(完整word版)機(jī)械控制工程基礎(chǔ)參考答案B卷(word文檔良心出品)

1、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程考試試卷B參考答案一.填空題1.對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。2.按系統(tǒng)有無(wú)反饋， 通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng) 。3.在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有微分方程、傳遞函數(shù)等。4.穩(wěn)態(tài)誤差反映出穩(wěn)態(tài)響應(yīng)偏離系統(tǒng)希望值的程度，它用來(lái)衡量系統(tǒng)控制精度的程 度。5.一階系統(tǒng)丄的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是1 et/T。Ts 16.有系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類(lèi)型分為時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)。7.頻率響應(yīng)是線性定常系統(tǒng)對(duì)I諧波輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。8.穩(wěn)態(tài)誤差不僅取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，而且與輸入信號(hào)的類(lèi)型有關(guān)。9.脈沖信號(hào)可以用來(lái)反映系統(tǒng)的抗沖

2、擊能力。10. 階躍信號(hào)的拉氏變換是 1_/S_o二.如圖為電路。求輸入電壓ui與輸出電壓u0之間的微分方程，并求出該電路的傳遞 函數(shù)。解答：跟據(jù)電壓定律得 求拉氏變換與反變換1.求丨0.5 tel解答：- J2s (s 1)分析題1、化簡(jiǎn)框圖，并求出閉環(huán)傳遞函數(shù)解:2.求丨3s1)(s解答：t2t=3et6te22)x (s)Xo( s)2、圖示機(jī)械系統(tǒng)由質(zhì)量 m 阻尼系數(shù) C、彈簧剛度 K 和外力f(t)組成的機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)。 圖(a)中x0(t)是輸出位移。當(dāng)外力f(t)施加 3 牛頓階躍力后，記錄儀上記錄質(zhì)量 m 物體 的時(shí)間響應(yīng)曲線如(b)圖所示。試求：1) 該系統(tǒng)的微分方程數(shù)學(xué)模型和

3、傳遞函數(shù)；2)該系統(tǒng)的彈簧剛度質(zhì)量 m 阻尼系數(shù) C、彈簧剛度 k ；3)時(shí)間響應(yīng)性能指標(biāo)：上升時(shí)間ts、調(diào)整時(shí)間tr、振蕩頻數(shù) N、穩(wěn)態(tài)誤差esso圖(a) 機(jī)械系統(tǒng)圖(b)響應(yīng)曲線解答：解：1)對(duì)于該系統(tǒng)有：故2)求 k 由 Lap lace 變換的終值定理可知：而x0=1.0，因此 k=3.將tp2,0.6 代入 tp d- 中，得n=1.96n12再由km求得 m=0.78。求 c 由2ncm，求得 c=1.83.3）求tsarctan-0.91trd2.323取=0.05時(shí)，N1.5.12=0.64取=0.02時(shí)，N2.12=0.85求ess當(dāng)輸入為階躍信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為：對(duì)于 0 型系統(tǒng)KpK 1，代入式中求得:ess=0.5XotpX。100%得:X。又由式 M=0.63、已知某系統(tǒng)是單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Gk105s 1則該系統(tǒng)在單位脈沖、tsts2.55 （=0.05 時(shí)）3.40 （取=0.02 時(shí)）單位階躍和單位恒速信號(hào)作用下的ess分別是多少?解答：該系統(tǒng)為單位負(fù)反饋且為 0 型系統(tǒng)，k=11,所以該系統(tǒng)在單位階躍和單位恒速 信號(hào)作用下的ess分別是丄、。11在單位脈沖信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為4、設(shè)有如圖所示的反饋控制系統(tǒng)，試求根據(jù)勞斯判據(jù)確定傳遞函數(shù)k 值的取值范圍k解答：G(s)s(s 1)(s