机械工程控制基础复习题B(附答案)
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全国2001年10月机械工程控制基础试题第一部分 选择题一、单项选择题(本大题共30小题,每小题1分,共30分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是( B )A.开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路,闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路2. 若f t t t (),,=⎧⎨⎩⎪00515≤<≥,则L f t [()]=( B )A.e ss-B.e ss-5C.1sD.15se s3. 已知f t t ().,=+051其L f t [()]=( C ) A.s s +052. B.052.s C.1212s s + D.12s4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为( D )A.5252s + B.ss 216+ C.12s -D.12s + 5. 若f t te t()=-2,则L f t [()]=( B )A.12s + B.122()s +C.12s - D.122()s - 6. 线性系统与非线性系统的根本区别在于( C )A.线性系统微分方程的系数为常数,而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入,而非线性系统有多个外加输入C.线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在,而非线性系统在实际中存在较少 7. 系统方框图如图示,则该系统的开环传递函数为( B ) A.1051s +B.2051ss + C.10251s s ()+D.2s8. 二阶系统的极点分别为s s 12054=-=-.,,系统增益为5,则其传递函数为( D )A.2054(.)()s s --B.2054(.)()s s ++C.5054(.)()s s ++D.10054(.)()s s ++9. 某系统的传递函数为2s 5)s (G +=,则该系统的单位脉冲响应函数为( A ) A.52e t - B.5t C.52e tD.5t10. 二阶欠阻尼系统的上升时间t r 定义为( C )A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11. 系统类型λ、开环增益K 对系统稳态误差的影响为(A ) A.系统型次λ越高,开环增益K 越大,系统稳态误差越小 B.系统型次λ越低,开环增益K 越大,系统稳态误差越小 C.系统型次λ越高,开环增益K 越小,系统稳态误差越小 D.系统型次λ越低,开环增益K 越小,系统稳态误差越小 12. 一系统的传递函数为G s KTs ()=+1,则该系统时间响应的快速性( C ) A.与K 有关 B.与K 和T 有关C.与T 有关D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为G s s s s s ()()()()=+++83232,则该系统为( C )A.0型系统,开环增益为8B.I 型系统,开环增益为8C.I 型系统,开环增益为4D.0型系统,开环增益为414. 瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的( B ) A.单位脉冲函数 B.单位阶跃函数 C.单位正弦函数 D.单位斜坡函数 15.二阶系统的传递函数为G s Ks s ()=++2212 ,当K 增大时,其( D )A.无阻尼自然频率ωn 增大,阻尼比ξ增大B.无阻尼自然频率ωn 增大,阻尼比ξ减小C.无阻尼自然频率ωn 减小,阻尼比ξ减小D.无阻尼自然频率ωn 减小,阻尼比ξ增大16. 所谓最小相位系统是指( B )A.系统传递函数的极点均在S 平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面 17. 一系统的传递函数为G s s ()=+102,则其截止频率ωb 为( A ) A. 2rad s / B.0.5rad s / C.5rad s /D.10rad s /18. 一系统的传递函数为G s Ks Ts ()()=+1,则其相位角ϕω()可表达为( B )A.--tg T 1ω B.-︒--901tg T ω C.901︒--tg T ωD.tg T -1ω19. 一系统的传递函数为G s s ()=+22,当输入r t t ()sin =22时,则其稳态输出的幅值为( A ) A.2 B.22/ C.2 D.420. 延时环节e s ->ττ()0,其相频特性和幅频特性的变化规律是( D )A.ϕωω(),()=︒=900L dBB.ϕωωτω(),()=-=L 1 dBC.ϕωωωτ(),()=︒=90L dBD.ϕωωτω(),()=-=L 0 dB21. 一单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s s ()()()=++12,当K 增大时,对系统性能能的影响是( A ) A.稳定性降低 B.频宽降低 C.阶跃输入误差增大 D.阶跃输入误差减小22. 一单位反馈系统的开环Bode 图已知,其幅频特性在低频段是一条斜率为-20dB dec /的渐近直线,且延长线与0dB 线的交点频率为ωc =5,则当输入为r t t ().=05时,其稳态误差为( A ) A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.523. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,Z P N =-中的Z 表示意义为( D ) A.开环传递函数零点在S 左半平面的个数B.开环传递函数零点在S 右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S 右半平面的个数D.闭环特征方程的根在S 右半平面的个数24. 关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据,以下叙述中正确的是(B ) A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据,是用来判断开环系统稳定性的 B.乃奎斯特判据属几何判据,是用来判断闭环系统稳定性的 C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D.以上叙述均不正确25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是( D ) A.截止频率ωb B.谐振频率ωr 与谐振峰值M r C.频带宽度D.相位裕量γ与幅值裕量kg26. 一单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+,则该系统稳定的K 值范围为( A )A.K >0B.K >1C.0<K <10D. K >-127. 对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系,以下叙述中不正确的有( A ) A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性 B.中频段表征了闭环系统的动态特性 C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大,以保证稳态误差的要求28. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为( D ) A.上升时间t r B.调整时间t s C.幅值穿越频率ωcD.相位穿越频率ωg29. 当系统采用串联校正时,校正环节为G s s s c ()=++121,则该校正环节对系统性能的影响是( D ) A.增大开环幅值穿越频率ωc B.增大稳态误差 C.减小稳态误差D.稳态误差不变,响应速度降低 30. 串联校正环节G s As Bs c ()=++11,关于A 与B 之间关系的正确描述为( A ) A.若G c (s)为超前校正环节,则A >B >0 B.若G c (s)为滞后校正环节,则A >B >0 C.若G c (s)为超前—滞后校正环节,则A ≠BD.若G c (s)为PID 校正环节,则A=0,B >0第二部分 非选择题二、填空题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)31.传递函数的定义是对于线性定常系统,在 初始状态为0 的条件下,系统输出量的拉氏变换与 系统输入量的拉氏变换 之比。
第一章1. 闭环控制系统中的反馈作用()A.依输入信号的大小而存在B.不一定存在C.必然存在D.一定不存在闭环系统一定存在反馈作用。
闭环的作用是(进行偏差控制)负反馈是将输出量引回输入端,与输入信号比较,比较的结果称为偏差。
系统的输出信号对控制作用的影响(闭环有)关于反馈的说法正确的是( D )A.反馈实质上就是信号的并联B.反馈就是输入信号与反馈信号相加C.反馈都是人为加入的D.反馈是输出以不同的方式对系统作用对于系统的抗干扰能力()A.开环强 B. 闭环强 C. 都强 D. 都不强关于闭环控制的不正确说法是()A.输入与输出信号只有顺向传递,没有反向联系B.输入与输出信号既有顺向传递,又有反向联系C.闭环控制精度高,抗干扰性好D.闭环控制引入反馈,参数选择不当不易稳定2.控制系统是由控制器和被控对象组成。
控制系统所要操纵的对象称为被控对象。
3.作为系统开环不振荡。
开环控制系统的控制信号取决于()A.系统的实际输出。
B.系统的实际输出与理想输出之差C.输入与输出之差D.输入4.如果系统的被控量随着输入量的变化而变化,则称为随动系统5.负反馈控制原理是将输出信号引回输入端,与输入信号比较,利用所得的偏差信号进行控制,使偏差减小或消除。
6. 某系统的微分方程为.3()()()()o o o ix t x t x t x t-+=,则它是非线性系统。
系统的动态方程为...2()()()()x t x t x t y t++=,则该系统为非线性系统。
7.以下几个微分方程表示的系统中,属于线性定常系统的是...222 o o o i x x x x ++=某系统的微分方程为...33()2()()()o o o ix t x t x t x t-+=,则它是(D )A.线性定常系统B.线性系统C .非线性时变系统D .非线性系统系统的动态方程为'''()4()3()()x t x t x t y t ++=,则该系统为 线性 系统。
(完整版)⼤⼯《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼤⼯2018年春《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼀、单项选择题(本⼤题共40⼩题,每⼩题2分,共80分)1、当⼆阶系统传递函数的极点分布在s 平⾯的虚轴上时,系统的阻尼⽐ζ为()。
A .ζ<0 B .ζ=0 C .0<ζ<1 D .ζ≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+,则()f t 的终值()f ∞=()。
A .0B .∞C .aD .1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++,则⽆阻尼⾃然频率n ω等于()。
A .10rad/sB .0.1rad/sC .1rad/sD .0.01rad/s 4、作为⼀个控制系统,⼀般来说()。
A .开环不振荡B .闭环不振荡C .开环⼀定振荡D .闭环⼀定振荡5、系统不稳定时,其稳态误差为()。
A .+∞B .-∞C .0D .以上都不对6、⼀阶单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+,则该系统稳定的K 值范围为()。
A .K >0B .K >1C .0<K <10D .K >-17、某⼀系统的稳态加速度误差为⼀常数,则该系统为()系统。
A .0型B .I 型C .Ⅱ型D .以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是()。
A .稳态偏差只取决于系统的结构和参数B .稳态偏差只取决于系统输⼊和⼲扰C .稳态偏差与系统结构、参数、输⼊和⼲扰等有关D .系统稳态偏差为09、在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输⼊,两者之间的传递函数是()。
A .⽐例环节 B .积分环节 C .惯性环节 D .微分环节 10、⾃动控制系统的反馈环节中必须具有()。
A .给定元件B .检测元件C .放⼤元件D .执⾏元件 11、在阶跃函数输⼊作⽤下,阻尼⽐()的⼆阶系统,其响应具有减幅振荡特性。
A .ζ=0 B .ζ>1 C .ζ=1 D .0<ζ<1 12、⼀阶系统的传递函数为G s KTs ()=+1,则该系统时间响应的快速性()。
一、单项选择题(在每小题的四个被选答案中,选出一个正确的答案,并将其答案按顺序写在答题纸上,每小题2分,共40分)1.闭环控制系统的特点是A不必利用输出的反馈信息 B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制 C 不一定有反馈回路 D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零,因此不是用偏差来控制的2.线性系统与非线性系统的根本区别在于 A 线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入 C 线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理 D 线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理3.,则A BC D4.已知,且,则A 0BCD 15.已知函数如右图所示,则A BCD6.某系统的传递函数为,其零、极点是A 零点,;极点B 零点,;极点C 零点;极点,D 没有零点;极点7.某典型环节的传递函数为,它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节8.系统的传递函数只与系统的○有关.A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 本身的结构与参数9.系统的单位脉冲响应函数,则系统的单位阶跃响应函数为A B C D10.对于二阶欠阻尼系统来说,它的阻尼比和固有频率A 前者影响调整时间,后者不影响B 后者影响调整时间,前者不影响C 两者都影响调整时间D 两者都不影响调整时间11.典型一阶惯性环节的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得, 时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12.已知,且已分别测试得到:的幅频特性,相频的幅频特性,相频则ABCD13.已知,其相频特性为A BC D14.若系统的Bode图在处出现转折(如图所示),其渐近线由转到,这说明系统中有一个环节是A BCD15.设某系统开环传递函数为:,则此闭环系统A 稳定B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件16.为开环频率特性幅值等于1时的相位角,则相位裕度等于A BC D17.系统的开环对数坐标图(Bode图)与极坐标图(Nyquist图)之间的对应关系为A Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的点B Bode图上的线对应于Nyquist图的负实轴C Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上区间D Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴18.若已知某系统串联校正装置的传递函数为,其中则它是一种A 相位滞后—超前校正B 相位滞后校正C 相位超前校正D 相位超前—滞后校正19.从某系统的Bode图上,已知其剪切频率,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系统稳态误差减至最小的是A BC D20.下列串联校正装置的传递函数中,能在频率处提供最大相位超前角的是A BC D二、简答题(1,2小题每题7分,3,4小题每题8分,共计30分)1.试求一阶系统的单位阶跃响应,画出近似响应曲线,并标出时间常数T的值.2.已知传递函数为,且,试绘制其极坐标近似图(Nyguist图).3.某系统Bode图如下图(1)系统稳定与否?如果稳定,稳定程度如何?(2)在答题纸上重新画出该图,并标出相位余量、幅值余量、剪切频率,相位穿越频率。
机械控制工程基础复习题及参考答案Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT一、单项选择题:1. 某二阶系统阻尼比为0,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2. 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 A .越长 B .越短 C .不变D .不定3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关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4.惯性环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为A .-270°B .-180°C .-90°D .0°5.设积分环节的传递函数为G(s)=s1,则其频率特性幅值M(ω)=A. ωKB. 2K ω C. ω1D.21ω6. 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)7.拉氏变换将时间函数变换成A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数8.二阶系统当0<ζ<1时,如果减小ζ,则输出响应的最大超调量%σ将A.增加B.减小C.不变D.不定9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下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10.余弦函数cos t ω的拉氏变换是A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)=A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13.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14. 主导极点的特点是 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15.采用负反馈连接时,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 -二、填空题:1.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__ __。
一、单项选择题:1. 某二阶系统阻尼比为0,则系统阶跃响应为 DA. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2. 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 BA .越长B .越短C .不变D .不定3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关? CA.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4.惯性环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为 CA .-270°B .-180°C .-90°D .0° 5.设积分环节的传递函数为G(s)=s1,则其频率特性幅值M(ω)= C A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 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 BA. 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)7.拉氏变换将时间函数变换成 DA .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数8.二阶系统当0<ζ<1时,如果减小ζ,则输出响应的最大超调量%σ将 AA.增加B.减小C.不变D.不定9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 DA .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10.余弦函数cos t ω的拉氏变换是 CA.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= AA. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 AA. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13.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 BA .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程14. 主导极点的特点是 DA.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15.采用负反馈连接时,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 CA .)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 -二、填空题:1.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 __。
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 -2tB. s 2e -2sC. s 1e -2sD. s1e -ts3.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)=12s s 12++,则f(t)|t ∞→=?( )A.21 B.1 C.31D.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 16i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12dt )t (x d 16i 00202=++C.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12)dt )t (x d (16i 002202=++ D.)t (x )t (x )t ln(24dt)t (dx 12e dt )t (x d 16i 00t 202=⋅+⋅+ 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1C.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)1G(S)H(S)+B.G(S)-1H(S)G(S)⋅C. 1+G(S)·H(S)D.G(S)H(S)1G(S)+8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s (s 10++,则系统增益为( )A.10B.0.5C.4D.59.若系统的单位脉冲响应为e -2t +2e -t ,则系统的传递函数为:( )A.1s 22s 1+++ B.1s 2s 32++ C.s2e 2s 1-+ D.se 1s 1-+ 10.某系统的传递函数为2)1)(s (s 5++系统的零极点为( )A.极点s 1=-1, s 2=-2,零点s 3=5B.极点s 1=1, s 2=2C.极点s 1=-1, s 2=-2D.极点s 1=1, s 2=2,零点s 3=-511.下列信号中,哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( )A.单位阶跃B.单位脉冲C.单位斜坡D.单位正弦 12.系统如图 ,其稳态误差定义为( )A.e ss =0s lim →SG(S) B.e ss =∞→s lim te(t)C.e ss =∞→t lim e(t) D.e ss =0t lim →e(t)13.某系统传函数为G(s)=τ+s k,则转角频率为( ) A.τ1B.τC.k/τD.k τ 14.控制系统中( )A.系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越大B.系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越小C.系统阶次越高,增益K 越大,系统稳定误差越小D.系统阶次越高,稳态误差越大15.在设计控制系统时,稳定性判断( )A.不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定 16.系统的正弦响应是指( )A.不论输入为何种信号,输出都为正弦时的情况B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时,输出的响应变化情况C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时,输出的响应变化情况D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时,输出的响应变化情况 17.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( )A.闭环系统的传递函数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 18.为了增加系统的稳定性裕量,可以( )A.减小系统的增益B.增大系统的增益C.减小输入信号D.使用开环系统 19.所谓校正(又称补偿)是指( )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20.二阶振荡环节G(s)=2nn 22ns 2s ω+ζω+ω的幅频特性( )A.ζ越大,谐振峰越高B.ζ越小,谐振峰越高C.ωn 越小,谐振峰越高D.ωn 越大,谐振峰越高 二、填空题(每空0.5分,共10分)21.闭环系统是指系统的________对系统有控制作用,或者说,系统中存在________的回路。
《机械控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的误差信号为【】A.Xi(s)-H(s)X0(s)B.Xi(s)-X0(s)C.Xor(s)-X0(s)D.Xor(s)-H(s)X0(s)3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s),其中H(s)是反馈传递函数,则系统的偏差信号为【】A.Xi(s)-H(s)X0(s)B.Xi(s)-X0(s)C.Xor(s)-X0(s)D.Xor(s)-H(s)X0(s)4.微分环节使系统【】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时,惯性环节的输出量不能突变,只能按【】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化7.闭环系统前向传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ,其脉冲响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-1.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-2.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应为【 】 A.T t e --1 B.T t Te T t -+- C.T t e T-1 D.T t Te T -+ 8-3.一阶系统的时间常数为T ,其单位阶跃响应的稳态误差为【 】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 8-4.一阶系统的时间常数为T ,其单位斜坡响应的稳态误差为【 】A.0B.TC.1TD.T t Te T -+ 9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下,偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【 】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【 】A.1/sB.1C. 21sD.1+1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【 】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【 】A.090-B.090C.0180-D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个,系统闭环传递函数的极点数为2个,则映射到)(s G 复平面上的奈魁斯特曲线将【 】A.逆时针围绕点(0,j0)1圈B.顺时针围绕点(0,j0)1圈C.逆时针围绕点(-1,j0)1圈D.顺时针围绕点(-1,j0)1圈15.最小相位系统稳定的条件是【 】A.γ>0和g L <0B.γ<0和g K >1C.γ>0和)(g L ω<0D.γ<0和)(g L ω>016.若惯性环节的时间常数为T ,则将使系统的相位【 】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω--17.控制系统的误差是【 】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【】 A.)(s F 的零点就是系统闭环零点 B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点1.D2.A3.A4.A5.B6.A7.C8.C9.B 10.B 11.B 12.D 13.B14.C 15.C 16.A 17.A 18.C19.要使自动调速系统实现无静差,则在扰动量作用点的前向通路中应含有【 】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止,其输出量将【 】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【 】A.偏差的过程B.输入量的过程C.干扰量的过程D.稳态量的过程22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++,则该系统为【 】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【 】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【 】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f(s)的稳态值为【 】 A.∞ B.4 C.0.1 D.026.可以用叠加原理的系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【 】A.2B.1C.0D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t =0处的斜率越大,系统的【 】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【 】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【 】A. 1B.s 1C.21sD.31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=,则其输出信号响应频率为【 】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【 】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=,则【 】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图,凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【 】A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量,在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【 】A.-40 dB/decB.-20 dB/decC.+40 dB/decD.+20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【 】A.反馈传递函数H(s)=1B.反馈信号B(s)=1C.开环传递函数G(s) H(s)=1D.前向传递函数G(s)=138.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差40.PID调节器的微分部分可以【】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s),则其闭环系统的前向传递函数与【】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器,将使系统【】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统,它的输入输出传递函数是【 】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【 】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2<T1<T3,则【 】A.T2系统响应快于T3系统B.T1系统响应快于T2系统C.T2系统响应慢于T1系统D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【 】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【 】A .将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【 】A.1B.s 1C.21sD.31s53.线性控制系统【 】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【 】A.)(ωA =1B.)(ωA =0C.)(ωA <1D.)(ωA >155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点(-1,j0)的圈数等于落在S 平面右半平面的【 】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【 】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【 】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 59.降低系统的增益将使系统的【 】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外,还必须有【 】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同,可有不同的【 】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【 】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ,其脉冲响应为【 】A.1B.1/TC.TD.1+1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【 】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【 】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【 】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω,则其共轭复数极点的实部为【 】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【 】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小,系统跟踪斜坡信号的【 】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【 】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=,则其稳态输出响应相位【 】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts e s G -=)(的相频特性为【 】A.T ωωϕ1tan )(--=B.T ωωϕ1tan )(-=C. T ωωϕ=)(D. T ωωϕ-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大,且按顺时针方向旋转【 】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.-π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时,对应的相频特性【 】A. 180)(-<c ωϕB. 180)(->c ωϕC. 180)(>c ωϕ 180)(<c ωϕ76.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多,开环放大倍数大,则系统的【 】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【 】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【 】A.相位不变 B .相位超前校正 C .相位滞后校正 D .相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【 】A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C.输出量反馈到输入端参与控制D.输出量局部反馈参与控制82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S的虚轴上时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较,其响应速度【】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T 时刻的单位阶跃响应为【 】A. 1B. 0.98C. 0.95D. 0.63292.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时,其幅频特性【 】A.)(ωA ≥1B.)(ωA <1C. 0<)(ωA <1D.)(ωA ≤093.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【 】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率94-1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大,则其【 】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【 】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号,但存在稳态误差,其稳态误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【 】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差 99.0型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 100.PID 调节器的比例部分主要调节系统的【 】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【 】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【 】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置 103.对于抗干扰能力强系统有【 】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【 】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【 】 A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【 】A.Ts+11 B.s 1 C.s D.1+Ts 106.实际系统传递函数的分母阶次【 】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时,其系统【 】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0 108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【 】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【 】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【 】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线 111.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.05时,其调整时间为【 】A.TB.2TC.3TD.4T112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ 113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率 114-1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【 】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode 图上零分贝线相交处频率D.Bode 图上-180°相位线相交处频率 115.比例微分环节(时间常数为T )使系统的相位【 】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大,则系统的稳定性愈好,且【 】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数118.PID 调节器的积分部分消除系统的【 】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 120.比例微分校正将使系统的【 】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120-1.比例微分校正将使系统的【 】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小 121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【 】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【】A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加,增长斜率为【】A.TB.1/TC.1+1/TD.1/T2125.传递函数只与系统【】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S的Ⅱ或Ⅲ象限内时,其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二阶系统是【】A.稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统 D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【 】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T ,在单位阶跃响应误差范围要求为±0.02时,其调整时间为【 】A.TB.2TC.3TD.4T132.积分环节Tss G 1)(=的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. 20T 1lg D. -20T1lg 132-2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【 】 A.T 1 B.-T 1 C. D. 133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【 】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【 】A.(-∞,0)的区间B.(-∞,0]的区间C.(-∞,-1)的区间D.(-∞,-1]的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【 】A.微分个数增加,开环增益增大而愈高B.微分个数减少,开环增益减小而愈高C.积分个数增加,开环增益增大而愈高D.积分个数减少,开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间(-1,+∞),则该闭环系统一定【 】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定 137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号,其相频特性为【 】A.00)(=ωϕB.0180)(-=ωϕC.090)(-=ωϕD.090)(=ωϕ 138.控制系统的跟随误差与前向通道【 】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【 】A.0B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s → 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零,其静态位置误差系数等于【 】A.0B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【 】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成 142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【 】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统143.传递函数代表了系统的固有特性,只与系统本身的【 】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构,参数 144.惯性环节不能立即复现【 】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ,则单位反馈的闭环传递函数为【 】 A.)(1)(s G s G + B.)()(1)()(s H s G s H s G + C.)()(1)(s H s G s G + D.)()(1)(s H s G s H + 146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω,则系统存在的极点有【 】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147-1.闭环控制系统的开环传递函数是【 】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【 】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线 149.一阶系统是【 】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统 150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【 】A.1/sB.1C.21sD.1+1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【 】A.TB.TC.T 1 D.T 1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【 】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于虚轴上某点,终于坐标原点B.始于实轴上某点,终于实轴上另一点C.始于坐标原点,终于虚轴上某点D.始于虚轴上某点,终于虚轴上另一点 153-1.对于Ⅰ型系统的开环频率特性曲线在复平面上【 】A.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于坐标原点B.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于坐标原点C.始于(0)180G j =∞∠-的点,终于实轴上任意点D.始于(0)90G j =∞∠-的点,终于虚轴上任意点154.相位裕量是当系统的开环幅频特性等于1时,相应的相频特性离【 】A.负实轴的距离B.正实轴的距离C.负虚轴的距离D.正虚轴的距离155.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳定性变好C.稳态误差增加D.稳定性变差155-1.对于二阶系统,加大增益将使系统的【 】A.动态响应变慢B.稳态误差减小C.稳态误差增加D.稳定性变好 156.惯性环节使系统的输出【 】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后156-1.惯性环节使系统的输出随输入信号频率增加而其【】A.幅值增大B.幅值减小C.相位超前D.相位滞后157.无差系统是指【】A.干扰误差为零的系统B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统D.累计误差为零的系统158.Ⅱ型系统跟踪加速度信号的稳态误差为【】A.0B.常数C.∞D.时间常数159.控制系统的稳态误差组成是【】A.跟随误差和扰动误差B.跟随误差和瞬态误差C.输入误差和静态误差D.扰动误差和累计误差160.Ⅰ型系统的速度静差系数等于【】A.0B.开环放大系数C.∞D.时间常数161.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A. 傅氏变换 B.拉氏变换 C.积分 D.导数162.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的【】A.傅氏变换 B.拉氏变换 C.积分 D.导数第一部分单项选择题1.D2.A3.A4.A5.B6.A7.C8.C9.B 10.B 11.B 12.D 13.B 14.C 15.C 16.A 17.A 18.C 19.B 20.A 21.A 22.B 23.B 24.C 25.C 26.D 27.B 28.A 29.B 30.A 31.D 32.A 33.B 34.C 35.A 36.B 37.A 38.B 39.C 40.A 41.B 42.C 43.C 44.A 45.D 46.A 47.C 48.A 49.C50.C 51.C 52.C 53.B 54.A 55.C 56.D 57.B 58.C 59.B 60.B 61.B62.B 63.B 64.B 65.A 66.B 67.B 68.B 69.D 70.C 71.A 72.B 73.D74.A 75.B 76.B 77.A 78.A 79.C 80.D 81.C 82.A 83.B 84.B 85.C86.B 87.A 88.A 89.A 90.D 91.D 92.A 93.A 94.B 95.A 96.D 97.B98.B 99.B 100.A 101.C 102.B 103.B 104.B 105.C 106.C 107.C 108.B 109.A 110.B 111.C 112.A 113.D 114.A 115.C 116.C 117.C 118.D 119.C 120.A 121.D 122.A 123.A 124.B 125.A 126.C 127.C 128.A 129.B 130.C 131.D 132.A 133.A 134.D 135.C 136.A 137.A 138.A 139.A 140.C 141.A 142.A 143.D 144.B 145.A 146.B 147.A 148.B 149.A 150.A 151.C 152.B 153.B 154.A 155.D 156.D 157.B 158.B 159.A 160.B第二部分 填空题1.积分环节的特点是它的输出量为输入量对 的积累。
机械控制⼯程复习与考试题(含答案)机械控制⼯程复习⼀、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1/s215.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ess=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。
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。
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21s 。
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 Ks 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11Ts +的单位阶跃响应的表达是T te --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2222nn nw s w s w ++ξ。
填空题( 每空 1 分,共20 分)1.线性控制系统最重要的特色是能够应用___叠加__原理,而非线性控制系统则不能够。
2.反响控制系统是依照输入量和 __反响量 __的误差进行调治的控制系统。
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色方程的全部根的实部都是__负数__时,系统是牢固的。
5.方框图中环节的基本连接方式有串通连接、并联连接和__反响_连接。
6.线性定常系统的传达函数,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1。
( s a)28.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__相频特色 __。
9.积分环节的对数幅频特色曲线是一条直线,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型系统对数幅频特色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 1 。
s214.依照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能够概括为三个方面:稳定性、 __快速性 __和正确性。
16.系统的传达函数完好由系统的结构和参数决定,与__输入量、扰动量 __的形式没关。
17.决定二阶系统动向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.设系统的频率特色G(j ω )=R( ω )+jI( ω ), 则幅频特色|G(jω )|=R2 (w)I 2 (w) 。
19.解析稳态误差时,将系统分为 0 型系统、I 型系统、II 型系统,这是按开环传达函数的 __积分 __环节数来分类的。
《机械⼯程控制基础》题库机械⼯程控制基础复习题第⼀章绪论1、以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统,其精度⽐较()。
A .开环⾼ B.闭环⾼ C.相差不多 D. ⼀样⾼1、系统的输出信号对控制作⽤的影响()。
A .开环有 B.闭环有 C.都没有 D.都有1、对于系统抗⼲扰能⼒()。
A .开环强 B.闭环强 C.都强 D.都不强1、下列不属于按输⼊量的变化规律分类的是()。
A .恒值控制系统 B.计算机控制系统 C. 随动控制系统 D. 程序控制系统1、按照系统传输信号的类型可分成()。
A .定常系统和时变系统 B. 离散控制系统和连续控制系统 C. 线性系统和⾮线性系统 D. 恒值系统和程序控制系统1.按照控制系统是否设有反馈作⽤来进⾏分类,可分为___ ___和___ ___。
答案:开环控制系统闭环控制系统1.对⼀个⾃动控制系统的最基本要求是,也即是系统⼯作的⾸要条件。
答案:稳定稳定性1.对控制系统性能的基本要求⼀般可归结为稳定性、___________和___________。
答案:快速性准确性1、控制论的中⼼思想是,通过,和反馈来进⾏控制。
答案:信息的传递加⼯处理1.什么是反馈(包括正反馈和负反馈)?根据反馈的有⽆,可将控制系统如何分类?答案:(1)反馈是指输出量通过适当的检测装置将信号全部或⼀部分返回输⼊端,使之与输⼊量进⾏⽐较。
如果反馈信号与系统的输⼊信号的⽅向相反,则称为负反馈;如果反馈信号与系统的输⼊信号的⽅向相同,则称为正反馈。
(2)根据反馈的有⽆,可将控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。
1.何为闭环控制系统?其最主要的优点是什么?答案:闭环控制系统就是反馈控制系统,即输出量对控制作⽤有影响的系统。
其最主要的优点是能实现⾃我调节,不断修正偏差,抗⼲扰能⼒强。
1.简述“⾃动控制”和“系统”的基本概念。
答案:(1)所谓“⾃动控制”就是在没有⼈直接参与的情况下,采⽤控制装置使被控对象的某些物理量在⼀定精度范围内按照给定的规律变化。
机械工程控制基础复习题B一、单项选择题1. 闭环控制系统的特点是A 不必利用输出的反馈信息B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制C 不一定有反馈回路D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零,因此不是用偏差来控制的2.线性系统与非线性系统的根本区别在于 A 线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入,非线性系统有外加输入 C 线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理 D 线性系统不满足迭加原理,非线性系统满足迭加原理3. 222)]([bs b s t f L ++=,则)(t f A bt b bt cos sin + B bt bt b cos sin +C bt bt cos sin + D bt b bt b cos sin + 4.已知 )(1)(a s s s F +=,且0>a ,则 )(∞f A 0 Ba 21 C a1D 1 5.已知函数)(t f 如右图所示,则 )(s FAs s e s e s --+2211 B s s e s s 213212+-- C )22121(1332ss s s se e e se s------+D )221(1s ss e e se s ----+6.某系统的传递函数为 )3)(10()10()(+++=s s s s G ,其零、极点是A 零点 10-=s ,3-=s ;极点 10-=sB 零点 10=s ,3=s ;极点 10=sC 零点 10-=s ;极点 10-=s ,3-=sD 没有零点;极点 3=s7.某典型环节的传递函数为Ts s G =)(,它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节 8.系统的传递函数只与系统的○有关。
A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 本身的结构与参数9.系统的单位脉冲响应函数t t g 4sin 10)(=,则系统的单位阶跃响应函数为 A t 4cos 40 B16402+s C )14(cos 5.2-t D 16102+s 10.对于二阶欠阻尼系统来说,它的阻尼比和固有频率 A 前者影响调整时间,后者不影响 B 后者影响调整时间,前者不影响 C 两者都影响调整时间 D 两者都不影响调整时间 11.典型一阶惯性环节11+Ts 的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得, 时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12.已知)()()(21s G s G s G =,且已分别测试得到:)(1ωj G 的幅频特性 )()(11ωωA j G =,相频)()(11ωϕω=∠j G )(2ωj G 的幅频特性 2)(2=ωj G ,相频ωω1.0)(2-=∠j G则A )(1.011)(2)(ωωϕωωj eA j G -⋅=B ]1.0)([11)](2[)(ωωϕωω-⋅+=j e A j GC ]1.0)([11)(2)(ωωϕωω-⋅=j eA j G D )(1.011)](2[)(ωωϕωωj e A j G -⋅+=13.已知 )8.01)(2.01()(s s ks G ++=,其相频特性为A ω16.0arctg -B ωω8.02.0arctg arctg +C )8.02.0(ωωarctg arctg +-D ωω8.02.0arctg arctg -14.若系统的Bode 图在1ω处出现转折(如图所示),其渐近线由dec db /20-转到dec db /0,这说明系统中有一个环节是A 1ω+s B11ωω+sC111+s ωD 2112212ωξωω++s s 15.设某系统开环传递函数为:)13(10)(2+=s s s G ,则此闭环系统 A 稳定 B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件 16.)(c ωϕ为开环频率特性幅值等于1时的相位角,则相位裕度等于A )(180C ωϕ+B )(C ωϕ C )(180C ωϕ- D180)(-C ωϕ17.系统的开环对数坐标图(Bode 图)与极坐标图(Nyquist 图)之间的对应关系为 A Bode 图上的零分贝线对应于Nyquist 图上的)0,1(j -点 B Bode 图上的180-线对应于Nyquist 图的负实轴C Bode 图上的负分贝值对应于Nyquist 图负实轴上)1,(--∞区间D Bode 图上的正分贝值对应于Nyquist 图正实轴 18.若已知某系统串联校正装置的传递函数为bs as ++,其中 b a < 则它是一种A 相位滞后—超前校正B 相位滞后校正C 相位超前校正D 相位超前—滞后校正19.从某系统的Bode 图上,已知其剪切频率200≈c ω,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 增益使系统稳态误差减至最小的是A105.015.0++s s B15.0105.0++s sC 15.011.0++s s D1005.010005.0++s s20.下列串联校正装置的传递函数中,能在频率1=c ω处提供最大相位超前角的是 A1215.0++s s B 15.012++s sC14.015.2++s s D 15.214.0++s s二、简答题 1. 试求一阶系统15.01+s 的单位阶跃响应)(t c ,画出近似响应曲线,并标出时间常数T 的值。
2. 已知传递函数为)1()(2+=Ts s Ks G ,且0,1>≥T K ,试绘制其极坐标近似图(Nyguist 图)。
3. 某系统Bode 图如下图(1) 系统稳定与否?如果稳定,稳定程度如何?(2) 在答题纸上重新画出该图,并标出相位余量γ、幅值余量)(db k g 、剪切频率c ω,相位穿越频率g ω。
4. 已知单位反馈系统的开环传递函数为)5)(4()(++=s s s Ks G ,系统稳定的K 值范围。
三、综合计算题1. 如右图所示的电路系统,输入)(1t u ,输出电压)(2t u 。
(1) 建立系统的微分方程组;(2) 求系统的传递函数。
2.某系统方块图如图所示,简化该方块图,求出传递)()(s X s Y 。
3.系统的方块图如下图所示,a) 求系统的单位阶跃响应;b) 当输入正弦信号t t x 10sin 10)(=时,系统的稳态响应; c) 求系统的阻尼比和固有圆频率。
4.系统方块图如图所示,输入)(1)(t t r =,)(121)(t t n ⋅=。
求系统在)(t r 、)(t n 各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。
5. 已知系统的开环传递函数为 )10010)(1()12.0(100)(2++++=s s s s s s G K , 在答题纸上按照下图所给比例,画出Bode 图的幅频图和相频图(幅频图用渐近线表示即可,但必须注明各转角频率、各直线的斜率;相频图不要求十分精确)机械工程控制基础复习题B 答案一、单项选择题1. B2. C3. B4. C5. C6. C7. C8. D9. C 10. C 11. D 12. C 13. C 14. A 15. B 16. A 17. B 18. C 19. B 20. D二、简答题1, 解:∵ ss s R s G s C 115.01)()()(⋅+==15.05.01+-=s s ∴ tet c 21)(--=图如右所示。
2, 解:3, 解:稳定。
但相位稳定余量小,即稳定程度不好。
g c g db K ωωγ,),(,如图所示。
4, 解:系统的特征方程为:020923=+++K s s sRouth 阵如右所示,由Routh 判据得: 1800<<K三、综合计算题1, 解:设流过1R 的电流为)(1t i ,流过2R 的电流为)(2t i则:⎰⎰⎰=+=--+=dt t i C t u t u t i R dt t i t i C dt t i t i C t i R t u )(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222********* 对上式进行零初始条件拉氏变换得:)(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222*********s I sC s U s U s I R s I s I s C s I s I sC s I R s U =+=--+= 消去中间变量)(),(21s I s I ,得系统的传递函数为: 1)(1)()()(212211212112++++==s C R C R C R s C C R R s U s U s G2, 解:所以==)()()(s X s Y s G )()()()(1)()]()([313321s H s G s G s G s G s G s G +++3, 解:a) 系统的传递函数为:101.010)(2++=s s s G 从而 222)55()5(5)5(1101.0101)(++++-=++⋅=s s s s s s s Y所以 t e t e t y tt55sin 5555cos 1)(55----= b))sin()()(0ϕωω+=∞t j G X t y)9010sin(10)101.0101010sin(10)101.010(10102222 -=⨯--+⨯-⋅=t arctgtc) 102=n ξω,1002=n ω所以: 10=n ω,5.0=ξ4, 解:∵)(124261124)(1242611)(s N s s s s R s s s E ⋅+⋅++++⋅+⋅++= 而 s s R 1)(=,ss N 21)(= ∴ 13111242611lim 0=⋅+⋅++⋅=→s s s s e s ssr1341124261124lim 0=⋅+⋅+++⋅=→s s s s s e s ssn135134131=+=+=ssn ssr ss e e e5, 解: ∵ 1100100==K 11=T ω,52=T ω,103=T ω∴ 系统的Bode 图如下:。