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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。
机械工程控制基础试卷一吉林交通学院一、单项选择题（每小题1分，共10分）1、机械工程控制论是研究控制论在（ ）中应用的科学。
A 机械工程B 电子工程C 生物工程D 化学工程 2、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的偏差总是零，因此不是用偏差来控制的3、若f(t)={05cos(5)5t t t <-≥ 当 当 则L 〔f(t)〕=（ ） A225s s e s -+ B 225s s e s + C 521ss e s -+ D 521s s e s + 4、若L 〔f(t)〕=F(s)，则0()t L f t dt ⎡⎤⎣⎦⎰=( )A1()F s s B 21()(0)F s f s - C 21()(0)F s f s+ D ()sF s 5、[]5sin 3cos L t t +=（ ） A2531s s ++ B 2351s s ++ C 22531s s ++ D 2591ss ++6、f(t)=5tte -,求L 〔f(t)〕=（ ）A15s + B 15s - C 21(5)s + D 21(5)s - 7、若Re(s)>0的条件下，0sin st kte dt ∞-⎰A22k s k + B 221s k+ C sin ks D sin se ks - 8、线性系统与非线性系统的根本区别在于（ ） A 线性系统有外加的输入，非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加的输入，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 9、某典型环节的传递函数为G(s)=K ，它是（ ）A 惯性环节B 微分环节C 延时环节D 比例环节 10、系统的单位脉冲响应函数0.12() 1.2tW t e -=，则系统的传递函数G(s)为（ ）A 10.12s +B 1.21.2s +C 1.21s + D 1.20.12s +11、系统方块图如图所示，其开环传递函数Gk(s)是（ ） A531s s + B 5(31)s s +C315s s + D 15(31)s s +12、线性系统的时间响应（ ）A 由阶跃响应与脉冲响应组成B 由瞬态响应与稳态响应组成C 由各次谐波的稳态响应组合而成D 由输入与干扰信号的稳态响应组成 13、一阶系统324s +的单位阶跃响应为（ ） A 23(1)te -- B 20.75(1)te -- C 23(1)t e -- D 20.75(1)t e --14、二阶系统阻尼比范围00.707ζ<<,其有阻尼固有频率d ω与谐振频率r ω的关系为（ ）Ar d ωω< B r d ωω> C r d ωω= D r d ωω=15、已知一阶系统的传递函数为852s +，则该系统的时间常数T 和增益依次为（ ） A 2.5，8 B 2.5，4 C 5，8 D 2，8 16、弹簧—质量—阻尼系统的传递函数为21ms cs k++，则系统的无阻固有频率n ω为（ ）AB C D 17、二阶欠阻尼系统的上升时间r t 定义为（ ）A 达到稳态值所需的时间B 达到稳态值的90%所需的时间C 达到稳态值的50%所需的时间D 系统的响应曲线第一次达到输出稳态值所需的时间 18、已知系统开环传递函数为25(0.41)(51)s s s ++，则系统开环增益及型次依次为（ ）A 25，0型B 5，I 型C 25，II 型D 25，I 型 19、在机械系统中的延时环节seτ-只是输出比输入延迟了一段时间（ ）A τωB τC 1τωD 1τ20、一阶微分环节G(s)=TS+1，当频率ω由0→∞时，其幅频特性()G j ω变化趋势为（ ）A 0→∞B 01→C 1→∞D 1→-∞21、Nyguist 图如图所示，对应该图的传递函数为（ ） A 11Ts + B 1K Ts + C 21(1)1K T s T s ++ D (1)K Ts +22、振荡环节的谐振峰值()r r G j M ω=的计算式为（ ）ABCD23、若系统Bode 图的幅频特性在1ω处出现转折，其渐近线由-20dB/dec 转到-40dB/dec ，这说明系统中有一个如下的环节（ ） A 1s ω+ B11s ωω+ C 111s ω+ D 2122112s s ωζωω++24、系统特征方程的根与系统的瞬态响应对应关系为（ ） A 特征方程的全部根具有正实部，系统的瞬态响应收敛 B 特征方程的全部根具有负实部，系统的瞬态响应收敛C 特征方程的全部根的实部为0时，系统的瞬态响应收敛至0D 特征方程的全部根的实部为0时，系统的瞬态响应一定发散 25、设系统开环传递函数为25()(31)k G s s s =+，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 26、系统的特征方程为3220s s s K +++=，则使该系统稳定的K 值范围为（ ） A K>0 B 0<K<2 C K 为任意值 D 0<K<1027、若系统开环传递函数()k G s 在s 右半平面的极点数P=0，则闭环系统稳定的充要条件为()k G s 的Nyguist 曲线当w 从0到+∞时（ ）A 不包围（-1，j0）点B 包围（-1，j0）点C 不包围原点D 包围原点 28、若已知某串联校正装置的传递函数为s a Ks b ++，其中a>b ，bK a=，则它是一种（） A 滞后—超前校正 B 相位滞后校正C 增益为1的相位超前校正D 增益小于1的相位超前校正29、从某系统的Bode 图上已知其剪切频率200c 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，通过适当调整增益能使稳态误差减至最小的是（） A0.510.051s s ++ B 0.0510.51s s ++ C 0.110.51s s ++ D 0.000510.0051s s ++30、下列串联校正装置的传递函数中，能在频率1c ω=处提供最大相位超前角的是（） A0.5121s s ++ B 210.51s s ++ C 2.510.41s s ++ D 0.412.51s s ++二、多项选择题（每小题2分，共10分）1、若系统（或元件）的某输入、输出的拉氏变换分别记为1()X s 、0()X s ，对应的传递函数记为G(s)，则（） A 在零初始条件下10()()()X s G s X s =B 在任何初始条件下01()()()X s G s X s = C G(s)可以是有量纲的，也可以是无量纲的D 若以w(t)表示其权函数，则()[()]G s L w t =E 在零初始条件下01()()()X s G s X s =2、二阶系统的超调量p M （）A 等于谐振峰值r MB 与阻尼比ζ有关C 与阻尼比ζ无关D 与无阻尼固有频率n ω有关E 与无阻尼固有频率n ω无关 3、指出下面五个系统的非最小相位系统（）A 2(1)sKe s Ts τ-+ B 12(1)(1)(1)K s T s T s τ++- C 312(1)(1)(1)K T s s T s T s ---D22(21)v K s T s Ts ζ++ E 2(1)(1)K s s Ts τ++4、若从系统的Bode 图上可知当ω→∞时幅频特性趋于斜率为-60dB/dec 的渐近线，相频()270φ∞→ ，则该系统的开环传递函数可能的形式是（）A2(1)K s Ts + B 3(1)K s Ts + C 3(1)(1)K s s Ts τ++ D 222(1)(21)K s s T s TS τζ+++ E 212(1)(1)(1)K s s T s T s τ+++5、极坐标图（乃奎斯特图）与波德图之间对应关系为（）A 极坐标图上的实轴对应于波德图的 线B 极坐标图上的负实轴对应于波德图的180-线 C 极坐标图上的正实轴对应于波德图上的180- 线D 极坐标图上的单位圆对应于波德图上的0分贝线E 极坐标图上的（-1，j0）点对应于波德图上的0分贝线 三、图解题（每小题4分，共12分） 1、试求一阶系统10.51s +的单位阶跃响应c(t)，在图中近似画出该响应曲线并标出时间常数T 的值。
《机械控制工程基础自考控制系统》练习题一、选择填空题开环控制系统在其控制器和被控对象间只有（ ）A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用控制框图的等效变换原则是变换前后的（B ）A.输入量和反馈量保持不变B. 输入量和输出量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D. 输出量和反馈量保持不变若系统中的齿轮或丝杠螺母传动存在间隙，则该系统的换向工作状态为（ ）A.本质非线性状态B.非本质非线性状态C.本质线性状态D.非本质线性状态描述系统零输入状态的齐次微分方程的根是系统的（ ）闭环极点 B.开环极点 C.开环零点 D.闭环零点高阶系统的单位阶跃响应稳态分量取决于（ ）A.系统实数极点B.系统虚数极点C.复数极点实部D.控制输入信号二阶系统的固有频率为n ω，阻尼比为ζ ，其单位斜坡响应的稳态误差为（ ） A. 3n ωζ B. 4n ωζ C.2n ζω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 -+ 一阶微分环节()1G s Ts =+的幅频特性（ ）A.)(ωL ≤1B.)(ωL ≥1C.)(ωA ≤1D.)(ωA ≥1 零型系统5(31)()(1)(21)s G s s s +=++在0ω→时，其频率特性为（ ） A.(0)00A ϕ=、()=90 B.(0)50A ϕ=、()=90 C.(0)50A ϕ=、()=0 D.(0)50A ϕ=、()=-90在零初始条件下，能使系统()G s 处于自由运动状态的干扰输入信号是（ ）A.单位阶跃信号B.单位斜坡信号C.单位正弦信号D.单位脉冲信号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. 1-B. n j ω±1C.n j ω±-1D. n j ω±闭环控制系统的希望输出为X or (s )，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.X i (s )－H (s)X 0(s )B.X i (s )－X 0(s )C.X or (s )－X 0(s )D.X or (s )－H (s )X 0(s )相位超前校正使系统（ ）A.增大相頻穿越频率，提高相位裕度B.减小幅值穿越频率，提高增益裕度C.增大幅值穿越频率，提高相位裕度D.减小相頻穿越频率，提高增益裕度相位滞后校正改善系统性能是基于校正装置的（ ）A.幅值衰减特性降低系统的幅值穿越频率，提高系统的相位裕度B.相位滞后特性降低系统的幅值穿越频率，提高系统的相位裕度C.幅值衰减特性增大系统的相頻穿越频率，提高系统的增益裕度D.相位滞后特性增大系统的相頻穿越频率，提高系统的增益裕度比例-微分（PD ）校正是（ ）A.相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后-超前校正D.复合校正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.导数微分方程的通解是描述系统固有特性的（ ）A.强迫运动解B.自由运动解C.全响应D.稳态响应传递函数G(s)的零点是（ ）A.G(s)=0的解B.G(s)=∞的解C.G(s)＞0的不等式解D.G(s)＜0的不等式解系统的自由（固有）运动属性（ ）A.取决于系统的极点B.取决于系统的零点C.取决于外部输入信号D.取决于外部干扰信号高阶系统时间响应的一阶环节瞬态分量和取决于（ ）A.系统实数极点B.系统虚数极点C.复数极点实部D.控制输入信号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 -+ 惯性环节11)(+=Ts s G 的幅频特性( ) A.)(ωL ≤1 B.)(ωL ≥1 C.)(ωA ≤1 D.)(ωA ≥1 零型系统5(31)()(1)(21)s G s s s +=++在ω→+∞时，其频率特性为（ ） A.()0A ϕ+∞=+∞、()=90 B.()5A ϕ+∞=+∞、()=90C.()5A ϕ+∞=∞、(+)=0D.()0A ϕ+∞=+∞、()=-90闭环特征方程的系数中若有缺项或小于零，则肯定是（ ）A.稳定系统B.不稳定系统C.线性系统D.非线性系统PID 调节器的微分部分可以（ ）A.提高系统的稳定性B.提高系统的稳态性C.降低系统的稳定性D.降低系统的稳态性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＞0可用相位超前校正改善系统的（ ）A.稳定性和稳态性B.稳定性和快速性C.稳态性和快速性D.稳态性和准确性相位滞后校正使系统（ ）A.减小相頻穿越频率，提高相位裕度B.增大幅值穿越频率，提高增益裕度C.减小幅值穿越频率，提高相位裕度D.增大相頻穿越频率，提高增益裕度比例-积分（PI ）校正是（ ）A.相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后-超前校正D.复合校正闭环系统在其控制器和被控对象之间有（ ）A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用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.导数传递函数的分母反映系统本身（ ）A.振荡特性B.阻尼特性C.与外界无关的固有特性D.与外界之间的关系系统的闭环特征方程是（ ）A.(闭环传递函数)+1=0B.(反馈传递函数)+1=0C.(开环传递函数)+1=0D.(前向传递函数)+1=0高阶系统时间响应的二阶环节瞬态分量和取决于（ ）A.系统实数极点B.系统虚数极点C.复数极点实部D.控制输入信号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 -+ 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 积分环节1()G s s =的频率特性是（ ） A.1()A ωϕωω=、()=90 B.1()A ωϕωω=、()=-90C.()A ωωϕω=、()=90D.()A ωωϕω=、()=-90零型系统5(31)()51s G s s +=+在ω→+∞时，其频率特性为（ ）A.()3A ϕ+∞=+∞、()=0B.()3A ϕ+∞=+∞、()=90C.()5A ϕ+∞=+∞、()=0D.()5A ϕ+∞=+∞、()=90 用劳斯判据判断系统稳定的充分必要条件是（ ）A.劳斯表中第1列有为零的系数B.劳斯表中第1列有为负的系数C.劳斯表中所有系数都大于零D.劳斯表中所有系数都小于零系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则系统的开环极坐标曲线将（ ）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相位超前校正是将超前校正网络的最大相位超前角设置在系统的（ ）A.固有频率处n ωB.转折频率T ω处C.相頻穿越频率g ω处D.幅值穿越频率c ω处可用相位滞后校正改善系统的（ ）A.稳定性和稳态性B.稳定性和快速性C.稳态性和快速性D.快速性和准确性相位超前校正能提高系统的快速性是因为校正装置的幅频特性作用（ ）A.增大了系统的截止频率（带宽）B.增大了系统的相頻穿越频率C.降低了系统的截止频率（带宽）D.降低了系统的相頻穿越频率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.无穷远点同一个控制系统的闭环特征方程和开环传递函数（ ）A.是唯一的，且与输入或输出无关B.是相同的，且与输入或输出无关C.是唯一的，且与输入和输出有关D.是相同的，且与输入和输出有关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.瞬态条件高阶系统的主导极点离（ ）A.实轴的距离大于其他极点的1/5B.实轴的距离小于其他极点的1/5C.虚轴的距离大于其他极点的1/5D.虚轴的距离小于其他极点的1/5应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 -+ 单位脉冲函数的拉普拉斯变换是（ ）A.1/sB.1C. 21sD.1+1/s微分环节()G s s =的频率特性是（ ）A.()20lg L ωωϕω=-、()=90B.()20lg L ωωϕω=-、()=-90C.()20lg L ωωϕω=、()=90D.()20lg L ωωϕω=、()=-90 Ⅰ型系统5(31)()(21)s G s s s +=+在0ω→时，其频率特性曲线的低频渐近线（ ） A.与复平面的正实轴平行 B.与复平面的负实轴平行C.与复平面的正虚轴平行D.与复平面的负虚轴平行 系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G ，该闭环系统的稳定状况是（ ） A.稳定状态 B.不稳定状态 C.稳定边界状态 D.取决于K 的大小若闭环系统的特征多项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/dec 设计相位滞后校正装置时力求远校正离装置的转折频率1T β，以避免最大滞后角发生在系统开环截止频率ωc 附近，通常可取（ ） A.111=~510c T ωβ（） B.5c T ωβ< C.510c T T ωββ≤≤ D.10c Tωβ> 相位超前校正是将校正后系统的截止频率设置在超前校正网络的最大相位超前角的频率（ ）基于校正前系统的相位裕量0γ，由系统校正后期望的相位裕量值[]γ计算超前校正装置应提供的相应超前相位角0[]m ϕγγε=-+中补偿角ε是（ ）A.g ω增大时，校正装置的相角滞后量B.c ω增大时，校正装置的相角滞后量C.g ω增大时，系统增加的相角滞后量D.c ω增大时，系统增加的相角滞后量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 +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高（n ）阶系统的各极点为互不相等的实数极点(1,2,,)j p j n -=时，则系统的自由运动模态形式为（）A.sin j p t j e t ω-B. cos j p t j e t ω-C.j p t e -D.1,,,j j j p t p tp tm e te t e ----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.1T D.T t Te T -+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 振荡环节222()2nn nG s s s ωωζω=++在固有频率（转折频率）处的幅频特性为（ ） A.1()2nA ωω= B.1()2A ωζ= C.()2n A ωω= D. ()2A ωζ= Ⅲ型系统35(31)()(21)s G s s s +=+在0ω→时，其频率特性曲线的低频渐近线（ ）A.与复平面的正实轴平行B.与复平面的负实轴平行C.与复平面的正虚轴平行D.与复平面的负虚轴平行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)＝1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.累计误差相位滞后校正后系统的截止频率ωc 应选在原系统()180[]c ϕωγε=-++处，其中补偿角ε是（ ）A.系统在ωc 处产生的相位滞后量B.校正装置在ωc 处产生的相位滞后量C.系统在g ω处产生的相角滞后量D.校正装置在g ω处产生的相角滞后量比例-积分-微分（PID ）校正是（ ）A.相位超前校正B.相位滞后校正C.相位滞后-超前校正D.复合校正系统在相位超前校正后，其校正装置在开环截止频率ωc 处的幅值是（ ）A.-10 lg α，α<1B.10 lg α，α<1C.-10 lg α，α<0D.10 lg α，α<0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延时环节Ts e s G -=)(的频率特性是（ ）A.()cos sin U T V T ωωωω=-、()=B.()cos sin U T V T ωωωω=、()=C.()cos sin U T V T ωωωω=-、()=D.()cos sin U T V T ωωωω=--、()=系统35(31)()(21)s G s s s +=+在ω→+∞时，频率特性曲线终点的切线是（ ） A.正实轴 B.负实轴 C.正虚轴 D.负虚轴控制系统的误差是（ ）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.X i (s )－H (s)X 0(s )B.X i (s )－X 0(s )C.X or (s )－X 0(s )D.X or (s )－H (s )X 0(s )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.比例环节系统在相位滞后校正后，其校正装置幅值在开环截止频率ωc 处的衰减量是（ ）A.-20lg β，β<1B.20lg β，β<1C.-20lg β，β<0D.20lg β，β<0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.稳态精度减小对系统进行顺馈校正将使系统（ ）A. 稳态性变好B.稳定性变好C.稳态性变差D.稳定性变差二、填空题任何闭环系统都存在信息的传递与反馈，并可利用 。
2016年4月高等教育自学考试全国统一命题考试机械工程控制基础试卷(课程代码 02240)本试卷共4页，满分100分，考试时间150分钟。
考生答题注意事项：1．本卷所有试题必须在答题卡上作答。
答在试卷上无效，试卷空白处和背面均可作草稿纸。
2．第一部分为选择题。
必须对应试卷上的题号使用2B铅笔将“答题卡”的相应代码涂黑。
3．第二部分为非选择题。
必须注明大、小题号，使用0．5毫米黑色字迹签字笔作答。
4．合理安排答题空间，超出答题区域无效。
第一部分选择题(共20分)一、单项选择题(本大题共l0小题，每小题2分，共20分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑。
错涂、多涂或未涂均无分。
1．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，此类问题即A．系统分析 B. 最优控制C系统辨识 D．最优设计2．函数f(t)的拉氏变换为F(s)，对于任意正实数a，有，这是拉氏变换的A．线性性质 B. 延时定理C．微分定理 D. 积分定理3．象函数的拉氏反交换是A4．某环节传递数为S，则该环节为A．比例环节 B. 惯性环节C. 微分环节 D．积分环节5. 欠阻尼二阶系统的最佳阻尼比是A．=0.3 B. =0.5C．=0.7 D．=0.96．在伯德图中，比例环节K的相位角=A．0O B 90OC. -90O D．180O7．在对系统进行稳定性分析及系统校正时A．应用伯德图较方便 B. 应用奈奎斯特强较方便C. 应用对数幅频图较方便D. 应用对数相频图较方便8．在开环奈奎斯特图上A．相位裕量≤0O时，系统稳定 B. 相位裕量>0O。
时，系统稳定C．相位裕量≥0O时，系统稳定 D. 相位裕量<0O у时，系统稳定9．闭环系统的稳定性链主要取决于系统的型次和A．闭环系统的零点分布 B. 闭环系统的极点分布C．闭环系统的零点和极点分布 D10．下列系统中，最小相位系统是A第二部分非选择题(共80分)二、填空题(本大题共l0小题，每空1分，共20分)11．根据自动控制理论发展的过程，可以将其按顺序戈1分为以下四个阶段：经典控制理论、 __现代控制理论_____、____大系统理论___和智能控制理论。
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。
《机械工程控制基础》试题2017年10月高等教育自学考试《机械工程控制基础》试题课程代码：02240一、单项选择题1．控制系统中不属于控制装置的是A．给定元件 B．校正元件 C．被控对象 D．放大元件2．二阶系统的极点分别为S1=-5，S2=-3，系统增益为2，则其传递函数为A． B． C． D．3．二阶系统阻尼比为0，则系统的单位阶跃响应为A．发散振荡 B．单调衰减 C．衰减振荡 D．等幅振荡4．二阶系统当0<<0.7时，如果保持不变而减小，则单位阶跃响应的超调量M p将A．增加 B．减小 C．不变 D．不一定5．瞬态响应的性能指标中，并不单独反映系统响应速度，还体现了系统的相对稳定性的指标是A．上升时间t r B·调整时间t s C．延迟时间t d D．峰值时间t p6．从线性系统的频率特性来看，相对于输入信号而言，下列说法正确的是A．输出信号的幅值和相位都没有变化D．输出信号的幅值增大相位滞后C．输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结构和参数D．输出信号的幅值改变但相位不变7．相频特性∠G(j)=-90°的典型环节是A．比例环节 B．积分环节 C．微分环节 D．惯性环节8．下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是A． B． C． D．9．系统的传递函数为，则其相位角∠G(j)为A． B． C． D．10．衡量一个系统的相对稳定性A．必须同时使用相位裕量和幅值裕量两个指标B．仅使用相位裕量C．仅使用幅值裕量D．不一定二、填空题11．对控制系统的基本要求可归纳为：稳定性、快速性和。
12．按控制系统中传递信号的性质进行分类，可分为连续系统和系统。
13．线性系统最重要的特性是可以应用原理。
14．系统框图中各环节的基本连接方式有连接、并联连接和反馈连接。
15．系统传递函数与外界输入无关，只与有关。
16．对于物理可实现系统，传递函数分母中S的阶次n必定分子中S的阶次m。
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。
