机械控制工程基础综合试题1完
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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。
《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有( B )。
p5A..给定元件B.检测元件 C.放大元件 D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是( B )p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有(B )。
p5A..给定元件B.检测元件C.放大元件D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是(B )p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
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. 222)]([b s b s t f L ++=,则)(t fA 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 ωϕC )(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 A 1215.0++s s B 15.012++s sC14.015.2++s s D 15.214.0++s s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。
大工15秋《机械控制工程基础》在线作业1满分答案大工15秋《机械控制工程基础》在线作业1一、单选题(共10道试题,共60分。
)1.系统的截止频率越大则()A.上升时间越小B.上升时间越大C.稳态误差越小D.快速性越好正确答案:A2.下面系统各环节的连接方式不对的是()A.串联连接B.并联连接C.反馈连接D.混合连接正确答案:D3.XXX图上以原点为圆心的单位圆对应于伯德图上面的()A. 5dB线B. 3dB线C. 1dB线D. 10dB线正确答案:C4.某二阶系统阻尼比为2,那么系统阶跃响应是()A.等幅振荡B.单调衰减C.振荡衰减D.振荡发散正确答案:B5.单位负反馈的开环传递函数为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.误差传递函数相同D.开环传递函数相同精确答案:D6.求线性定常系统的传递函数条件是()A.稳定条件B.零初始前提C.稳态前提D.瞬态前提正确答案:B7.控制框图的等效变换原则是变换前后()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.输入量和输出量坚持不变精确答案:D8.下面基本函数的传递函数不包括()A.积分环节B.一阶微分环节C.扩大环节D.延时环节精确答案:C9.一般开环控制系统是()A.不稳定系统B.时域体系C.频域体系D.稳定系统精确答案:D10.微分环节是高通率坡起,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.减小阶跃输入误差精确答案:A大工15秋《机械控制工程基础》在线作业1二、多选题(共5道试题,共20分。
)1.有关频率特性,下面说法正确的有()A.能够看出幅值和相位随着频率变化 B.对数频率特性图是通用形式之一 C.对数幅相特性图是通用形式之一D.无法判断精确答案:ABC2.体系的误差可以分为()A.稳态误差B.瞬态误差C.动态误差D.静态误差精确答案:AC3.频率特性不包括()A.幅频特性B.延迟特性C.相频特性D.脉冲特性精确答案:BD4.允许误差的百分比通常取()A. ±5%B. ±2%C. ±20%D. ±15%正确答案:AB5.可以表征体系动态特性的有()A.频率特性B.惯性特性C.微分方程D.积分方程正确答案:ACD大工15秋《机械控制工程基础》在线作业1三、判断题(共5道试题,共20分。
《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有(B)。
p5A..给定元件B.检测元件C.放大元件D.执行元件12.控制系统的稳态误差反映了系统的〔B〕p8A.快速性B.准确性C.稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是(B)p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
机械控制工程基础习题集文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有( B )。
p5A..给定元件B.检测元件 C.放大元件 D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是( B )p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有(B )。
p5A..给定元件B.检测元件C.放大元件D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是(B )p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1.开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用)。
P2A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。
P3A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。
P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量C.反馈量D.干扰量4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。
P2-3A.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5.一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。
P2A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统6.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(B)。
p5A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节7.闭环控制系统必须通过(C)。
p3A.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8.随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。
P6A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。
P3A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。
P2A.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11.自动控制系统的反馈环节中一般具有( B )。
p5A..给定元件B.检测元件 C.放大元件 D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性D.动态性13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是( B )p3A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统14.通过动态调节达到稳定后,被控量与期望值一致的控制系统为(无差系统)。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院
机械控制工程基础课程综合测试1
学习层次:专科时间:90分钟
一.填空题:(每空0.5分,共15分)
(1).构成控制系统的基本环节通常有1. 给定环节、2. 比较环节、3. 放大环节、4. 执
行环节、 5.控制环节、6.被控对象、7.反馈环节(或测量环节)
(2).理论上而言,零型伺服控制系统适用于对8. 线位移或角位移信号进行跟踪;I型伺服
系统适用于对9. 线速度或角速度信号进行跟踪;II型伺服系统适用于对10. 线加速度或角加速度信号进行跟踪。
(3).系统的时间响应中,与传递函数极点对应的响应分量称为11. 动态分量、与输入
信号极点对应的响应分量称为12. 稳态分量。
(4).传递函数中的基本环节按性质可分为五类,即13.比例环节、14. 微分环节、15. 惯性环
节、16. 积分环节、17. 延迟环节
(5).时域分析方法中,常使用的性能指标有:18.延迟时间、19.上升时间、20.峰值时间、
21.调节时间、22.最大超调量、23.稳态误差(或偏差)
(6).经典控制理论中,常使用的校正方式有:24. 串联校正、25.反馈校正、26.前馈校正
(7).伯德图(Bode)用27 .对数幅频特性坐标系和28. 半对数相频特性坐标系分别描述系
统的幅频特性和相频特性。
(8).奈奎斯特稳定性判据中N=Z-P,Z代表特征函数在右半平面的29. 零点数、P代表
特征函数在右半平面的30. 极点数。
二.求如下系统传递函数C(S)/R (S):(15分)
解:如下图:
三. 设系统如图所示。
如果要求系统的超调量等于%15,峰值时间等于0.8s ,试确
定增益K 1和速度反馈系数K t 。
同时,确定在此K 1和K t 数值下系统的上升时间和调节时间。
(15分)
答案:由图示得闭环特征方程为0)1(112=+++K s K K s t -----5分
即 2
1n K ω=,n n t t K ωωξ212+= 由已知条件 8.0115.0%2
1/2=-===--t n p t e
t t ξωπ
σξπξ----3分
解得 1588.4,517.0-==s n t ωξ--------2分
于是 05.211=K 178.021
1==-K K n t t ωξ--------2分 22arccos 0.53811t r n t n t t s πξπθωξωξ--===-- s t n t s 476.15.3==ωξ---3分 解毕。
四.已知系统的特征方程为43251020240s s s s ++++=,使用劳斯判据判断系统的稳
定性:(10分)
答案: 4s 1 10 24
3s 5 20
2s 6 24
1s 0(ε)-------→024
620561=- 0s 24 -------→240
2461=-εε 第一列系数出现0,用一个小正数ε代替,ε上下元素符号相同,表示有一对纯虚根存在,则认为有一次变号此例解得根为:±2j ,-2,-3。
故系统不稳定,并且有两个不稳定的特征根。
五、系统开环频率特性如图6所示,且P=0,试用奈奎斯特判据分析闭环系统的稳定
性。
(10分)
解:图给出的是ω ∈(-∞,0)的幅相曲线,而ω ∈(0,+∞)的幅相曲线与题给曲线对称于
实轴,如右图所示。
因为ν = 1,故从ω = 0的对应点起逆时针补作π/2,半径为无穷大的圆弧。
在(-1,j 0)点左侧,幅相曲线逆时针、顺时针各穿越负实轴一次,故N + = N - = 1,N = N + - N - = 0
因此,s 右半平面的闭环极点数 z = p - 2N = 0 ,闭环系统稳定。
六、已知单位反馈系统的开环传递函数(20分)
)120)(110)(1(12(100(++++=s s s s s s G )) 1. 试画出开环传递函数的BODE 图 (10分)
2. 试求系统的相角裕度和稳定性(10分)
解 由题给传递函数知,系统交接频率依次为1,2,10,20。
低频渐近线斜率为-20,且过(1,40dB )点。
系统相频特性按下式计算
20
arctan 10arctan arctan 2arctan 90)(ωωωωωϕ---+︒-= 作系统开环对数频率特性于图 (--------10分)
由对数幅频渐近特性A (ωc ) = 1求得ωc 的近似值为
再用试探法求ϕ(ωg ) = -180︒时的相角穿越频率ωg ,得
ωg = 13.1 -----3分
系统的相角裕度和幅值裕度分别为 120lg 5.8()()
g h dB G j ω==- -----2分 七、复合校正随动系统框图如下,求:系统等效为单位反馈系统时,其开环传递函
数表达式,并求前馈环节的传递函数Gr (s )应为何种型式,方能使系统等效为II 型系统(15分)。
解:如下 ()G G G G G s T s T K s T s T K s T G G k k k r -=+=+++⨯+=1,1)1(1)1(1221222121 --------8分 ()[]()[]()s T G K s T s T K s T G G G G G K s T G K s T s T K s T G G r r k r r k 122212*********)1(11)1(1-+⨯+=-=⨯+-++⨯+=
的分子的分母的分子------5分 ()••••+++=21bs as s G r λ时,即包含微分环节时,可使系统等效为II 型系统。
----2分。