《机械工程控制基础》试卷B卷
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湛江师范学院 继续教育学院试题 总 页 第 1 页 ( B )卷
考试方式: 开卷[ ]闭卷[ √ ] 2013 学年第 一 学期
使用年级: 2012级 课程名称: 《机械工程控制基础》 姓 名: 班 级: 学 号:
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 的条件下,系统输出量的拉氏变换与 之比。
2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从 状态到 状态的响应过程。
3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为 ,即系统的特征根必须全部在 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 ,在单位加速度输入下,
稳态误差为 。
5. 频率响应是系统对 稳态响应,频率特性包括 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 系统。
7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于 ,并且只适于零初始条件下的 系统。
8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及 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 系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。
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 性和 性;而低频段主要表明系统的 。
11. 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、 性和
性。
二.设有一个系统如图1所示,k 1=1000N/m, k 2=2000N/m, D=10N/(m/s),当系统受到输入信号t t x i sin 5)(= 的作用时,试求系统的稳态输出)(t x o 。
(15分)
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i
x o
x K K D
三.一个未知传递函数的被控系统,构成单位反馈闭环。
经过测试,得知闭环系统的单位阶跃响应如图2所示。
(10分)
问:(1) 系统的开环低频增益K 是多少?(5分)
(2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统,试写出其近似闭环传递函数;(5分)
1
7/8
四.完成以下各题(55分)
1.已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图3所示。
(10分)
1. 写出开环传递函数G(s)的表达式;(5分)
2. 概略绘制系统的Nyquist 图。
(5分)
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1.
2.
2.已知系统结构如图4所示, 试求:(15分) 1. 绘制系统的信号流图。
(5分) 2. 求传递函数
)
()
(s X s X i o 及)()(s N s X o 。
(10分)
3.系统如图5所示,)(1)(t t r = 为单位阶跃函数,试求:(10分) 1. 系统的阻尼比ξ和无阻尼自然频率ωn 。
(5分)
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2. 动态性能指标:超调量M p 和调节时间%)5(=∆s t 。
(5分)
4.如图6所示系统,试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下e ss ≤225.时,K 的数值。
(10分)
5.已知单位反馈系统的闭环传递函数3
2
)(+=Φs s ,试求系统的相位裕量γ。
(10分)。