉、失去力量 ③务必使同志们继续地保持谦虚、谨慎、不骄、不躁的作风，务必使同志们继续地保持艰苦奋斗的作风 ④抓精神文明建设、抓党风、社会风气好转，必须狠狠地抓，一天不放松地抓，从具体事件抓起 A.①③②④ B.③④①② C.③①④② D.①③④② 【答案】D．①③④② 2. 关于宇航员在太空的生活，下列说法不正确的是: A. 宇航员可使用特定的加热器对食品进行加热 B. 宇航员从太空返回地面后，失重状态消失，质量会有所增加
C. 宇航员应睡在固定的睡袋中，以免被气流失去误碰仪器设备开关 D. 在同一航空器中的宇航员可以直接交谈，无需借助无线电通讯设备【答案】B.宇航员从太空返回地面后，失重状态消失，质量会有所增加 3. 下列关于国家主权及国防地理的表述，不正确的是： A. 主权是联合国赋予国家的最基本的权利 B. 一国的领海和领空都是其领土的组成部分 C. 我国南海四大群岛是东沙、西沙、中沙和南沙群岛 D. 我国与越南、缅甸、吉尔吉斯斯坦等十几个国家接壤 【答案】A．主权是联合国赋予国家最基本的权利 4. 下列情形可能发生的是： A. 南北朝贵族妇女去佛寺礼佛 B. 半坡原始居民种植玉米 C. 周武王穿着铁制铠甲伐纣 D. 秦朝儿童春天放纸风筝 【答案】A 南北朝贵族妇女去佛寺礼佛 5. 下列按主导产业演进顺序排列正确的是： ①石化产业②旅游服务业③服装业④信息产业⑤农产品加工业 A.⑤④①③② B.⑤①③②④ C.⑤③①②④ D.③①⑤④② 【答案】C．⑤③①②④
1.机械工程控制基础：是研究一机械工程技术为对象的控制论问题；是研究在这一工程领域中广义系统的动力学问题，也就是研究系统及其输入、输出三者之间的动态关系。 2.系统分析：当系统已定，输入知道时，求出系统的输出（响应），并通过输出来研究系统本身的有关问题。 3.最优控制：当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使输出尽可能符合给定的最佳要求。 4.最优设计：当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使得输出尽可能符合给定的最佳要求。 5. 系统识别或系统的辨识：当输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型。 6.信息传递：是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递，或称转换。 7.信息的反馈：就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。 8.控制系统：是指系统的输出，能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的。 9.按系统是否存在反馈，将系统分为开环系统和闭环系统。 10.开环系统：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路。 11.闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈的回路。 12.数学模型：是系统动态特性的数学表达式。 13.分析法：是依据系统本省所遵循的有关定律列写数学表达式。 14.实验法：是根据系统对某些典型输入信号的响应或其它实验数据建立数学模型。 15.线性系统：系统的数学模型表达式是线性。 16.非线性系统的最重要特性，是不能运用叠加原理。 17. 传递函数：线性定常系统的传递函数，是初始条件为零时，系统输出地拉氏变换比输入的拉氏变换。 18. 传递函数：是通过输入与输出之间信息的传递关系，来描述系统本省的动态