控制工程基礎(chǔ)試題

1、單項選擇題（在每小題的四個被選答案中，選出一個正確的答案，并將其答案按順序?qū)懺诖痤}紙上，每小題2分，共40分）1閉環(huán)控制系統(tǒng)中a. 依輸入信號的大小而存在反饋作用 b. 不一定存在反饋作用 c. 必然存在反饋作用 d. 一定不存在反饋作用2機械工程控制論的研究對象是a. 機床主傳動系統(tǒng)的控制論問題 b. 高精度加工機床的控制論問題 c. 自動控制機床的控制論問題 d. 機械工程領(lǐng)域中的控制論問題3以下關(guān)于系統(tǒng)模型的說法正確的是a. 只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型表示 b. 所有的系統(tǒng)都可用精確的數(shù)學(xué)模型表示 c. 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型只能用分析法 d. 同一系統(tǒng)可以用不同形式的數(shù)學(xué)模型進行表示4 若已

2、知某系統(tǒng)串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，其中，則它是一種a. 相位滯后超前校正 b. 相位滯后校正 c. 相位超前校正 d. 相位超前滯后校正5設(shè)一個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)可看成為由a. 慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 b. 比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 c. 慣性環(huán)節(jié)與超前環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 d. 比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與超前環(huán)節(jié)串聯(lián)而成6線性定常系統(tǒng)的微分方程為，則該系統(tǒng)的極點為a. b. c. d. 以上都是7系統(tǒng)的傳遞函數(shù)a. 與外界輸入有關(guān) b. 反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關(guān)系 c. 完全反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性 d. 只與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān)8二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，當(dāng)k增大時， a. 無阻尼

3、自然頻率n增大，阻力比增大 b. 無阻尼自然頻率n增大，阻力比減小 c. 無阻尼自然頻率n減小，阻力比減小 d. 無阻尼自然頻率n減小，阻力比增大9線性系統(tǒng)的時間響應(yīng) a. 由階躍響應(yīng)與脈沖響應(yīng)組成 b. 由瞬態(tài)響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組成 c. 由各次諧波的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組合而成 d. 由輸入與干擾信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)組成10瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)是根據(jù)哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應(yīng)定義的 a. 單位脈沖函數(shù) b. 單位階躍函數(shù) c. 單位正弦函數(shù) d. 單位斜坡函數(shù)11一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)k增大時，對系統(tǒng)性能的影響是 a. 穩(wěn)定性降低 b. 頻寬降低 c. 階躍輸入誤差增大 d. 階躍輸入誤差減小12

4、以下性能指標(biāo)中，不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為 a. 上升時間tr b. 相位穿越頻率g c. 幅值穿越頻率c d. 調(diào)整時間ts13. 對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下敘述中不正確的是 a. 開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 b. 中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性 c. 高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力 d. 低頻段的增益應(yīng)充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求14對于二階欠阻尼系統(tǒng)來說，它的阻尼比和固有頻率 a. 前者影響調(diào)整時間，后者不影響 b. 前者影響調(diào)整時間，后者不影響 c. 兩者都影響調(diào)整時間 d. 兩者都不影響調(diào)整時間15關(guān)于勞斯胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性

5、判據(jù)，以下敘述中正確的是 a. 勞斯胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 b. 乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù)，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 c. 乃奎斯特判據(jù)是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 d. 以上敘述均不正確16所謂最小相位系統(tǒng)是指 a. 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點和零點均在s平面左半平面 b. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面左半平面 c. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面右半平面 d. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面右半平面17一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)為 a. 0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8 b. i型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8 c. i型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4 d.

6、 0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為418系統(tǒng)類型、開環(huán)增益k對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為 a. 系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益k越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 b. 系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益k越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 c. 系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益k越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 d. 系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益k越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小19下列函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的是 a. b. c. d. 20二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間tr定義為 a. 達到穩(wěn)態(tài)值所需的時間   b. 達到穩(wěn)態(tài)值的90%所需的時間   c. 達到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間   d. 系統(tǒng)的響

7、應(yīng)曲線第一次達到輸出穩(wěn)態(tài)值所需的時間一、 填空（本大題共13空，每空2分，共26分。將答案按順序?qū)懺诖痤}紙上。）1. 若，則lf(t)= 2一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的k值范圍為 3一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)bode圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為20db/dec的漸近直線，且延長線與0db線的交點頻率為c5，則當(dāng)輸入為r(t)0.5t時，其穩(wěn)態(tài)誤差是 4二階系統(tǒng)的極點分別為s12，s24，系統(tǒng)增益為5，寫出其傳遞函數(shù) 5一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其截止頻率是 6一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入時，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅值是 7一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其相位角的表達式是 8某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，該

8、系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)是 9系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是 10乃奎斯特圖如圖所示，寫出對應(yīng)該圖的傳遞函數(shù) 11一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的時間常數(shù)t= 12. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其單位階躍響應(yīng)曲線在t0處的斜率為 13一階微分環(huán)節(jié)，當(dāng)頻率時，相頻特性 二、 計算題（共4小題，每小題12分，共計48分）1 如右圖所示的機械系統(tǒng)，輸入位移，輸出位移。1）建立系統(tǒng)的微分方程式； 2）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2 某系統(tǒng)方塊圖如圖所示，簡化該方塊圖，求出其傳遞函數(shù)。3 系統(tǒng)方塊圖如下圖所示，輸入，,求系統(tǒng)在、各自單獨作用下的穩(wěn)態(tài)誤差和兩者共同作用時的穩(wěn)態(tài)誤差。4 系統(tǒng)的方塊圖如右圖所示1） 求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)；2） 當(dāng)輸入正弦信號時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。3） 求系統(tǒng)的阻尼比和固有圓頻率。三、 圖解題（共4小題，第1小題12分，2，3，4小題每題8分，共計36分）1 已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，在答題紙上按照下圖所給比例，繪制bode圖的幅頻圖和相頻圖（幅頻圖用漸近線表示即可，但必須注明各轉(zhuǎn)角頻率、各直線的斜率；相頻圖不要求精確）2 已知某系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的bode圖如下圖所示：1） 在答題紙上重新畫出該圖，在圖中并標(biāo)出相位裕量、幅值裕