2011年10月全国自考机械工程控制基础试卷

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.10B.0.5C.4D.5 9.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.s2e 2s 1-+ D.se 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.τ1B.τC.k/τD.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)=2nn 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。

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 +。

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。

全国自考（机械工程控制基础）模拟试卷6(题后含答案及解析) 题型有：1. 单项选择题 2. 填空题 3. 简答题 4. 分析计算题单项选择题1．一个系统稳定的充要条件是【】A．系统的全部极点都在[s]平面的右半平面内B．系统的全部极点都在[s]平面的上半平面内C．系统的全部极点都在[s]平面的左半平面内D．系统的全部极点都在[s]平面的下半平面内正确答案：C解析：系统稳定的充要条件是系统的全部极点都位于[s]平面的左半平面。

2．设某系统的特征方程为s3+4s2+s+K=0，则此系统稳定时K值范围为【】A．K＞0B．0＜K＜4C．K＞4D．K＜0正确答案：B解析：由胡尔维茨稳定性判据知，对于三阶系统，系统稳定的充要条件是(1)各系数均大于零，即K＞0；(2)特征方程的系数内积大于外积，即4＞K，故选B。

3．一单位负反馈控制系统的开环传递函数为，则使该闭环系统稳定的K值范围是【】A．K＞0B．K＞0．1C．K＞0．5D．K＜0．5正确答案：C解析：此闭环系统的特征方程为：s3+5Ks2+(2K+3)s+10=0对于三阶系统，要使系统稳定，则各系数必须均大于0，且内积大于外积。

即由此可解得K＞0．5，故选C。

4．利用奈奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，z=p－N中的z表示意义为【】A．开环传递函数零点在[s]左半平面的个数B．开环传递函数零点在[s]右半平面的个数C．闭环传递函数零点在[s]右半平面的个数D．闭环特征方程的根在[s]右半平面的个数正确答案：D5．已知最小相位系统的相位裕量为45°，则【】A．系统稳定B．系统不稳定C．当其幅值裕量大于0分贝时，系统稳定D．当其幅值裕量小于或等于0分贝时，系统稳定正确答案：C解析：当相位裕量和幅值裕量都为正值时，最小相位系统是稳定的。

若两者均为负值，则最小相位系统不稳定。

6．以下关于系统性能指标的说法中错误的是【】A．系统性能指标可分为时域性能指标和频域性能指标B．时域性能指标可分为瞬态性能指标和稳态性能指标C．瞬态性能指标和稳态性能指标可以相互转化D．频域性能指标与时域性能指标存在一定的关系正确答案：C7．某控制器的传递函数为Gc(s)=(T＞0)，若将此控制器作为相位超前校正环节使用，则【】A．α＞1B．α=1C．α=0D．0＜α＜1正确答案：A8．传递函数为Gc(s)=的控制器为【】A．P校正B．PI校正C．PD校正D．PID校正9．串联相位滞后校正通常用于【】A．提高系统的快速性B．提高系统的稳态精度C．减小系统的阻尼D．减小系统的自然频率正确答案：B解析：串联相位滞后校正的目的是为了减小系统的稳态误差而又不影响稳定性和响应的快速性。

机械控制工程基础一、填空（每空1分,共10分）1、自动控制是在没有人直接参与的情况下，利用使生产工程或被控制对象的某一物理量按运行。

2、控制系统的基本联接方式有联、联和联接.3、反馈是形成机械系统动态特性的根本原因，为达到某种目的而人为加入的反馈称为反馈.4、极坐标图（Nyquist图）与对数坐标图（Bode图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于Bode图上的线；极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的线。

二、选择题（10×2分=20分)1、反馈控制系统是指系统中有( ）A、反馈回路B、惯性环节C、积分环节D、PID调节器2、自动控制系统按照有无反馈来分，可以分为( )A、开环系统和随动系统B、闭环系统和随动系统C、恒值控制系统和开环系统D、开环系统和闭环系统3、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B、系统辩识C、系统校正D、自适应控制4、系统的传递函数是在零初始条件下,其（）的Laplace变换之比。

A、输入与输出B、输出与输入C、输出与偏差D、输出与误差5、瞬态响应的几个性能指标中，不能反映系统时间响应的快速性的是( ）A上升时间t r B最大超调量M pC调整时间t s D峰值时间t p6、设ωc为幅值穿越(交界）频率，φ（ωc）为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为（）A180°－φ(ωc)Bφ（ωc）C180°+φ(ωc）D90°+φ（ωc)7、稳定性裕量中,G(jω）H（jω)曲线与单位圆相交时的频率是( )A相位交界频率B幅值交界频率C截止频率D相位穿越频率8、下列哪一项不是控制系统的性能指标（）A时域性能指标B频域性能指标C稳定性裕量指标D综合性能指标9、某系统的微分方程为,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10、相位超前校正网络的作用是下列的哪一项( ）A系统的相对稳定性得到提高B增加闭环系统的稳定性裕度C系统的带宽下降D系统的上升时间和调整时间加长三、简答题（每小题7分，共42分)1.什么是线性系统,其最重要的特性是什么？2。