电大机电控制工程基础考试复习重点题库
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机电控制工程基础综合练习解析(2014-1)一、填空1. 自动控制就是 没有 人直接参与的情况下, 使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化 。
2.系统的稳定性取决于 系统闭环极点的分布 。
3. 所谓反馈控制系统就是的系统的输出 全部或部分 地返回到输入端。
4. 给定量的变化规律是事先不能确定的,而输出量能够准确、迅速的复现给定量,这样的系统称之为随动系统 。
5. 在 零初始条件 下,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统(或元件)的 传递函数 。
6. 单位积分环节的传递函数为 1/s 。
7.一阶系统11+Ts ,则其时间常数为 T 。
8.系统传递函数为W(s),输入为单位阶跃函数时,输出拉氏变换Y (s)为s s W )( 。
9.单位负反馈系统开环传函为)1(9)(+=s s s G ,系统的阻尼比ξ=0.167、无阻尼自振荡角频率ωn 为 3 ,调节时间ts (5%)为 6 秒。
10.反馈信号(或称反馈):从系统(或元件)输出端取出信号,经过变换后加到系统(或元件)输入端,这就是反馈信号。
当它与输入信号符号相同,即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫 正反馈 。
反之,符号相反抵消输入信号作用时叫 负反馈 。
11.Ⅰ型系统 不能 无静差地跟踪单位斜坡输入信号。
12. 某环节的传递函数为2s ,则它的幅频特性的数学表达式是 2wj ,相频特性的数学表达式是 2w 。
2ω;90o13.单位反馈系统的开环传递函数为)3)(2()(*++=s s s K s G ,根轨迹的分支数为 3 。
14. 负反馈结构的系统,其前向通道上的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则该系统的开环传递函数为 ,闭环传递函数为 。
G(s)H(s),)()(1)(s H s G s G + 15. 函数f(t)=2t 的拉氏变换为 。
22s 16.单位负反馈结构的系统,其开环传递函数为)2(+s s K 则该系统为 型系统,根轨迹分支数为 。
1重点题: 1.Nyquist 图 2.Bode 图。
3.稳定性分析及劳斯判据4.稳态误差5.时域性能指标,频率性能指标求取(稳定裕量的指标求取(wc ,r ))第一章习题答案一、简答一、简答1.什么是自动控制? 就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
运行或变化。
2.控制系统的基本要求有哪些?控制系统的基本要求可归结为稳定性;准确性和快速性。
控制系统的基本要求可归结为稳定性;准确性和快速性。
3.什么是自动控制系统? 指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成4.反馈控制系统是指什么反馈?反馈控制系统是指负反馈。
反馈控制系统是指负反馈。
5.什么是反馈?什么是正反馈?什么是负反馈?反馈信号(或称反馈):从系统(或元件)输出端取出信号,经过变换后加到系统(或元件)输入端,这就是反馈信号。
当它与输入信号符号相同,即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之,符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
号的作用时叫正反馈。
反之,符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6.什么叫做反馈控制系统 系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统称为反馈控制系统(或闭环控制系统)。
7.控制系统按其结构可分为哪3类?控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8.举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作用是时间的未知函数,即给定量的变化规律是事先不能确定的,而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化,这样的系统称之为随动系统。
随动系统应用极广,如雷达自动跟踪系统,火炮自动瞄准系统,各种电信号笔记录仪等等。
应用极广,如雷达自动跟踪系统,火炮自动瞄准系统,各种电信号笔记录仪等等。
9.自动控制技术具有什么优点?⑴ 极大地提高了劳动生产率;⑵极大地提高了劳动生产率;⑵ 提高了产品的质量;⑶提高了产品的质量;⑶减轻了人们的劳动强度,使人们从繁重的劳动中解放出来,去从事更有效的劳动;⑷人们从繁重的劳动中解放出来,去从事更有效的劳动;⑷ 由于近代科学技术的发展,许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的,还有许多生产过程则因人的生理所限而不能由人工操作,如原子能生产,深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
机电控制工程基础试卷及答案(填空和判断)填空题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。
4.I型系统G(s)K在单位阶跃输入下,稳态误差为0,在单位加速度s(s 2)—输入下稳态误差为8。
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。
传递函数反映系统本身的瞬态特性,与本身参数,结构有关,与输入无关;不同的物理系统,可以有相同的传递函数,传递函数与初始条件无关。
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w c (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。
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、快速性和准确性。
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方程、传递函数动态结构图频率特性等。
4. .稳态误差反映岀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。
概述《机电控制工程基础》是以控制理论为基础,密切结合工程实际的一门专业基础课,是机械设计制造及自动化专业必修课。
本课程所讨论的问题,都是在工程实践的基础上抽象出来的问题,是分析和设计控制系统的共性问题,这些问题理论较强,涉及的面也十分广泛。
因此,讨论问题的周期长是本课程特点之一。
为了学好本课程,在学习过程中就应对学过的内容经常复习,明确前后问题的联系,掌握进度。
本课程中应用的数学较多,但是,所讨论的问题都是和工程实践紧密联系着的。
因此,学习本课程要特别重视理论联系实际,重视在物理概念的基础上对问题的理解。
负反馈是构成自动控制系统的基本控制策略。
因此,牢固地掌握反馈在工程系统中的应用是学好本课程的关键。
控制系统分析,就是建立给定系统的数学模型,在规定的工作条件下,对它的数学模型进行分析研究。
其研究的内容就是稳态性能和瞬态(暂态)性能,以及分析某些参数变化对上述性能的影响,决定如何选取合理的参数等。
系统综合设计,就是在给定对系统瞬态和稳态性能要求情况下,根据己知的被控制对象,合理的确定控制器的数学模型,控制规律和参数,并验证所综合的控制系统是否是满足性能指标要求。
机电控制工程基础的基本问题是:建立系统的数学模型;系统分析计算;综合校正确定控制规律。
本课程的基本任务,是使学生获得机电控制系统的基本理论,掌握系统的基本分析方法和计算方法。
为设计机电控制系统及后继课程的学习和进一步研究学习控制理论打下一定的基础。
一、考核说明本课程主要内容包含相关的数学基础;数学模型的建立;时域分析;频域分析;综合校正;采样系统的基本理论及基本分析计算方法。
本课程的任务是使学生掌握控制工程基本理论的基本知识以及系统数学模型的建立、动、静特性的分析计算方法,具有初步分析设计系统的能力。
现将有关考核的几个问题说明如下:考核对象:电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生。
考核方式:采用形成性考核和终结性考试相结合的方式。
考核依据:本课程所用教学大纲为2001年审定通过并下发执行的、电大理工科类机械设计制造及其自动化专业本科生《机电控制工程基础教学大纲》;所用文字教材为刘恒玉编著的2001年12 月由中央电大出版社出版的《机电控制工程基础》。
2017电大《机电控制工程基础》科目期末考试重点复习资料汇总一、填空(每小题3分,共30分) 一、填空题1.传递函数的分母就是系统的_特征多项式__,分母多项式的根称为系统的_极点_。
2.控制系统按其结构可分为_开环控制系统__、_闭环控制系统__、_复合控制系统_。
3.对控制系统的基本要求可归结为_稳定性___、_准确性__和_快速性__。
4.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是__1/s__。
5.系统的稳态误差与_系统的结构_和_外输入__有关。
6.线性系统的特点是信号具有_齐次性__性和__叠加性_性。
7.在零初始条件下,_输出量的拉氏变换__与__输入量的拉氏变换__之比称为线性系统(或元件)的传递函数。
8.系统的频率特性是由)(ωj G 描述的,)(ωj G 称为系统的_幅频特性__;)(ωj G ∠称为系统的_相频特性__。
9.根轨迹是根据系统_开环__传递函数中的某个参数为参变量而画出的__闭环极点_根轨迹图。
10.根据Nyquist 稳定性判据的描述,如果开环是不稳定的,且有P 个不稳定极点,那么闭环稳定的条件是:当ω由0→∞时,)(ωj W K 的轨迹应该_逆时针_绕(-1,0j )点_ P/2_圈。
二、选择题(每小题5分,共15分)11.劳斯稳定判据能判断( A )系统的稳定性。
A .线性定常系统B .线性时变系统C .非线性系统D .任何系统12.一阶系统的传递函数为5.05.0+s ,则其时间常数为( C )。
A .0.25 B .4 C .2 D .1 13.PI 校正为( A )校正。
A .滞后B .超前C .滞后超前D .超前滞后三、判断题(共10分)14.传递函数是物理系统的数学模型,但不能反映物理系统的性质,因而不同的物理系统不能有相同的传递函数。
( 错 )15.某环节的输出量与输人量的关系为)()(t Kx t y =,K 是一个常数,则称其为比例环节。
( 对 )16.反馈控制系统是指正反馈。
1《机电控制工程基础》复习题一、 选择题1. PI 校正为( A )校正A .滞后 B. 超前 C 滞后超前 D 超前滞后 2. 一阶系统的传递函数为11+s ,则其时间常数为( D ) A .0.5 B. 4 C. 2 D . 1 3.系统的根轨迹( A )A .起始于开环极点,终于开环零点B 起始于闭环极点,终于闭环零点C .起始于闭环零点,终于开环极点D 起始于开环零点,终于开环极点 4.一阶系统的传递函数为243+s ,则其时间常数为( C )A .0.5 B. 4 C. 2 D . 15. 二阶系统的超调量%δ 。
( A )A. 只与ζ有关 B.与ζ无关C.与n ω和ζ无关 C.与n ω和ζ都有关6. 劳斯稳定判据能判断( A )的稳定性。
A .线性定常系统 B. 线性时变系统 C 非线性系统 D 任何系统 7.已知)2(1][+=s s s F ,其原函数的终值( D )A .0 B.∞ C 0.75 D0.58、 已知线性系统的输入x(t),输出y(t),传递函数G(s),则正确的关系是 B 。
A )]([)()(1s G L t x t y -⋅=; B )()()(s X s G s Y ⋅=; C)()()(s G s Y s X ⋅=; D )()()(s G t x t y ⋅= 。
9、 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统,如图所示,以外力f(t)为输入量,位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述,那么这个微分方程的阶次是:( B )A 1;B 2;C 3;D 410、二阶系统的传递函数为14412++s s ;则其无阻尼振荡频率n ω和阻尼比为( D )A 1 ,21 ; B 2 ,1 ; C 2 ,2 ; D 21,1 11、()()()TS e s X s Y s G -==传递函数表示了一个( A )2A 时滞环节;B 振荡环节;C 微分环节;D 惯性环节12、一阶系统的传递函数为153+s ;其单位阶跃响应为( B )A 51t e-- ; B 533t e-- ; C555t e-- ;D53t e--13、某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数,则系统的单位阶跃响应曲线表现为( B )A .单调衰减 B. 单调上升 C 等幅振荡 D 振荡衰减14、已知道系统输出的拉氏变换为 ()22)(n n s s s Y ωω+= ,那么系统处于( C )A 欠阻尼;B 过阻尼;C 临界阻尼;D 无阻尼15、 某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( D )A1+Ts K ; B ))((b s a s s d s +++;C )(a s s K +; D )(2a s s K +;16、根据下列几个系统的特征方程,可以判断肯定不稳定的系统为( B ) A023=+++d cs bs as ; B 0234=+-++d cs bs as s ;C0234=++++e ds cs bs as ;其中e d c b a 、、、、均为不等于零的正数。
机电控制工程基础试卷及答案(填空和判断)填空题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。
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。
传递函数反映系统本身的瞬态特性,与本身参数,结构有关,与输入无关;不同的物理系统,可以有相同的传递函数,传递函数与初始条件无关。
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稳定性和快速性;而低频段主要表明系统的稳态性能。
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、快速性和准确性。
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方程 、传递函数 动态结构图 频率特性等。
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。
2023年国家开放大学电大《机械控制》
机考题及答案
一、选择题
1. 关于伺服电机,下列说法正确的是?
A. 只能控制角度
B. 可以控制位置和速度
C. 不能控制位置和速度
D. 只能控制位置
答案:B
2. 为了实现对物体位置的精确定位和跟踪,通常采用的型号是?
A. 直流无刷伺服电机
B. 步进电机
C. 非同步感应电动机
D. 直流有刷伺服电机
答案:A
二、填空题
1. 计算单元信号加密码器的输出信号个数。
_____
答案:4
2. 无刷直流伺服电机是指:_____
答案:其转子上没有刷子!
三、简答题
1. 请描述比例因子Kp、积分时间Ti和微分时间Td在伺服系统中的作用。
答案:Kp为比例因子,其作用是将比例误差放大,使系统快速而准确地响应。
Ti为积分时间,其作用是消除稳态误差,并提高系统的超调量。
Td为微分时间,其作用是减小系统的超调量、减小过渡振荡,提高系统的动态响应速度。
2. 请列举两种常见的伺服系统中的电机类型。
答案:直流无刷伺服电机、步进电机。
四、计算题
1. 一电机转速为5000rpm,通过减速调节器将转速变成60rpm,传动比为____。
答案:83.33
2. 采用位置伺服电机的控制器,数据土制中,一般都是相关参
数(Kp,Ti,Td)值,如果控制希望稳定精度有明显提高,需要
____。
答案:增大参数Ti和Td的数值。
以上为2023年国家开放大学电大《机械控制》机考题及答案。
机电控制技术基础ZZ211005——在线考试复习资料2021版一、单选题1.接触器的符号为:A.KGB.KCC.KAD.KM答案:D2.在三相异步电动机的Y-△启动控制电路中,定子绕组接成Y型是为了实现()A.降压B.升压C.增大电流D.减小阻抗答案:A3.防止电机电路长期过载需要使用的保护电器是()A.熔断器B.电流继电器C.热继电器D.电压继电器答案:C4.可以对电动机起保护作用的电器是()A.磁力启动器B.电流继电器C.接触器D.电磁铁答案:B5.转子回路串电阻降压启动方法适合于下列哪种电机()A.直流电动机B.鼠笼式异步电动机C.绕线式异步电动机D.单相异步电动机答案:C6.三相异步电动机同步转速为,转子转速为,那么启动后与的关系是() A.B.C.D.答案:B7.三相异步电动机转子电流来自于下列哪种()A.发电机B.电磁感应C.电池D.通过电刷及换向器输入答案:B8.旋转磁场的同步转速与转子转速存在差值的电动机是()A.同步电动机B.异步电动机C.直流电动机D.步进电动机答案:B9.直流发电机的作用是()A.将电能转换成机械能B.将机械能转换成电能C.电能和机械能互相转换D.将机械能转换成化学能答案:B10.直流电动机处于理想空载转速时的转矩为()A.B.C.D.答案:B11.家用洗衣机中使用的电机是()A.单相交流电动机B.直流电动机C.直线电动机D.三相交流电动机答案:A12.直流电动机正常运行中中电动势与转矩的作用和性质是()A.电源电动势、驱动转矩B.反电动势、驱动转矩答案:B13.热继电器在电路中可起到保护作用是()A.短路B.过流过热C.过压D.失压答案:B14.直流电动机运行时,电刷与换向器的作用是使电枢线圈中的()A.电流方向不变,电磁力方向不变B.电流方向改变,电磁力方向不变C.电流方向改变,电磁力方向改变D.电流方向不变,电磁力方向改变答案:B15.在三相电动机的正反转控制电路中,为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是()A.自锁B.互锁C.接触器D.热继电器答案:B16.载转矩与转速的平方成正比的机械是()A.恒功率型B.恒转矩型C.离心式机械D.直线型机械答案:C17.防止电机电路短路需要使用的保护电器是()A.熔断器B.电流继电器C.热继电器D.电压继电器答案:A18.单轴旋转拖动系统运动方程中的含义是()A.角速度B.角加速度C.转动惯量D.转矩答案:A19.没有动力机构的非自动电器是()A.接触器B.继电器C.行程开关D.自动开关答案:C20.电动机运行状态如图所示,当时,判断正确的是()A.匀速B.减速C.加速D.不确定答案:C21.衡量异步电动机启动能力的启动系数为()A.B.C.D.答案:B22.位能性恒转矩负载转矩的机械特性曲线是()A.在第一、第二象限B.在第一、第三象限C.在第一、第四象限D.只在第一象限答案:C23.三相异步电动机同步转速为,转子转速为,那么旋转磁场和同步转速间的相对转速是多少?()A.0B.C.D.答案:A24.电动机拖动负载下降时,电动机输出转矩与负载转矩分别为()A.是制动转矩、是拖动转矩B.是拖动转矩、是拖动转矩C.是制动转矩、是制动转矩D.是拖动转矩、是制动转矩答案:A25.三相异步电动机三相对称绕组一般接成三角形和()A.梯形B.四边形C.星形D.六边形答案:C26.当机电系统拖动转矩与负载转矩大小相等、方向相反时的状态称为()A.稳态B.加速状态C.减速状态D.过渡状态答案:A27.交流电动机定子绕组通以三相交流电产生的是()A.转矩B.电磁力C.旋转磁场D.热量答案:C28.电动机与生产机械的机械特性曲线有交点,此交点只表明()A.电动机的转矩等于生产机械的转矩B.电动机的转矩小于生产机械的转矩C.电动机的转矩大于生产机械的转矩D.是稳定运行平衡点答案:A29.一下属于直流电动机调速方法的有()A.变极调速;B.变频调速;C.改变转差率调速;D.改变电枢电压调速。
机电控制工程基础期末复习题 一、填空题(每空1分,共20分)1.机电系统的自动控制是指对( )采取一定的措施,使得在生产过程中( )对象的某些物理量准确的按照( )规律变化,其所有组成部分和环节构成自动控制系统。
2.把一个系统的输出信号经反馈回路变换后全部或部分的送回到输入端,与给定输入信号比较得到(___ _)信号,用该信号对系统进行控制系统成为( )系统。
3.对控制系统的共同要求一般可以归纳为( )性、( )性和准确性三个方面。
4、根据输入量的变换分类数控机床属于典型的( )控制系统。
5、时间域的数学模型一般用( )的表达形式。
6、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是(____)时,该系统是稳定的。
7.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和(__ )连接。
8、线性定常系统在(___ )初始条件下时,系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比称为系统的( )函数。
9、函数t te t f 3)(-=的拉氏变换结果为F(S)=( )。
10、传递函数只与系统本身的( )结构和( )有关,表达了系统的固有特性,而与系统的输入信号无关。
11、当,当输入量发生突变时,输出量不能突变,只能按指数规律变换称为( )环节12、控制系统中含有两个独立的储能元件,存储的能量可以相互转换,从而导致系统带有振荡性质,称为( )环节。
21、由传递函数求频率特性时,只需要将传递函数G(S)中的()用()代替即可,然后转化为极坐标式。
28、频率特性的幅相图也称为奈奎斯特图,其定义是:在复平面上,()()()G j A ωωϕω=∠当频率由零变到无穷大时,的所有矢量的( )连成光滑的曲线,该曲线称为奈奎斯特图,经常利用开环频率特性的奈奎斯特图判别闭环系统是否( )。
29.惯性环节()1/(1)G s Ts =+其,频率特性的代数式()()()G j U jV ωωω=+, 实部()U ω=( ),虚部()V ω=( ),其奈奎斯特图是以( )为起点,( )为终点,圆心是( )半径是( )的下半圆位于第IV 象限。
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《机电控制工程基础》题库及答案一一、单项选择题(共15分,每小题3分)1.关于系统的传递函数,下述说法正确的是( )。
A.与输入信号有关B.与输出信号有关C.完全由系统的结构和参数决定D.和系统的结构和参数及输入信号有关2.比例环节的相频特性牛(∞)为( )。
A.900 B.-90。
C.00 D.-180。
3.一阶系统的阶跃响应特征为( )。
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4.某二阶系统阻尼比为0.2,则系统阶跃响应为( )。
A.发散振荡 B.单调衰减C.衰减振荡 D.等幅振荡5.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( )。
A.代数方程 B.特征方程C.差分方程 D.状态方程二、判断题(10分)三、填空题(共30分,每空2分)四、(10分)五、(25分)六、(10分)试题答案及评分标准供参考一、单项选择题(共15分,每小题3分)试题答案《机电控制工程基础》题库及答案三一、单项选择题(共15分,每小题3分)二、判断题(共10分)6.绘制根轨迹的依据是输入信号( )。
7.两个二阶系统具有相同的超调量,则这两个系统具有相同的阻尼比( )。
8.一阶系统的时间常数越小,系统的响应速度越快( )。
三、填空题(共30分,每空2分)四、(10分)五、(15分)六、(共20分)试题答案及评分标准(供参考)一、单项选择题(每小题3分,共15分)1. B2. A3. B4. C5. B《机电控制工程基础》题库及答案四一、单项选择题(每小题3分,共15分)5.频域分析法研究自动控制系统时使用的典型输入信号是( )。
2013机电控制工程基础考试复习题计算作图题重点题型:1.建立微分方程,求系统传递函数2.计算时域性能指标,包括调整时间、超调量、上升时间以及峰值时间3.通过对控制系统方框图简化,求出系统传递函数4.Nyquist图的绘制,并根据奈氏判据判定系统的稳定性。
5.Bode图的绘制,并根据玻德判据判定系统的稳定性;根据玻德图确定系统的传递函数。
6.劳斯判据,判定系统稳定性。
7.稳态误差的计算。
8.开环频率性能指标的求取(增益交界频率、相位交界频率、幅值裕量、相位裕量)第一章习题答案一、简答1.什么是自动控制?就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使生产过程或被控对象的某一物理量(输出量)准确地按照给定的规律(输入量)运行或变化。
2.控制系统的基本要求有哪些?控制系统的基本要求可归结为稳定性;准确性和快速性。
3.什么是自动控制系统?指能够对被控制对象的工作状态进行自动控制的系统。
它一般由控制装置和被控制对象组成4.反馈控制系统是指什么反馈?反馈控制系统是指负反馈。
5.什么是反馈?什么是正反馈?什么是负反馈?反馈信号(或称反馈):从系统(或元件)输出端取出信号,经过变换后加到系统(或元件)输入端,这就是反馈信号。
当它与输入信号符号相同,即反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫正反馈。
反之,符号相反抵消输入信号作用时叫负反馈。
6.什么叫做反馈控制系统系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统称为反馈控制系统(或闭环控制系统)。
7.控制系统按其结构可分为哪3类?控制系统按其结构可分为开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。
8.举例说明什么是随动系统。
这种系统的控制作用是时间的未知函数,即给定量的变化规律是事先不能确定的,而输出量能够准确、迅速的复现给定量(即输入量)的变化,这样的系统称之为随动系统。
随动系统应用极广,如雷达自动跟踪系统,火炮自动瞄准系统,各种电信号笔记录仪等等。
9.自动控制技术具有什么优点?⑴极大地提高了劳动生产率;⑵提高了产品的质量;⑶减轻了人们的劳动强度,使人们从繁重的劳动中解放出来,去从事更有效的劳动;⑷由于近代科学技术的发展,许多生产过程依靠人们的脑力和体力直接操作是难以实现的,还有许多生产过程则因人的生理所限而不能由人工操作,如原子能生产,深水作业以及火箭或导弹的制导等等。
一、不定项选择题1. 控制系统的基本要求可归结为 D. 稳定性;准确性和快速性。
2. 反馈控制系统一般是指什么反馈? B. 负反馈3. 以下控制系统按结构分类正确的是 A. 开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统?4. 以下不属于随动系统的是 D. 恒温控制系统。
5. 自动控制技术可以实现以下 A. 极大地提高劳动生产率B. 提高产品的质量C. 减轻人们的劳动强度,使人们从繁重的劳动中解放出来D. 原子能生产,深水作业以及火箭或导弹的制导。
6. 自动控制就是在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使 A. 生产过程B. 被控对象的某一物理量准确地按照给定的规律运行或变化。
7. 反馈结果有利于加强输入信号的作用时叫 C. 正反馈8. 系统输出全部或部分地返回到输入端,此类系统是 A. 反馈控制系统B. 闭环控制系统9. 自动控制系统一般由 A. 控制装置和被控制对象组成。
10. 对于一般的控制系统,当给定量或扰动量突然增加某一给定值时,输出量的暂态过程可能出现以下A. 单调过程B. 衰减振荡过程C. 持续振荡过程D.发散振荡过程11. 单位斜坡函数的拉氏变换结果是( D. )。
12. 以下属于一阶系统的阶跃响应特点的是 D. 没有超调量?13. 阶跃响应从终值的10%上升到终值的90%所需的时间叫 A. 上升时间14. 劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性?D. 线性定常系统15. 已知系统闭环传递函数为:则系统的ωn为 C. 216. 已知系统闭环传递函数为:则系统的超调σ%为 D.0.04317. 二阶系统的临界阻尼比是B. 118. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是( A. )19. 峰值超出终值的百分比叫 B. 超调量20. 已知系统闭环传递函数为:则系统的ts(5%)是C.2.1s21. 在欠阻尼的情况下,二阶系统的单位阶跃响应为 A. 振幅按指数规律衰减的简谐振荡22. 阶跃响应到达并保持在终值%误差带内所需的最短时间;有时也用终值的%误差带来定义叫 D. 调节时间23. 阶跃响应第一次达到终值的50%所需的时间叫B. 延迟时间24. 以下为二阶系统阻尼比,其中一定不稳定的是D. ζ≤025. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数,则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点?A. 单调上升26. 已知系统闭环传递函数为:则系统的阻尼比ξ为 B.0.70727. 阶跃响应越过稳态值达到第一个峰值所需的时间叫C. 峰值时间28. 时间t满足什么条件时(系统的时间常数为T),一阶系统的阶跃响应值与稳态值之间的当误差为5%~2%。
国家开放大学电大《机电控制工程基础(本科)》2019-2020期末试题及答案一、单项选择题(共15分,每小题3分)
二、判断题(10分)
三、填空题(共30分,每空2分)
四、(15分)
五、(15分)
六、(15分)
试题答案及评分标准(供参考)
《机电控制工程基础(本科)》期末试题及答案一、单项选择题(每小题5分,共15分)
二、判断题(共10分)
4.劳斯稳定判据能判断线性定常系统的稳定性。
( )
5.某二阶系统的特征根为两个共轭纯虚根,则该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡。
( ) 6.一个线性定常系统是稳定的,则其闭环极点均位于s平面的左半平面。
( )
三、填空题(每小题3分,共30分)
四、(15分)
五、(15分)
六、(15分)
试题答案及评分标准(供参考)。
《机电控制工程基础》复习题一、 选择题1. PI 校正为( A )校正A .滞后 B. 超前 C 滞后超前 D 超前滞后 2. 一阶系统的传递函数为11+s ,则其时间常数为( D ) A .0.5 B. 4 C. 2 D . 1 3.系统的根轨迹( A )A .起始于开环极点,终于开环零点B 起始于闭环极点,终于闭环零点C .起始于闭环零点,终于开环极点D 起始于开环零点,终于开环极点 4.一阶系统的传递函数为243+s ,则其时间常数为( C )A .0.5 B. 4C. 2 D . 15. 二阶系统的超调量%δ 。
( A ) A. 只与ζ有关 B.与ζ无关C.与n ω和ζ无关 C.与n ω和ζ都有关6. 劳斯稳定判据能判断( A )的稳定性。
A .线性定常系统 B. 线性时变系统 C 非线性系统 D 任何系统 7.已知)2(1][+=s s s F ,其原函数的终值( D )A .0 B.∞ C 0.75 D0.58、 已知线性系统的输入x(t),输出y(t),传递函数G(s),则正确的关系是 B 。
A)]([)()(1s G L t x t y -⋅=; B )()()(s X s G s Y ⋅=;C )()()(s G s Y s X ⋅=; D )()()(s G t x t y ⋅= 。
9、 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统,如图所示,以外力f(t)为输入量,位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述,那么这个微分方程的阶次是:( B )A 1;B 2;C 3;D 4 10、二阶系统的传递函数为14412++s s ;则其无阻尼振荡频率n ω和阻尼比为( D )A 1 ,21 ; B2 ,1 ; C 2 ,2 ; D21 ,111、()()()TS e s X s Y s G -==传递函数表示了一个( A )A 时滞环节;B 振荡环节;C 微分环节;D 惯性环节 12、一阶系统的传递函数为153+s ;其单位阶跃响应为( B )A 51te -- ; B 533t e -- ; C 555t e-- ;D 53t e--13、某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数,则系统的单位阶跃响应曲线表现为( B )A .单调衰减 B. 单调上升 C 等幅振荡 D 振荡衰减14、已知道系统输出的拉氏变换为 ()22)(n ns s s Y ωω+= ,那么系统处于( C )A 欠阻尼;B 过阻尼;C 临界阻尼;D 无阻尼 15、 某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( D )A 1+Ts K ;B ))((b s a s s d s +++;C )(a s s K +;D )(2a s s K +;16、根据下列几个系统的特征方程,可以判断肯定不稳定的系统为( B )A 023=+++d cs bs as; B 0234=+-++d cs bs as s ;C 0234=++++e ds cs bs as;其中e d c b a 、、、、均为不等于零的正数。
17、下列开环传递函数所表示的系统,属于最小相位系统的是( C )。
A)12)(15(1++-s s s ; B s T Ts 111+- (T>0);C)13)(12(1+++s s s ; D )2)(3(2-++s s s s18、已知系统频率特性为ω315j -,则该系统可表示为( C )A ω315-tg j e; Bωω11952--+tgj e ;Cωω321195-+tg j e; D ω15--tg j e20、题图中R -C 电路的幅频特性为( B )。
A 211ωT + ; B2)(11ωT +;C2)(11ωT -; DωT +11 。
21、已知系统频率特性为15+ωj ,则该系统可表示为( B )A ω15-tg j e; B ωω1152--+tgj e ;C ω15--tg j e ;D ωω1152-+tg j e22、已知系统频率特性为151+ωj ,当输入为t t x 2sin )(=时,系统的稳态输出为( D ) A )52sin(1ω-+tgt ; B)52sin(1112ωω-++tg t ;C )52sin(1ω--tgt ; D)52sin(125112ωω--+tg t23、理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为( A ) A decdB20,通过ω=1点的直线; B -decdB20,通过ω=1点的直线; C -decdB20,通过ω=0点的直线; D decdB20,通过ω=0点的直线24、 系统如图所示,)(s G c 为一个( C )装置,实现起来比较简单。
A 串联校正;B 并联校正;C 混合校正;D 正反馈校正。
25、二阶系统的传递函数为15.012++s s ;则其无阻尼振荡频率n ω和阻尼比为( C )A 1 ,21 ; B2 ,1 ; C 1 ,0.25 ; D31 ,3226、某二阶系统的特征根为两个纯虚根,则系统的单位阶跃响应曲线表现为( C )A .单调衰减 B. 单调上升 C 等幅振荡 D 振荡衰减二、判断题1、一个线性定常系统是稳定的,则其开环极点位于S 平面左半边。
( — )2、劳氏稳定判据能判断线性定常系统的稳定性。
( + )3、Ⅰ型系统和开环增益为10,系统在单位斜输入作用下的稳态误差为∞。
(—)4、一个动态环节的传递函数乘以5、二阶系统的超调量越大,则系统的稳定性越差。
( - )6、系统的传递函数和系统结构及外输入有关。
( - )7、系统的稳态误差不仅与系统的结构参数有关,与输入无关。
( - ) 8、若二阶系统的阻尼比为0.866则系统的阶跃响应上定不是等幅振荡。
( +) 9、反馈控制系统、是指正反馈。
( - )10、某环节的输出量与输入量的关系为y(t=Kx(t)),K 是一常数,则称其为比例环节。
( +) 11、已知系统频率特性为15+ωj ,则该系统可表示为ωω1152-+tg j e 。
( - )12、一阶微分环节的传递函数为s s G τ+=1)(,其频率特性可表示为τωτωτωωj ej j G -+=+=2)(11)(。
( + )13、积分环节的对数幅频特性是一条斜率为decdB 20-的直线。
( + )14、系统的传递函数15.0101)(+=+=s Ts K s G ,输出与输入的相位差是︒-90。
( - ) 15、系统的幅频特性、相频特性取决于系统的输入以及初始条件。
( - ) 16、图中所示的频率特性是一个积分环节。
( - ).17、积分环节的幅频特性,其幅值与频率成正比关系。
( — ) 18、适合于应用传递函数描述的系统可以是线性系统,也可以是非线性系统。
( — )19.某二阶系统的特征根为两个共轭纯虚根,则该系统的单位阶跃响应曲线表现为衰减振荡( — ) 20、一个线性定常系统是稳定的,则其闭环极点位于S 平面左半平面。
( + )21、两个二阶系统具有相同的超调量,则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。
( — )22、增大系统的开环增益,会使得系统的控制精度降低。
( — ) 三、填空题1、系统输出全部或部分地返回到输入端,就叫做 反馈 。
2、有些系统中,将开环与闭环结合在一起,这种系统称为 复合控制系统 .。
3、我们把输出量直接或间接地反馈到 输入端 ,形成闭环参与控制的系统,称作 闭环控制系统 。
4、控制的任务实际上就是 形成控制作用的规律 ,使不管是否存在扰动,均能使被控制对象 的输出量满足给定值的要求。
5、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 系统。
6、自动控制系统主要元件的特性方程式的性质,可以分为 线性控制系统 和非线性控制系统。
7、为了实现闭环控制,必须对 反馈 量进行测量,并将测量的结果反馈到输入端与输入量相减得到偏差,再由偏差产生直接控制作用去消除 偏差 。
因此,整个控制系统形成一个闭合回路。
我们把输出量直接或间接地反馈到 输入 端,形成闭环,参与控制的系统,称作闭环控制系统。
8、题图由图中系统可知,输入量直接经过控制器作用于被控制对象,当出现扰动时,没有人为干预,输出量 不能 按照输入量所期望的状态去工作,图中系统是一个 开环 控制系统。
9、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,这样的系统称为 稳定 系统,否则为 不稳定 系统。
任何一个反馈控制系统能正常工作,系统必须是 稳定 的。
10、对于函数)(t f ,它的拉氏变换的表达式为 dt e t f st-∞⎰0)( 。
11、单位阶跃信号对时间求导的结果是 单位脉冲函数 。
12、单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是s1 。
13、单位脉冲函数的拉普拉斯变换为 A 。
14、te-的拉氏变换为11+s 。
15、)1(1][+=s s s F 的原函数的初值)0(f = 0 ,终值)(∞f = 1 。
16、已知)(t f 的拉氏变换为4)2(2++s s ,则初值)0(f = 1 。
17、t e t f t 2sin )(2-=的拉氏变换为2。
18、若[])()(s F t f L=,则=-)]([t f eL atF(s+a) 。
19、若L[f(t)]= F(s),则L[f (t-b)]=、 )(2s F e s - 。
20、微分环节的传递函数为2s ,则它的幅频特性的数学表达式是 2ω ,相频特性的数学表达式是 90· 。
21、在初条件为零时, 输出量的拉氏变换 ,与 输入量的拉氏变换 之比称为线性系统(或元件)的传递函数。
23、数学模型是描述系统 输入变量、输出变量之间关系 的数学表达式,或者说是描述系统内部变量之间关系的数学表达式。
24、如果系统的数学模型,方程是 线性 的,这种系统叫线性系统。
25、传递函数反映系统本身的瞬态特性,与本身参数,结构 有关 ,与输入 无关 ;不同的物理系统, 可以 有相同的传递函数,传递函数与初始条件 有关 。
26、 惯性 环节的传递函数是()()()1+==Ts K s X s Y s G 。
27、二阶系统的标准型式为2222nn s s n ωξωω++ 。
28、I 型系统开环增益为10,系统在单位斜坡输入作用下的稳态误差e(∞)为 10A 。
29、时间响应由 瞬态 响应和 稳态 响应两部分组成。
30、)()()(0ωωωj G x y A ==为系统的 幅频特性 ,它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应幅值衰减(或放大)的特性。
)()(ωωφj G ∠=为系统的 相频特性 ,它描述系统对不同频率输入信号的稳态响应,相位迟后)0(<φ或超前)0(>φ的特性。