机械控制工程基础试题及答案

第 1 页 （共 12 页） 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ﻫ A 不必利用输出的反馈信息ﻫ Ｂ 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制ﻫ 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ﻫ A 线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入

ﻫ B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入ﻫ 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)]([bsbstfL，则)(tf

A btbbtcossin Ｂ btbtbcossin

C btbtcossin Ｄ btbbtbcossin

4.已知 )(1)(asssF,且0a,则 )(f

A ０ Ｂ a21 Ｃ a1 D １

5．已知函数)(tf如右图所示，则 )(sF

Ａ sseses2211 B ssess213212

C )22121(1332ssssseeeses

Ｄ )221(1ssseeses

6．某系统的传递函数为 )3)(10()10()(ssssG，其零、极点是

A 零点 10s，3s；极点 10s

B 零点 10s,3s；极点 10s

Ｃ 零点 10s；极点 10s，3s

D 没有零点；极点 3s

第 2 页 （共 12 页） ７.某典型环节的传递函数为TssG)(,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ttg4sin10)(,则系统的单位阶跃响应函数为

A t4cos40 Ｂ 16402s Ｃ )14(cos5.2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)()()(21sGsGsG,且已分别测试得到:

)(1jG的幅频特性 )()(11AjG,相频)()(11jG

)(2jG的幅频特性 2)(2jG,相频1.0)(2jG

则

A )(1.011)(2)(jeAjG

B ]1.0)([11)](2[)(jeAjG

第 3 页 （共 12 页） C ]1.0)([11)(2)(jeAjG

D )(1.011)](2[)(jeAjG

1３.已知 )8.01)(2.01()(ssksG,其相频特性为

Ａ 16.0arctg B 8.02.0arctgarctg

C )8.02.0(arctgarctg Ｄ 8.02.0arctgarctg

１4．若系统的Bｏｄｅ图在1处出现转折（如图所示），其渐近线由decdb/20转到

decdb/0,这说明系统中有一个环节是

A 1s B

11s

Ｃ 111s

D 2112212ss

15.设某系统开环传递函数为：)13(10)(2sssG，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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 Ｂ )(C

C )(180C D 180)(C

17.系统的开环对数坐标图(Boｄe图)与极坐标图(Nyquiｓt图)之间的对应

第 4 页 （共 12 页） 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bsas，其中 ba

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,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 105.015.0ss Ｂ 15.0105.0ss

C 15.011.0ss Ｄ 1005.010005.0ss

20．下列串联校正装置的传递函数中,能在频率1c处提供最大相位超前角的

是

Ａ 1215.0ss B 15.012ss

C 14.015.2ss Ｄ 15.214.0ss

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)(tc,画出近似响应曲线，并标出时间常数T的值。

第 5 页 （共 12 页） 2． 已知传递函数为)1()(2TssKsG,且0,1TK,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)(dbkg、剪切频率c,相位穿越频率g。

4． 已知单位反馈系统的开环传递函数为)5)(4()(sssKsG，系统稳定的Ｋ值范围。

三、综合计算题(每题１6分，共80分)

1． 如右图所示的电路系统,输入)(1tu,输出电压)(2tu。

（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)()(sXsY。

第 6 页 （共 12 页）

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ttx10sin10)(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)(ttr，)(121)(ttn。

求系统在)(tr、)(tn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。

第 7 页 （共 12 页） 5． 已知系统的开环传递函数为 )10010)(1()12.0(100)(2ssssssGK，

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)

第 8 页 （共 12 页） 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. B ２． Ｃ 3. Ｂ 4. C 5. Ｃ 6. C 7． Ｃ 8． D ９. 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(１,2小题每题7分,３，4小题每题8分,共计30分)

1， 解:∵ sssRsGsC115.01)()()(

15.05.01ss

∴ tetc21)(

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。gcgdbK,),(,如图所示。

4， 解：系统的特征方程为:

020923Ksss

Ｒouth阵如右所示，由Ｒouｔh判据得：

第 9 页 （共 12 页） 1800K

二、综合计算题（每题1６分,共80分）

1， 解：设流过1R的电流为)(1ti，流过2R的电流为)(2ti

则：

dttiCtututiRdttitiCdttitiCtiRtu)(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222211211111

对上式进行零初始条件拉氏变换得:

)(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222211211111sIsCsUsUsIRsIsIsCsIsIsCsIRsU

消去中间变量)(),(21sIsI，得系统的传递函数为：

1)(1)()()(212211212112sCRCRCRsCCRRsUsUsG

2， 解：