11《机械控制学》试题A 答案 机械09

机械控制试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械控制中，下列哪一项不是开环控制系统的特点？A. 没有反馈环节B. 系统结构简单C. 能够自动修正误差D. 稳定性好答案：C2. 在控制系统中，比例控制器的输出与输入误差的关系是：A. 线性关系B. 非线性关系C. 没有关系D. 指数关系答案：A3. 以下哪个参数不是描述系统稳定性的指标？A. 稳态误差B. 响应速度C. 过渡过程D. 系统增益答案：A4. 在控制系统中，积分作用的目的是：A. 消除稳态误差B. 提高系统的响应速度C. 增加系统的阻尼D. 减少系统的超调答案：A5. 以下哪种控制器不能实现积分作用？A. PI控制器B. PD控制器C. P控制器D. PID控制器答案：C6. 在控制系统中，阻尼比是用来描述什么特性的？A. 系统的稳定性B. 系统的响应速度C. 系统的超调量D. 系统的过渡过程答案：D7. 以下哪种方法不是控制系统的校正方法？A. 串联校正B. 并联校正C. 反馈校正D. 前馈校正答案：D8. 机械控制系统中，闭环控制系统的优点不包括以下哪一项？A. 精度高B. 抗干扰能力强C. 系统结构复杂D. 响应速度快答案：C9. 以下哪种反馈不是负反馈？A. 电压负反馈B. 电流负反馈C. 正反馈D. 温度负反馈答案：C10. 机械控制系统的动态性能指标不包括以下哪一项？A. 稳态误差B. 过渡过程C. 响应速度D. 系统增益答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 在控制系统中，开环增益是指系统在没有________的情况下的增益。

答案：反馈2. 积分作用可以消除系统的________误差。

答案：稳态3. 阻尼比是描述系统________和________之间关系的参数。

答案：阻尼；振荡4. 闭环控制系统的稳定性可以通过________判据来判断。

答案：劳斯-赫尔维茨5. 反馈校正是一种________控制系统性能的方法。

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。

机械控制基础考试及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机械控制基础中，以下哪个概念描述的是系统在受到干扰后能够自动恢复到平衡状态的能力？A. 稳定性B. 准确性C. 快速性D. 鲁棒性答案：A2. 在控制系统中，开环系统与闭环系统的主要区别在于：A. 是否有反馈B. 是否有控制器C. 是否有执行器D. 是否有传感器答案：A3. 以下哪个参数是描述系统动态性能的重要参数？A. 稳态误差B. 稳定性C. 响应时间D. 所有选项答案：D4. 机械控制系统中的“零点”指的是：A. 系统输出为零的点B. 系统输入为零的点C. 系统增益为零的点D. 系统传递函数为零的点答案：C5. 在控制系统中，阻尼比ζ的大小对系统性能的影响是：A. 阻尼比越大，系统越稳定B. 阻尼比越小，系统越稳定C. 阻尼比越大，系统响应越快D. 阻尼比越小，系统响应越快答案：A6. 以下哪个不是控制系统中的干扰因素？A. 负载变化B. 电源波动C. 环境温度D. 控制器设计答案：D7. 机械控制系统中的“超调量”是指：A. 系统响应超过稳态值的最大值B. 系统响应超过稳态值的最小值C. 系统响应超过稳态值的百分比D. 系统响应超过稳态值的时间答案：C8. 以下哪个是控制系统中的稳定性判据？A. 劳斯-赫尔维茨判据B. 奈奎斯特判据C. 伯德图D. 所有选项答案：D9. 机械控制系统中的“死区”是指：A. 系统响应中的非线性区域B. 系统响应中的延迟区域C. 系统响应中的不稳定区域D. 系统响应中的饱和区域答案：A10. 在控制系统中，以下哪个参数是描述系统稳态性能的？A. 稳态误差B. 响应时间C. 峰值时间D. 所有选项答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 机械控制系统中的________是指系统在没有输入信号的情况下，由于内部或外部干扰而产生的输出。

答案：零输入响应2. 机械控制系统中的________是指系统在没有干扰的情况下，由于输入信号而产生的输出。

机械控制工程基础一、填空题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. 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 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。

11. 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。

14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为21s 。

15. 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. I 型系统G s Ks s ()()=+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，稳态误差为 ∞ 。

18. 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是T te --1。

19．决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。

20. 二阶系统的典型传递函数是2222nn nw s w s w ++ξ。

X i (s )J agX °(s)《机械工程控制基础》试题(A 卷)(考试时间：120分钟)、单项选择题(共10分，每小题2分)1.控制系统中，下列元件通常属于反馈元件的是 A.电压放大器；B .热电偶；C.液压马达； D •电动机;A.比例环节；B.惯性环节；C.积分环节；D. —阶微分环节； 3.二阶系统的时域性能指标上升时间 t r 、峰值时间t p 、调整时间t s 、最大超调量M p 和振荡次数N ，反应系统稳定性的是 ____________ 。

A. t r 、M p ； B. t p 、t s ； C. t r 、N ； D . M p 、N ；A. 1 ；B. 2；C. 3；D. 4 ；5. PID 校正是针对 ____________ 进行比例、积分和微分运算后形成的控制规律。

A.输入信号X j (t) ；B.输出信号x 0(t) ；C.误差信号e(t) ；D.偏差信号 (t)；二、填空题(共20分，每空2分)6.1954年，我国科学家 _______________ 发表了《工程控制论》，奠定了控制工程的理论基础。

7. 对于受干扰的闭环系统，如果系统只受输入X't)作用时的输出是x 01(t)，系统只受干扰n(t)作用时的输出是x °2(t),则系统同时受X i (t)和n(t)作用时的输出 X 0 (t) ______________ 。

8. 如图所示的信号流图， 前向通道的传递函数为 ___________ ，反馈通道有 _________ 条，系统 的传递函数为 __________ 。

2.某系统的传递函数是 G(s)(s 20.5)，其中没有(s 1)(S s 1)环节。

4.某放大器的传递函数G(s)(Ts 1)1rad / s ，相频为 45，贝U T 的值为s（2s1）入时的稳态误差分别为 _________ 、__________ 。

机械设备控制技术试题及答案1 电气控制技术试题库及答案1 电气控制技术试题库及答案一、名词解释：（每题5分）1、低压电器：（B）是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V 及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。

2、主令电器：（B）自动控制系统中用于发送控制指令的电器。

3、熔断器：（B）是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。

4、时间继电器：（B）一种触头延时接通或断开的控制电器。

5、电气原理图（B）电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图6、联锁（C）“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。

K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电8、零压保护（B）为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。

9、欠压保护（B）在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。

10、星形接法：（A）三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。

11、三角形接法：（C）三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。

12、减压起动（A）在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。

13、主电路：（A）主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路，14、辅助电路；（B）辅助电路是小电流通过电路15、速度继电器：（C）以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。

16、继电器：（C）继电器是一种控制元件，利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力(有触头式)或使输出状态发生阶跃变化(无触头式)17、热继电器：（C）是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。

18、交流继电器：（C）吸引线圈电流为交流的继电器。

19、全压起动：（C）在电动机容量较小时，将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动。

《机械控制工程》课程知识复习学习材料试题与参考答案一、单选题1.闭环控制系统的特点是条件中存在（C）。

A.执行环节B.运算放大环节C.反馈环节D.比例环节2.以下关于系统模型的说法正确的是（B）。

A.每个系统只能有一种数学模型B.系统动态模型在一定条件下可简化为静态模型C.动态模型比静态模型好D.静态模型比动态模型好3. BA.惯性环节B.积分环节C.微分环节D.比例环节4.单位加速度信号的拉氏变换为( D)A.1B.1/sC.1/s2D.1/s35.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与(B )A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率C.Bode图上零分贝线相交处频率D.Bode图上－180°相位线相交处频率6.控制框图的等效变换原则是变换前后的(D )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.输入量和输出量保持不变7.某传递函数G(s)=K1+K2(1/s)+K3s，则它是由（D）组成的。

A.比例+积分环节B.比例+微分环节C.比例+惯性环节D.比例+积分+微分环节8.以下关于信息的说法正确的是（B）。

A.不确定性越小的事件信息量越大B.不确定性越大的事件信息量越大C.信号越大的事件信息量越大D.信号越小的事件信息量越大9.系统和输入已知，求输出，并对系统动态特性进行研究，称为（B）。

A.系统综合B.系统分析C.系统辨识D.系统设计10.某典型环节的传递函数是G(s)=1/s，则该环节为（B）。

A.惯性环节B.积分环节C.微分环节D.比例环节11.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(C )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12.线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（D）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13.PID调节器的微分部分可以(A )A.提高系统的快速响应性B.提高系统的稳态性C.降低系统的快速响应性D.降低系统的稳态性14.对于一个确定的系统，它的输入输出传递函数是(A )A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法15.以下方法对可以增加系统相对稳定性的是（B）A.增加系统的开环增益B.减小系统的开环增益C.增加系统的型次D.减小系统的输入16.闭环控制系统的开环传递函数是(C )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.反馈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反馈信号的拉氏变换之比17.PID调节器的比例部分主要调节系统的(A )A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性18.一个系统稳定的充要条件是（C）A.系统的全部极点都在[s]平面的右半平面B.系统的全部极点都在[s]平面的上半平面C.系统的全部极点都在[s]平面的左半平面D.系统的全部极点都在[s]平面的下半平面19.一阶系统的阶跃响应，(D )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20.已知某环节频率特性的Nyquist图为一单位圆，则该环节的幅频特性为（B）A.0.1B.1C.10D.无法确定21.开环增益K增加，系统的稳定性（C）：A.变好B.变坏C.不变D.不一定22.开环控制系统的特点是（D）。

《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。

2009/2010 学年第 1 学期机械工程控制基础课程考试试题（A）卷类别函授夜大拟题人宗殿瑞适用专业机电（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、选择题（每小题1分，共60分）1、控制论的中心思想是( )A 系统是由元素与子系统组成；B 机械系统与生命系统乃至整个社会经济系统等都有一个共同特点，即通过信息传递、加工处理、并利用反馈进行控制；C 有些系统可控有些系统不可控；D 控制系统有两大类即开环控制系统和闭环控制系统。

2、闭环控制系统中的( ) 反馈作用A 依输入信号大小而存在；B 不一定存在；C 必然存在D 一定不存在。

3、控制系统以不同尺度可分为不同类型，以下（）的分类是正确的？A 线性系统和离散系统B 开环系统和闭环系统；C 自动控制系统和人工控制系统； D 数字系统和模拟系统。

4、关于反馈的说法正确的是（）。

A 反馈实之上就是信号的并联；B 正反馈就是输入信号与反馈信号相加；C 反馈是一种输入信号；D 反馈是输出以不同方式对系统作用。

5、开环控制系统的控制信号取决于（）。

A 系统的实际输出；B 系统的实际输出与理想输出之差；C 输入与输出之差；D 输入信号。

6、机械工程控制论研究的对象是（）。

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 自动控制机床的控制论问题；D 机械工程领域中的控制论问题7、对于控制系统，反馈一定存在于（）中？A 开环系统；B 线性定常系统；C 闭环系统；D 线性时变系统8、以下关于信息的说法正确的是( )A 不确定性越小的事件信息量越大；B 不确定性越大的事件信息量越大；C 信号越大的事件信息量越大；D 信号越小的事件信息量越大9、关于系统模型的说法正确的是( )A 每一个系统只能有一种数学模型；B 系统动态模型在一定条件下可以简化为静态模型；C 动态模型比静态模型好；D 动态模型不比静态模型好。

10 机械工程论所研究的系统（）A 仅限于物理系统；B 仅限于机械系统；C 仅限于抽象系统；D 物理系统和抽象系统。

1、简答题1、控制系统的基本要求。

1）、简述闭环控制系统的组成。

测量元件，给定元件，比较元件，放大元件，执行元件，校正元件2）、非最小相位系统有何特点，与最小相位系统的区别是什么？第二题在复平面【s】右半平面没有极点和零点的传递函数称为最小相位传递函数，反之，在【s】右半平面有极点和零点的传递函数称为非最小相位传递函数。

具有最小相位传递函数的系统统称为最小相位系统，反之，具有非最小相位传递函数的系统称为最小相位系统3）、简述系统串联滞后校正网络的校正原理。

此滞后校正环节是一个低通滤波器，因为当频率高于1/T时，增益全部下降20lgb(db)，而相位减小不多。

如果把这段频率范围的增益提高到原来的增益直，当然低频段的增益就提高了。

4）、简述系统超前校正网络的校正原理在对数幅频特性曲线上有20db/dec段存在，故加大了系统的剪切频率Wc、谐振频率Wr与截止频率Wb，其结果是加大了系统的带宽，加快了系统的响应速度；又由于相位超前，还可能加大相位裕度，结果是增加了系统相位稳定性。

5）、减小或消除系统稳态误差的措施主要有哪些？1：增大系统开环增益或扰动之前系统的前向通道增益2：在系统的前向通道或主反馈通道设置串联积分环节3：采用串级控制抑制内回路扰动。

6）、简要说明比例积分微分PID控制规律中P、I和D的作用(1)比例系数Kp直接决定控制作用的强弱，加大Kp可以减小系统的稳定误差，提高系统的动态响应速度，但Kp过大会使动态质量变坏，引起被控制量震荡甚至导致闭环系统不稳定(2)在比例的调节的基础上加上积分控制可以消除系统的稳态误差，因为只要存在偏差，它的积分所产生的控制量总是用来消除稳态误差，直到积分的直为零，控制作用才停止(3)微分的控制作用是跟偏差的变化速度有关。

2.已知控制系统的结构图如下图所示，求：（1）当不存在速度反馈)0(=a时，试确定单位阶跃输入动态响应过程的rt，st和%σ。

（1）a=0时，()()42G ss s=+，()2424ss sΦ=++，所以0.5,2nζω== rt=，pt=，%eσ=（2）确定0.7ζ=时的速度反馈常数a值，并确定ttr=)(时系统的稳态误差sse。