下载文档原格式
机械控制工程基础一、填空题1. 线性控制系统最重要的特征是能够应用叠加原理，而非线性控制系统则不可以。
2．反应控制系统是依据输入量和反应量的偏差进行调理的控制系统。
3. 依据自动控制系统能否设有反应环节来分类，控制系统可分为 __开环_控制系统、_闭环__控制系统。
4. 依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. 假如在系统中只有失散信号而没有连续信号，则称此系统为失散( 数字) 控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描绘。
6. 依据控制系统元件的特征，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能够用线性微分方程来描绘。
8. 关于一个自动控制系统的性能要求能够归纳为三个方面：稳固性、迅速性和正确性。
9. 在控制工程基础课程中描绘系统的数学模型有微分方程、传达函数等。
10. 传达函数的定义是关于线性定常系统 , 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. 传达函数的构成与输入、输出信号没关，只是决定于系统自己的构造和参数，而且只适于零初始条件下的线性定常系统。
12. 瞬态响应是系统遇到外加作用激励后，从初始状态到最后稳固状态的响应过程。
13. 脉冲信号能够用来反应系统的抗冲击能力。
14. 单位斜坡函数 t 的拉氏变换为12s。
15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。
1 6．在单位斜坡输入信号作用下， 0 型系统的稳态偏差 e ss= 。
17. I 型系统G s K( )s(s 2)在单位阶跃输入下，稳态偏差为 0 ，在单位加快度输入下，稳态偏差为∞。
18. 一阶系统 1Ts 1 t的单位阶跃响应的表达是T1 e 。
1 9．决定二阶系统动向性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和无阻尼固有频次ω n 。
20. 二阶系统的典型传达函数是2s2nw22 w n s w n。
2 1．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为 0 1。
机械工程控制基础考试题及答案机械工程控制基础是机械工程专业中非常重要的一个方面，掌握该领域的基本知识对机械工程师的工作至关重要。
在进行机械工程控制基础考试时，掌握学科基础知识与技巧应是首要准备，同样重要的还有解题能力。
因此，我们在此提供几道机械工程控制基础考试题及答案供大家参考。
1. 下列哪些控制系统是模糊控制系统？A. 摆线刀切削力控制系统B. 滤波器控制系统C. 股票市场交易系统D. 空调控制系统正确答案：A、C、D。
模糊控制系统是一种以模糊逻辑为基础，实现对复杂非线性系统的控制的一种方法。
股票市场交易系统属于复杂非线性系统，可以用模糊控制系统进行控制。
2. 控制系统的传递函数为：G(s) = 1 / [(s + 1)(s + 3)]，求其单位阶跃响应。
正确答案：G(s)的单位阶跃响应为：Y(s) = [1 / (s + 1)] - [1 / (s + 3)]，通过部分分式分解得到Y(t) = 1/2 - 1/2e^(-2t)。
因此，该系统的单位阶跃响应为Y(t) = 1/2 - 1/2e^(-2t)。
3. 下列哪个量不是PID控制器中的一个参数？A. 比例系数B. 积分时间C. 微分时间D. 控制信号正确答案：D。
PID控制器包括比例控制、积分控制和微分控制三个部分，分别由比例系数、积分时间和微分时间控制。
4. 一个反馈控制系统的开环传递函数为：G(s) = 1 / (s -1)，闭环传递函数为：H(s) = G(s) / (1 + G(s)), 求该控制系统的稳态误差。
正确答案：该控制系统的稳态误差为0。
5. 已知一个控制系统稳定，其零极点分布情况如下：零点为s= -1, -2；极点为s = -3, -4，判断该系统稳定类型。
正确答案：由于该控制系统的极点均位于左半平面，因此该控制系统稳定。
6. 下列哪种控制模式比例带宽越大，相对带宽越小？A. 位置控制模式B. 速度控制模式C. 加速度控制模式D. 跟踪控制模式正确答案：B。
第1页（共9页）《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/s2+1/s 或者（1+s ）/s2 。
3.二阶系统的极点分别为s1=−0.5,s2=−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 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 , 其中 为系统的 无阻尼固有频率 , 当 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 ＝ 。
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业班级： 姓名： 学号：……………密………………………………封………………………………线…………………………第2页（共9页）之差统称为频率特性。
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 —2t B. s 2e -2s C 。
s 1e —2s D 。
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)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 。
机械控制工程基础一、填空题I. 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。
II. 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。
114. 单位斜坡函数t的拉氏变换为-2。
s15. 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= 。
17.1型系统G(s)」在单位阶跃输入下，稳态误差为0 ,在单位加速度输入下，稳s(s 2) ——态误差为8 。
丄18. 一阶系统丄的单位阶跃响应的表达是1 e T。
Ts 119•决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数E和无阻尼固有频率①n。
220. 二阶系统的典型传递函数是一W2。
s 2 w n s w n21. 二阶衰减振荡系统的阻尼比E的范围为0 1。
22. 二阶系统的阻尼比E为0 时，响应曲线为等幅振荡。
西南交通大学2005－2006机械工程控制基础试题课程代码：02240 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，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分，共30分) 1.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为( ) A.最优控制最优控制 B.系统辩识系统辩识 C.系统校正系统校正D.自适应控制 2.反馈控制系统是指系统中有( ) A.反馈回路反馈回路 B.惯性环节惯性环节 C.积分环节积分环节D.PID 调节器 3.( )=1s a +,(a 为常数)。
A. L ［e －at］ B. L［e at ］ C. L ［e －(t －a)］ D. L［e －(t+a)］ 4.L ［t 2e 2t ］=( )A. 123()s - B. 1a s a ()+ C. 223()s + D. 23s5.若F(s)=421s +，则Lim f t t ®0()=( ) A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞6.已知f(t)=e at ,(a 为实数)，则L ［f t dt t ()0ò］=( )A. as a - B. 1a s a ()+C. 1s s a ()- D. 1a s a ()-7.f(t)=322t t ³<ìíî，则L ［f(t)］=( )A. 3sB. 12se s -C. 32s e s -D. 32se s8.某系统的微分方程为52000 () ()()()x t x t x t x t i +×=,它是( )A.线性系统线性系统B.线性定常系统线性定常系统C.非线性系统非线性系统D.非线性时变系统非线性时变系统9.某环节的传递函数为G(s)=e －2s，它是( ) A.比例环节比例环节 B.延时环节延时环节 C.惯性环节惯性环节 D.微分环节微分环节10.图示系统的传递函数为( )A. 11RCs +B. RCs RCs +1C. RCs+1 D. RCs RCs+111.二阶系统的传递函数为G(s)=341002s s ++,其无阻尼固有频率ωn 是( ) A. 10 B. 5 C. 2.5 D. 25 12.一阶系统KTs 1+的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( ) A. K T B. KT C. -K T 2 D. K T213.某系统的传递函数G(s)=KT s +1,则其单位阶跃响应函数为( ) A. 1Te Kt T -/B. K Te t T-/ C. K(1－e －－t/T ) D. (1－e －－Kt/T ) 14.图示系统称为( )型系统。
机械工程控制基础复习题学院：__________________姓名：__________________班级：__________________专业：__________________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（ B ）。
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（ B ）。
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（ B ）。
A．开环强 B.闭环强 C.都强 D.都不强1A．恒值控制系统 B.计算机控制系统1、按照系统传输信号的类型可分成（ B ）。
A．定常系统和时变系统制系统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。
一. 填空题 （每小题 2.5 分，共 25 分）1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 和 。
2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 和 。
3． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 、 等。
4．反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统 的程度5． 一阶系统 1的单位阶跃响应的表达是 。
Ts 16． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 。
7． 频率响应是线性定常系统对 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 的类型有关。
9． 脉冲信号可以用来反映系统的 。
10. 阶跃信号的拉氏变换是 。
图 1 为利用加热器控制炉温的反馈系炉统温（控制系10统分）图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成，且画出原理方框图，说明 其工作原理。
三、如图 2 为电路。
求输入电压 u i 与输出电压 u 0之间的微分方程， 并求该电路的传递函数 （ 10 分）ui R u 0ui C Ru（a ）（图b ）2uiLCu（c ）+热电偶 - +-U功放率大自偶调 压器电U g给定毫伏信号 U e电压 放加热器220Vf 减-速器可逆 电机四、求拉氏变换与反变换（10 分） 1．求l ［0.5 te t］（5 分）1 2．求l 1[ 3s(s 1)(s 2) ］（5 分）五、化简图 3 所示的框图，并求出闭环传递函数（10 分）机械工程控制基础期末试卷X O(S) 图3机械工程控制基础期末试卷六、图 4 示机械系统由质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 K 和外力f （t）组成的机械动力系统。
图 4（a）中x o（t）是输出位移。
当外力f （t）施加 3 牛顿阶跃力后（恒速信号），记录仪上记录质量 m 物体的时间响应曲线如图 4（ b ）所示。
试求：1）该系统的微分方程数学模型和传递函数；（5 分）2）该系统的自由频率n、阻尼比；（2 分）3）该系统的弹簧刚度质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 k；（3 分）4）时间响应性能指标：上升时间t s 、调整时间t r 、稳态误差e ss（5 分）。
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 。
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 1e -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.21B.1C.31D.05.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)1 G(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.s 2e 2s 1-+ D.s e 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.τ1 B.τ C.k/τ D.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)=2n n 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。
精选文档一、单项选择题〔在每题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按次序写在答题纸上，每题2分，共40分〕1．闭环控制系统的特色是不用利用输出的反响信息利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制不必定有反响回路任何时辰输入与输出之间偏差老是零，所以不是用偏差来控制的2．线性系统与非线性系统的根本差别在于线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入线性系统知足迭加原理，非线性系统不知足迭加原理线性系统不知足迭加原理，非线性系统知足迭加原理3．L[f(t)]s b2s2b2，那么f(t)A sinbt bcosbtB bsinbt cosbtC sinbt cosbtD bsinbt bcosbt4．F(s)1，且a 0，那么f()s(s a)A0B1C1D1a2a5．函数f(t)如右图所示，那么F(s)1s1s1s213A s e2s2eB s e s22s1s1s13s3sC s2(se2e2e2se)D1(e s1e s2e s)s2s6．某系统的传达函数为G(s)(s10)(s ，其零、极点是10)(s3)A零点B零点s10，s3；极点s10 s 10，s 3；极点s10.C零点 s10；极点s10，s3D没有零点；极点s37．某典型环节的传达函数为G(s)T s，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．系统的传达函数只与系统的○相关。
A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 自己的构造与参数9．系统的单位脉冲响应函数g(t) 10sin4t，那么系统的单位阶跃响应函数为A40cos4t B 40 C2.5(cos4t1) D 102 s2s16 1610．关于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频次前者影响调整时间，后者不影响后者影响调整时间，前者不影响二者都影响调整时间二者都不影响调整时间111．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，Ts1时间常数是响应曲线上涨到稳态值的95%所对应的时间响应曲线上涨到稳态值所用的时间响应曲线在座标原点的切线斜率响应曲线在座标原点的切线斜率的倒数12．G(s)G1(s)G2(s)，且已分别测试获得：G1(j)的幅频特征G1(j ) A1()，相频G1(j )1()G2(j)的幅频特征G2(j ) 2，相频G2(j)那么1()A G(j)2A1()e.B G(j)[2A 1()]e j[1()0.1]C G(j)2A 1()ej[1()0.1]DG(j) [2A 1()]e1( )13．G(s)k，其相频特征为(10.2s)(10.8s)ABCarctg0.8)D14．假定系统的Bode 图在1处出现转折〔以下列图〕，其渐近线由20db/dec 转到0db/dec ，这说明系统中有一个环节是As1B1s1C11s12D1s 22 1s 2115．设某系统开环传达函数为：G(s)10 ，那么此闭环系统s 2(3s1)A 稳固B 不稳固C 临界稳固D 知足稳固的必需条件 16．(c )为开环频次特征幅值等于1时的相位角，那么相位裕度等于A 180 (C)B(C).精选文档C 180(C )D (C )18017．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ABode 图上的零分贝线对应于 Nyquist 图上的( 1,j0)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．假定某系统串连校订装置的传达函数为s a，此中 a bs b那么它是一种A 相位滞后—超前校订B 相位滞后校订C 相位超前校订D相位超前—滞后校订19．从某系统的 Bode 图上，其剪切频次c 200，那么以下串连校订装置的传达函数中，能在根本保持原系统稳固性及频带宽的前提下，经过适合调整增益使系统稳态偏差减至最小的是1 AB1 1 CD111 1120．以下串连校订装置的传达函数中，能在频次 c1处供给最大相位超前角的是1B2s 1A112s1D1C11二、简答题〔1,2 小题每题 7分，3,4小题每题 8分，合计 30分〕.精选文档11．试求一阶系统的单位阶跃响应c(t)，画出近似响应曲线，并标出时间常数T的值。
西南交通大学2006 －2007 学年第( 2 )学期考试试卷 一、选择题（每题2分，共20分） 1、2、 3、 4、5、班级学 号姓 名密封装订线密封装订线密封装订线6、7、8、9、10、二、简化下图所示多回路系统，并求系统的传递函数C(s)/R(s)。
（15分） 三、如图a 所示的机械系统，在质量块M 上施加()N t i 9.8=χ的阶跃力后，M 的时间响应)(t o χ如图b 所示,试求系统的M 、k 、C 值及调节时间。
（15分）四、设单位反馈系统的开环传递函数为：G 1(s) G2(s) G 3(s) G 4(s) G 5(s)G 6(s) -- + +C(s)R(s)()()`11.01)(++=s s s K s G K ，试确定使系统的相位裕度 60=γ的K 值，并绘制其BODE 图（只画幅频部分）。
（15分）五、求下列系统输入—输出间的传递函数。
（每题5分，共10分）六、如图所示，其中ABCD 是未加校正环节前系统的BODE 图；ABEFL 是加入了某种串联校正环节后的BODE 图。
求校正环节传递函数，该校正环节是哪种串联校正方法？说明它对系统性能的影响。
（10分）七、设比例-积分(PI)控制系统如图所示。
其中，K 1为与积分器时间常数有关的待定参数。
已知参数ζ=0.2及ωn =100 ，试用劳斯稳定判据确定使闭环系统稳定的K 1取值范围。
如K 1 取10，则其在单位阶跃信号作用下的稳态误差为多少？比例-积分控制系统 U i U oR 1R 2 C。
西南交通大学2002－2003机械工程控制基础试题课程代码：02240一、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，并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题1分，共30分)1.机械工程控制论是研究该领域中系统的( )问题。
A. 静力学B. 能量守恒C. 动力学D. 物理学 2.开环控制系统是指( )对系统没有控制作用。
A. 系统输入量 B. 系统输出量C. 系统的传递函数D. 系统的干扰3.若L ［f(t)］=F(s)，则L ［f(at)］=( )。
A.a1F(s)B. F(as )C. a 1F(as)D.a1F(as )4.若L ［f(t)］=6)4s (!5+，则f(t)=( )。
A. (t-4)5B. (t+4)5C. e 4t t 5D. e -4t t 5 5.若F(s)=ss1s 42++，则∞→t Lim f(t)=( )。
A. 1B. 4C. ∞D. 06.已知函数f(t)=u(t-4)+2u(t+3)，则L ［f(t)］=( )。
A. s 1e 4s +s 2e 3s B. s 1e -4s +s 2e 3s C.s1e 4s +s2e -3sD. e -4s +2e 3s7.L ［∫t 0 e -3τsin τd τ］=( )。
A.1)3s (32++ B.1)3s (s 2++ C.]1)3s [(s 12++ D.]1)3s [(s 12+-8.某系统的微分方程为0x(t)+t 0x (t)+4x 0(t)=3x i (t)，它是( )。
A. 线性时变系统 B. 非线性系统 C. 线性定常系统 D. 非性线时变系统 9.某环节的传递函数为G(s)=1s 21+，它是( )A. 延时环节B. 比例环节C. 惯性环节D. 积分环节10.二阶系统的传递函数G(s)=72s 2s 2152++，其阻尼比ζ是( )。
A. 121 B.21 C.2 D.26111.图示系统的微分方程为( )。
A. m y (t)+(k 1+k 2)y(t)=f(t) B. m y(t)+(k 1-k 2)y(t)=f(t) C. m y (t)+(2121k k k k ⋅+)y(t)=f(t)D. m y(t)+( 2121k k k k ⋅+)y(t)=f(t)12.一阶系统s413+的单位脉冲响应曲线在t=0处的值为( )。
A.43 B. 12 C. -163 D.16313.某系统的传递函数G(s)=1s 83+，则其单位脉冲响应函数为( )。
A. 81e -t/8 B.83e -t/8C. 3(1-e -t/8)D. (1-e -t/8)14.图示系统称为( )型系统。
A. 0 B. Ⅰ C. ⅡD. Ⅲ15.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以( )。
A. 减少上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和峰值时间 C. 提高上升时间和调整时间 D. 减少超调量 16.已知系统的频率特性为G(j ω)=ω+jT 1k ，则频率特性的虚部为( )。
A.ω+T 1K B.2)T (1K ω+C.-2)T (1KT ω+ D. -2)T (1KT ω+ω17.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( )。
A. sB. s 11+C.s1D. 1+s18.图示对应的环节为( )。
A. 1+sB.s 11+C. sD.s119.设系统的特征方程为D(s)=3s 4+10s 3+5s 2+s+2=0,则此系统( )。
A. 稳定 B. 临界稳定 C. 不稳定 D. 稳定性不确定 20.二阶系统的调整时间长，则说明( )。
A. 系统响应快 B. 系统响应慢C. 无阻尼固有频率大D. 系统的精度差21.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( )环节。
A. 1s 2.01+B.1s 51+C. 0.2s+1D. 5s+122.某系统的传递函数为G(s)=)5s )(6s ()2s (+++，其零、极点是( )。
A. 零点s=-6；极点s=-2,s=-5B. 零点s=-2；极点s=-6,s=-5C. 零点s=-2，s=-6；极点s=-5D. 零点s=2；极点s=6,s=523.系统的静态位置误差系数k p 定义为( )。
A. ∞→s Lim G(s)H(s)B. 0s Lim →G(s)H(s)C. 0s Lim →sG(s)H(s)D. ∞→s Lim s 2G(s)H(s)24.一个线性系统的稳定性取决于( )。
A. 系统的输入B. 系统本身的结构和参数C. 系统的初始状态D. 外界干扰 25.一阶系统的传递函数为5s 415+，则系统的增益K 和时间常数T 依次为( )。
A. 3.75，1.25B. 3，0.8C. 0.8，3D. 1.25，3.75 26.一阶微分环节G(s)=1+Ts ，当频率ω=T1时，则相频特性∠G(j ω)为( )。
A. 45°B. -45°C. 90°D. -90°27.若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点，则该系统称作( )。
A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统 C. 不稳定系统 D. 振荡系统 28.若已知某串联校正装置的传递函数为10s 4s ++，则它是一种( )。
A. 相位滞后校正B. 相位超前校正C. 相位滞后—超前校正D. 相位超前—滞后校正29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ωc =2处提供最大相位超前角的是( )。
A. 1s 1s 2++ B. 1s 2.01s 25.1++ C.1s 21s ++ D.1s 25.11s 2.0++30.从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率ωc ≈10，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( )。
A.1s 101s ++ B.1s 06.01s 02.0++ C.1s 21s ++ D.1s 1s 10++二、填空题(每小题2分，共10分)1.频率响应是_______________响应；频率特性G(j ω)与传递函数G(s)的关系为_______________。
2.开环稳定，闭环_______；开环不稳定，闭环_______。
3.系统的时域性能指标t r ,t p ,M p 和t s 是根据系统在_______________时，对_______的响应得出的。
4.设函数f(t)，其拉氏变换为F(s)，则拉氏变换的表达式为_______；拉氏逆变换的表达式为________。
5.二阶系统的谐振峰值M r =_______，谐振频率ωr =_______。
三、简答题(每小题4分，共16分) 1.已知系统的脉冲响应为 g(t)=3e -2t +7e -6t ，t ≥0， 求系统的传递函数。
2.已知系统如果希望系统的阻尼比ζ=0.707，K 0应取何值? 3.已知系统请写出R(s)与N(s)共同作用时C(s)的表达式。
4.已知系统请分别计算当R(s) =1/s 、N (s)=1/s 时系统的稳态误差。
四、计算题(共44分)1.(7分)用极坐标表示系统 G(s)=1s 4s 16202++的频率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn 等点准确表示，其余定性画出)。
2.(7分)已知系统求C(s)/N(s)及C(s)/R(s) 3.(7分)已知系统传递函数为)1s 01.0)(1s 05.0(s 1++，请用对数坐标图(Bode 图)表示系统的频率特性。
4.(8分)求如图所示机械网络的传递函数，其中X 为输入位移，Y 为输出位移。
5.(8分)某单位反馈系统的开环传递函数为4s 4+，试设计一个最简单的串联校正装置使Kv=10、相位裕度γ≥30°。
6.(7分)已知系统的传递函数为 G(s)=2s 3s 9s 5s 1s 6234+++++，请用劳斯判据判断系统的稳定性。
西南交通大学2003－2004机械工程控制基础试题课程代码：02240一、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.s2e -2sC.s1e -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 s12++,则f(t)|t ∞→=?( )A.21 B.1 C.31 D.05.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 00t202=⋅+⋅+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.s2e2s 1-+ D.se1s 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.τ1 B.τ C.k/τ D.k τ14.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 2sω+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。
