2020年8月自考02240机械工程控制基础试题

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。

控制工程控制基础》习题集机电系“控制工程基础”教研小组编二O 一五年一月•第一部分：单选题 (1)• 第二部分：多选题（多选、少选、错选均不得分） (13)•第三部分：简答题 (24)•第四部分：建模题 (27)•第五部分：稳定性分析题 (36)•第六部分：结构图简化题 (37)•第七部分：时域分析题 (41)•第八部分：频域分析题 (44)•第九部分：稳态分析题 (47)•第十部分：校正分析题 (50)第一部分：单选题1. 自动控制系统的反馈环节中必须具有[b ]a.给定元件 b .检测元件c .放大元件d .执行元件2. 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 ]a .比例环节b .积分环节c .惯性环节d .微分环节3. 如果系统不稳定，则系统[a ]a.不能工作b .可以工作，但稳态误差很大c .可以工作，但过渡过程时间很长d .可以正常工作4. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[B ]调节器。

a .比例b .比例积分c .比例微分d .比例积分微分5. 单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[B ]:11 2a. Sb. —c. -yd. SS S26. 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 ]A .比例环节B .积分环节C .惯性环节D .微分环节7. 如果系统不稳定，则系统[A ]A. 不能工作B .可以工作，但稳态误差很大C .可以工作，但过渡过程时间很长D .可以正常工作8. 已知串联校正网络（最小相位环节）的渐近对数幅频特性如下图所示。

试判断该环节的相位特性是[A ]:A. 相位超前B.相位滞后C.相位滞后-超前D.相位超前-滞后I"OdB/dec-Zin+20dB/dec 丨• ■'HH= |i------------------- 1----- - ---------- 1 ------------------- ■II /■0dB/dec9. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[B ]调节器。

02240机械工程控制基础第一章绪论1.1控制理论的发展简史（了解）1.2机械工程控制论的研究对象1）机械工程控制理论主要是研究机械工程技术为对象的控制论问题。

2）当系统已经确定，且输出已知而输入未知时，要求确定系统的输入以使输出并根据输出来分析和研究该控制系统的性能，此类问题称为系统分析°3）最优控制制：当系统已经确定，且输出已知而输入已施加但未知时，要求识别系统的输入以使输出尽可能满足给定的最佳要求。

4）滤波与预测问题当系统已经确定，且输出已知，输入已施加当未知时，要求识别系统的输入（控制）或输入中的有关信5）当输入与输出已知而系统结构参数未知时，要求确定系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此类问题及系统辨识。

6）当输入与输出已知而系统尚未构建时，要求设计系统使系统在该输入条件下尽可能符合给定的最佳要求，此类问题即最优设计。

1.3控制系统的系统的基本概念1）信息传递是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递的过程。

2）系统是指完成一定任务的一些部件的组合。

3）制制系统是指系统的可变输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。

4）系统分类：按照控制系统的微分方程进行分类分为线性系统、非线性系统。

按照微分方程系数是否随时间变化分为定常系统和时变系统。

按照控制系统传递信号的性质分类分为连续、离散系统。

按照系统中是否存在反馈将系统分为开环控制、闭环控制系统。

5）对控制系统的基本要求有稳定性、快速性、准确性第二章拉普拉斯变换的数学方法2.3典型时间函数的拉式变换（必须牢记）1）单位阶跃函数为，2）单位脉冲函数为，单位脉冲函数具有以下性质3）单位斜坡函数为，L（t）?第三章系统的数学模型....3.1概述1）数学模型概念在控制系统中为研究系统的动态特性而建立的一种模型。

2）建立数学模型的方法有分析法和实验法。

3）线性系统最重要的特性是叠加原理,具体内容是系统在几个外加作用下所产生的响应等于各个外加作用单独作用下的响应之和。

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.a 1F(s) B. F(a s)C. a 1F(as)D. a 1F(as )4.若L ［f(t)］=6)4s (!5+，则f(t)=( )。

A. (t-4)5 B. (t+4)5 C. e 4t t 5 D. e -4t t 5 5.若F(s)=ss 1s 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.s1e 4s +s 2e 3sB. s1e -4s +s 2e 3sC. s1e 4s +s 2e -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( )。

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。

114. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为。

2s15.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 型系统的稳态偏差 e =。

ssK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17. I 型系统G ( s)s(s2)偏差为∞。

1t18. 一阶系统的单位阶跃响应的表达是 1 e T。

Ts119．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w n2。

s2 2 w n s w n221．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为01。

机械工程控制基础考试题及答案Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】填空题(每空1分，共20分)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．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征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。

5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。

6．线性定常系统的传递函数，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2)(1a s +。

8．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__。

9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，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型系统对数幅频特性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21s 。

14. 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。

15. 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。

16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与__输入量、扰动量__的形式无关。

17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼自然振荡频率w n 。

18. 设系统的频率特性Ｇ(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(jω)|=)()(22w I w R 。

《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/s 2+1/s 或者（1+s ）/s 2 。

3、二阶系统的极点分别为s 1=−0.5,s 2=−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ω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2222)(nn n s s s G ωξωω++=，其中n ω为系统的 无阻尼固有频率 ，当10<<ξ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 ＝221ξω-n 。

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之差统称为频率特性。

4、传递函数：在外界作用系统前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统、环节或元件的输出x 0(t)的Laplace 变换X 0(S)与输入x i (t)的Laplace 变换X i (S)之比，称为该系统、环节或元件的传递函数G(S)5、系统：由相互联系、相互作用的若干部分构成，而且有一定的目的或一定运动规律的一个整体，称为系统。

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 【关键字】试题填空题(每空1分，共20分)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．反应控制系统是根据输入量和__反应量__的偏差进行调节的控制系统。

3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess=___。

4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。

5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反应 _连接。

6．线性定常系统的传递函数，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。

8．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__。

9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，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ess=__0__。

12．0型系统对数幅频特性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。

14. 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。

15. 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。

16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与__输入量、扰动量__的形式无关。

17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼自然振荡频率wn 。

18. 设系统的频率特性Ｇ(jω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(jω)|=。

19. 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。

《控制工程控制基础》习题集机电系“控制工程基础”教研小组编二O 一五年一月目录●第一部分：单选题 (1)●第二部分：多选题（多选、少选、错选均不得分） (13)●第三部分：简答题 (24)●第四部分：建模题 (27)●第五部分：稳定性分析题 (36)●第六部分：结构图简化题 (37)●第七部分：时域分析题 (41)●第八部分：频域分析题 (44)●第九部分：稳态分析题 (47)●第十部分：校正分析题 (50)第一部分：单选题1.自动控制系统的反馈环节中必须具有[ b ]a.给定元件b．检测元件c．放大元件d．执行元件2.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 ]a.比例环节b．积分环节c．惯性环节d．微分环节3.如果系统不稳定，则系统[ a ]a.不能工作b．可以工作，但稳态误差很大c．可以工作，但过渡过程时间很长d．可以正常工作4.在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。

a.比例b．比例积分c．比例微分d．比例积分微分5.单位阶跃函数1(t)的拉氏变换式L[1(t)]为[ B ]：a．S b. 1S c. 1S 2d. S26.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 ]A．比例环节B．积分环节C．惯性环节D．微分环节7.如果系统不稳定，则系统 [ A ]Imω= (1/2,j0)ω=0 1ReωA. 不能工作 B ．可以工作，但稳态误差很大C ．可以工作，但过渡过程时间很长D ．可以正常工作8. 已知串联校正网络(最小相位环节)的渐近对数幅频特性如下图所示。

试判断该环节的相位特性是[ A ]： A ．相位超前 B ．相位滞后 C ．相位滞后－超前D ．相位超前－滞后9. 在转速、电流双闭环调速系统中，速度调节器通常采用[ B ]调节器。

A ．比例 B ．比例积分 C ．比例微分D ．比例积分微分10. 已知某环节的幅相频率特性曲线如下图所示，试判定它是何种环节[ 惯性环节 ]：ω=111. PI 调节器是一种（ a ）校正装置。

1.控制系统——输出能按照要求的参考输入或控制输入进行调节的系统。

2.稳态响应——系统受到外加作用激励后，时间趋于无穷大时，系统的输出状态称为稳态响应。

3.叠加原理——系统在几个外加作用下所产生的响应，等于各个外加作用单独作用的响应之和。

4.串联校正——将校正装置串联在原传递函数方框图的前向通道中，来改变系统的结构，以达到改善系统性能的方法。

5.时间响应——机械工程系统在外加作用激励下，其输出量随时间变化的函数关系称之为系统的时间响应。

6.方块图——系统中各环节的功能和信号流向的图解表示方法。

7.稳定性——自动控制系统在受到扰动作用使平衡状态破坏后，经过调节能重新达到平衡状态的性能。

8.相位裕量——在乃奎斯特图上，从原点到乃奎斯特图与单位圆的交点连一直线，该直线与负实轴的夹角。

9.闭环控制系统——设有反馈环节的自动控制系统，系统的输出量对系统有控制作用。

10.数学模型——系统动态特性的数学表达式，系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式。

11.叠加原理——系统在几个外加作用下所产生的响应，等于各个外加作用单独作用的响应之和。

12.复合控制——把顺馈补偿和反馈控制结合起来的控制方式称为复合控制。

13.反馈——把一个系统的的输出信号不断直接地或经过中间变换或部分地返回，再输入到系统中去。

14.脉冲响应函数——当一个系统受到一个单位脉冲激励时，它所产生的响应称为脉冲响应函数。

15.频率特性——不断改变系统的入正弦信号的频率（由0变化到无穷大）时，输出信号与输入信号的幅值比和相位差的变化情况。

16.幅频特性——输出信号与输入信号的幅值比。

反馈控制原理：用反馈检查到偏差再去校正消除偏差。

控制系统基本要求：稳定性，快速性，准确性。

频率特性：对于线性定常系统，若输入为谐波函数，则其稳态输出一定是同频率的谐波函数，将输出的幅值与输入的幅值之比定义为系统的幅频特性。

将输出的相位与输入的相位之差定义为系统的相频特性。

机械工程控制基础试卷二一、单项选择题（每小题1分，共30分）1、机械工程控制论的研究对象是（ ）A ．机床主传动系统的控制论问题B ．高精度加工机床的控制论问题C ．自动机床进给系统的控制论问题D ．机械工程技术中的控制论问题2、一般的反馈一定存在于（ ）A ．开环控制系统中B ．线性定常系统中C ．闭环控制系统中D ．线性时变系统中3、若F(s)为f(t)的Laplace 变换，这F(s)的Laplace 反变换的定义为（ ）A ．()()j st j f t F s e ds βωβω+-=⎰,(t ≥0)B ． 1()()2j j f t F s ds j βωβωπ+-=⎰,(t ≥0) C ． 1()()2j st j f t F s e ds j βωβωπ+-=⎰,(t ≥0) D ．1()()2j st j f t F s e ds j βωβωπ+--=⎰,(t ≥0)4、设f(t)=te t ,则F(s)=( )A ． 21(1)s --B ． 11s -C ． 21(1)s - D ．21(1)s s - 5、设F(s)=29s s +，则f(0)=( ) A ． 1 B ． 0 C ． 0X D ． 96、40st t e dt ∞-⎰=（ ）A ．44!s B ．54!s C ．55!s D ．45!s 7、在Re(s)>k 的条件下，0kt st e e dt ∞-⎰=( ) A ．1s k + B ． ks e C ． 1s k - D ． k s 8、某系统的微分方程为'300()0()()()t i x t x x t x t -+=-，它是（ ）A ．线性定常系统B ．线性系统C ．非线性系统D ．非线性时变系统9、图示阻容电路的微分方程为（ ）A ．'00()()()i CRu t u t u t +=B ． ''00()()()i CRu t u t u t +=C ． '00()()()i CRu t u t u t +=D ． '00()()()i CRu t u t u t +=10、某典型环节的传递函数为G(s)=1TS，它是（ ） A ． 惯性环节 B ．积分环节 C ． 微分环节 D ．比例环节11、系统的单位脉冲响应函数w(t)=0.1t ，则系统的传递函数G(s) 为（ ）A ．20.1S B ． 0.1S C ． 21S D ．1S12、一阶系统72S +，其单位阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 A ．3.5 B ． 7 C ． 2 D ． 1/713、线性系统对输入信号的时间响应（ ）A ．只与输入信号有关B ．反映系统本身固有特性及系统在输入作用下的行为C ．只与系统本身固有特性有关D ．会随干扰信号所引起的输出而变化14、二阶系统的阻尼比ζ，等于（ ）A ． 系统的粘性阻尼系数B ． 临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比C ．系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比D ． 系统粘性阻尼系数的倒数15、典型二阶系统的阻尼比ζ=0.5，无阻尼固有频率n ω，则系统的阻尼自然频率d ω为（ ）A ． nB ．n ωC nD n16、二阶欠阻尼系统的峰值时间p t 等于（ ）A ． 无阻尼振荡周期一半B ．有阻尼振荡周期一半C ． 系统输出第一次达到稳态值的时间D ．有阻尼振荡周期17、二阶系统的性能指标上升时间r t 、峰值时间p t 和调整时间s t ，反映了系统的（ ）A ．稳定性B ． 响应的快速性C ． 精度D ．相对稳定性18、系统的静态误差系数v K 定义为（ ）A ．0lim s →SG(s)H(s)B ． lim s →∞SG(s)H(s)C ．0lim s →G(s)H(s)D ． 0lim s →S 2G(s)H(s) 19、已知系统的传递函数为G(s)=210.1s s +，其幅频特性|G(s)|为（ ）A ．ωB ．2ω-C ． 2ωD ．ω20、已知积分环节G(s)=1s，当频率ω从0→∞时，其相位总是（ ） A ．90o B ．45o - C ． 180o - D ． 90o-21、对于I 型系统，当ω=0时，|G(s)| 和∠G(j ω)的值各等于（ ）A ． |G(s)|=∞，∠G(j ω)=90o -B ． |G(s)|=∞，∠G(j ω)=90oC ． |G(s)|=0，∠G(j ω)=0oD ． |G(s)|=∞，∠G(j ω)=0o22、二阶振荡环节G(s)=2222n n n s s ωξωω++（01ξ≤<）中，三个有定义的频率为： n ω—无阻尼固有频率；d ω—有阻尼固有频率；r ω—谐振频率，它们大小关系为（ ）A ． n ω>r ω>d ωB ． n ω>d ω>r ωC ． n ω>d ω=r ωD ．n ω=r ω>d ω 23、若系统的Bode 图在ω=2处出现转折（如图所示），这说明系统中有一个环节是( )A ．10.51s +B ． 0.51s +C ． 21s +D ． 121s + 24、系统的特征方程的根在〔S 〕平面上的位置与系统瞬间响应的对应关系为（ ）A ． 只要有一个根在〔S 〕平面的左边，系统的瞬态响应就收敛B ．只要有一个根在〔S 〕平面的右边，系统的瞬态响应就收敛C ．只要有一个根在〔S 〕平面的右边，系统的瞬态响应就发散D ．特征方程的全部根在〔S 〕平面的虚轴上，系统的瞬态响应就一定发散25、系统的开环传递函数为2(45)K s s s ++，则系统稳定的K 值范围为（ ） A ．K>0 B ． 0<K<5 C ． K>20 D ． 0<K<2026、当系统的开环传递函数G K (s)中，在〔S 〕平面上无右极点时，系统稳定充要条件为（ ）A ． ω由0到+∞时，G K (s)的乃氏曲线包围（-1,j0）点B ． ω由0到+∞时，G K (s)的乃氏曲线不包围（-1,j0）点C ． ω由0到+∞时，G K (s)的乃氏曲线不包围原点D ． ω由0到+∞时，G K (s)的乃氏曲线包围原点27、设系统的开环频率特性图如下，对应的开环传递函数为G K (s)=12(1)(1)K S T S T S ++ 则闭环系统（ ） A ．稳定 B ．不稳定 C ．临界稳定 D ．稳定性不能确定28、若在不降低原系统频带宽及精度的前提下，增大系统的稳定裕度，则通常可采用（ ）A ．相位滞后校正B ．相位超前校正C ．顺馈校正D ． 提高增益29、从某系统的Bode 图上已知其剪切频率c ω≈100，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 ．0.111.51ss++B ．0.1511.51ss++C ．1.510.11ss+-D．0.00110.0151ss++30、下列串联校正装置的传递函数中，能在频率cω=1处提供最大相位超前角的是（）A．2.510.41ss++B．0.412.51ss++C ．410.251ss++D．0.25141ss++二、多项选择题（每小题2分，共10分）31、对于一个线性系统（）A ．如有多个输入，则输出是多个输入共同作用的结果B ．可用拉氏变换方法得出输入与输出之间的传递函数C．每个输入所引起的输出不可分别单独计算，因多个输入之间相互影响D．可用线性微分方程式来描述 E 不能在频率域中判别它的稳定性32、系统的开环传递函数为72(0.41)(21)ss s s+++，则该系统（）A ．是0型系统B．是I型系统C．是Ⅱ型系统D．开环增益为1 E．开环增益为233、一阶微分环节G(s)=1+TS，可用单位阶跃响应曲线、Nyquist图、Bode图（幅频渐近线）等表示为（）A B CD E34、若某系统的Bode图已知，其低频段幅频特性的渐近线是一条斜率为-20db/dec的直线，且其穿越0分贝线时的ω=8，则该系统（）A．有一个积分环节B．有2个积分环节C．D．开环放大倍数为64 E．开环放大倍数为835、极坐标图与对数坐标图之间的对应关系为极坐标图上的（）A．负实轴对应于对数坐标图上的-180o线B．单位圆对应于对数坐标图上的0分贝线C．（-1,j0）点对应于对数坐标图上的0分贝线D ．单位圆内的点对应于对数坐标图的负分贝值E ．单位圆内的点对应于对数坐标图上的正分贝值三、图解题（每小题4分，共12分）36、已知二阶系统的参数为：增益K=2、无阻尼固有频率n ω=10、阻尼比ξ=0.9，试写出该系统的传递函数。

机械工程控制基础试题一、填空题（每题1分 共10分）1、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____________有关。

2、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____________性。

3、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输入量得拉氏变换之比。

4、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____________________条件下的线性定常系统。

5、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___________，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。

6、频率响应是系统对___________稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

7、系统的性能指标按其类型可分为时域性能指标，频域性能指标，____________。

8、用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和___________图示法。

9、系统稳定的充要条件是：_________________________________。

10、对广义系统，按反馈情况可分为开环系统、_____________。

二、选择题（每题1分 共10分）1、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2、微分环节的频率特性相位移θ(ω)= （ ）A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°3、设系统的传递函数为G(s)=255252++s s ，则系统的阻尼比为 （ ） A.25 B. 5 C. 21 D. 1 4、正弦函数sin t ω的拉氏变换是 （ ） A.ω+s 1 B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+5、比例环节的频率特性相位移θ(ω)= （ ）A.90°B.-90°C.0°D.-180°6、一阶系统的阶跃响应， （ ）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7、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的 （ ）A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是8、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ ）A ．脉冲函数B ．斜坡函数C ．抛物线函数D ．阶跃函数9、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10、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三、简答题（每题5分共20分）1、什么是反馈？为什么要进行反馈控制？2、什么是系统？什么是线性系统？3、系统稳定性的定义是什么？4、什么是时间响应？时间响应由哪两部分组成？四、计算题（每题10分共60分）1、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。

一、单项选择题1、1.若某一控制系统的传递函数为，则该控制系统的稳态值为（）（分数：2分）A. 0B. 1C. 1/3D. ∞标准答案是：C。

2、二阶系统的单位阶跃响应的临界阻尼情况是在下列哪种条件下发生的_______。

（分数：2分）A. ξ=0B. 0<ξ<1C. ξ>1D. ξ=1标准答案是：A。

3、（分数：2分）A. 增加B. 减少C. 不变D. 不定标准答案是：B。

4、当系统已定、输入已知时，求系统的输出（响应），属于控制工程的（）方面的问题（分数：2分）A. 系统分析B. 最优控制C. 最优设计D. 滤波与预测标准答案是：A。

5、当系统已定、输出已知时，确定输入使得输出尽可能符合给定的最佳要求，属于控制工程的（）方面的问题。

（分数：2分）A. 系统辨识B. 最优控制C. 滤波与预测D. 系统分析标准答案是：B。

6、当输入已知、输出已知时，确定系统使得输出尽可能符合给定的最佳要求，属于控制工程的（）方面的问题。

（分数：2分）A. 系统辨识B. 系统分析C. 最优控制D. 最优设计标准答案是：C。

7、当系统已定、输出已知，要识别输入或输入中的有关信息，属于控制工程的（）方面的问题。

（分数：2分）A. 最优设计B. 系统分析C. 滤波与预测D. 最优控制标准答案是：C。

8、当输入、输出已知时，求出系统的结构参数（建立系统的数学模型），属于控制工程的（）方面的问题。

（分数：2分）A. 滤波与预测B. 系统分析C. 系统辨识D. 最优控制标准答案是：C。

9、输入量是一个恒定值，在扰动信号作用下系统的输出量保持不变，该系统是（）（分数：2分）A. 程序控制系统B. 恒值控制系统C. 随动控制系统D. 闭环控制系统标准答案是：B。

10、输入量是按已知的规律变化的，将输入量按其变化规律编制成程序，由程序控制系统运动。

该系统是（）（分数：2分）A. 恒值控制系统B. 随动控制系统C. 程序控制系统D. 开环控制系统标准答案是：C。

机械工程控制基础试卷课程代码：02240一、单项选择题(在每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。

每题1分，共30分)1.当系统的输入和输出时，求系统结构与参数的问题，称为( ) A.最优操纵 B.系统辩识 C.系统校正 D.自适应操纵2.反馈操纵系统是指系统中有( ) A.反馈回路 B.惯性环节 C.积分环节 D.PID 调剂器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.假设F(s)=421s +，那么Limf t t →0()=( )A. 4B. 2C. 0D. ∞6.f(t)=e at ,(a 为实数)，那么L ［f t dt t()0⎰］=( )A. a s a- B. 1a s a ()+C.1s s a ()-D.1a s a ()-7.f(t)=3202t t ≥<⎧⎨⎩ ，那么L ［f(t)］=( )A. 3sB. 12s e s -C.32se s-D.32se s 8.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 B.线性定常系统C.非线性系统D.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 B.延时环节 C.惯性环节 D.微分环节10.图示系统的传递函数为( )A.11 RCs+B.RCs RCs+1C. RCs+1D. 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. 10B. 5C. 2.5D. 2512.一阶系统KTs1+的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( )A. KTB. KTC. -KT2D.KT213.某系统的传递函数G(s)=KT s+1,那么其单位阶跃响应函数为( )A. 1Te Kt T-/ B. KTe t T-/ C. K(1－e－t/T) D. (1－e－Kt/T)14.图示系统称为( )型系统。