機械工程控制基礎(chǔ)試題集錦

1、機械工程控制基礎(chǔ)試題集錦一、填空題（20分）1、 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。2、 對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、快速性和精確或準(zhǔn)確性。3、 傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在初始條件為零的條件下,系統(tǒng)輸出量的拉氏變換 與輸入量的拉氏變換之比。4、 傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號無關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適 于零初始條件下的 線性定常系統(tǒng)。5、 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)實根或負(fù)實部的復(fù)數(shù)根，即系統(tǒng) 的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。6、 頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對

2、正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括 幅頻和相頻兩種特性。7、 系統(tǒng)的性能指標(biāo)按其類型可分為 時域性能指標(biāo)，頻域性能指標(biāo)，綜合性能指標(biāo)。8、 用頻率法研究控制系統(tǒng)時，采用的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和對數(shù)坐標(biāo)_圖示法。9、 系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實部 。10、 對廣義系統(tǒng)，按反饋情況可分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)。1. 對控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性、快速T 和準(zhǔn)確性。2. 按系統(tǒng)有無反饋，通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為開環(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,它用來衡量系統(tǒng)控制

3、精度的程度。5. 一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是 1e*T。Ts 16. 有系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型分為時域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)。7. 頻率響應(yīng)是線性定常系統(tǒng)對正弦輸入的穩(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)，而且與輸入信號的類型有關(guān)。9. 脈沖信號可以用來反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。10. 階躍信號的拉氏變換是 1s_。1. 傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在初始條件為零的條件下,系統(tǒng)輸出量的拉氏變 換與輸入量的拉氏變換之比。2. 瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)到最終或穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程。3. 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)實根或負(fù)實部的角數(shù)根,即

4、系統(tǒng)的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。4. I型系統(tǒng)G（s） =（ ）在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 _0_,在單位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 8 。5. 頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對 弦輸入 穩(wěn)杰響應(yīng)：頻率特件句柄 幅頻和相頻 兩種特件。6. 如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀 態(tài)，這樣的系統(tǒng)是（漸進(jìn)）穩(wěn)定的系統(tǒng)。7. 傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號無關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只 適于零初始條件下的 線性定常 系統(tǒng)。8. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。9. 如果在系統(tǒng)中只有離散信號而沒有連

5、續(xù)信號，則稱此系統(tǒng)為 離散（數(shù)字）控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。10. 反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以g （截止頻率）附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)定性和快速性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)性能。11. 對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、 快速 性和精 確或準(zhǔn)確性。35. 機械工程控制論是研究該領(lǐng)域中系統(tǒng)的動力學(xué)問題。36. 一個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G（s）=200Ts,則該環(huán)節(jié)是微分環(huán)節(jié)。37. 表征二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中超調(diào)量僅與阻尼有關(guān),阻尼越小則該指標(biāo)越大。_38 .兩線性系統(tǒng)f1 f2及其拉氏變換F1F2 ,有常數(shù) K

6、1K2 ,則LK1f1 K2f2 = K1F1 K2F239. 系統(tǒng)的波德圖如下，則該系統(tǒng)是一階慣性系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)折頻率為,在轉(zhuǎn)折頻率處的相位角是-45，超過轉(zhuǎn)折頻率處曲線的斜率是-20dB/dec ,該系統(tǒng)具有低通特點。40. 線性系統(tǒng)最顯著的特征是滿足疊加性。41. 一階系統(tǒng)的時間常數(shù)越小，系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)過程越短，對割坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差是無窮 大。42. 線性系統(tǒng)輸入為正弦信號時，該系統(tǒng)的輸出也是同頻率的正弦信號。43. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度由系統(tǒng)的開環(huán)增益決定,而相對穩(wěn)定性由相位裕量和幅值裕量來決 定。44. 工業(yè)中常用的 PID校正是指比例、積分、微分校正。45. 對自動控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、

7、快速性、準(zhǔn)確* 46. 系統(tǒng)時間響應(yīng)由穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)組成。47. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差表達(dá)了系統(tǒng)的精度和抗干擾能力,是系統(tǒng)的性能之一。48. 系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是特征方程的所有根都為負(fù)實數(shù)或者具有負(fù)實部的復(fù)數(shù)。49. 開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài) 特性,高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。50. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的動態(tài)特性，決定于系統(tǒng)本身的參數(shù)，與外界輸入無_ 全51. 對一個線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是正弦信號時，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出也是同頻率的正弦信號。52 .系統(tǒng)特征方程為s5 +2s4 +14s +88s2 +200s+800 = 0則系統(tǒng)穩(wěn)定或不

8、穩(wěn)定。53. 系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映了系統(tǒng)本身的動態(tài)特性，表征系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性和靈敏度。54. 振蕩環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率處的相位角是90 ,大于轉(zhuǎn)折頻率時的對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為-40dB，小于轉(zhuǎn)折頻率時的對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為甌。55. 二階系統(tǒng)的無阻尼固有頻率由系統(tǒng)本身的剛度和質(zhì)量決定。56 .函數(shù)f(t)及其一階導(dǎo)數(shù)都可拉氏變換，則f(t)的初值可表示為lim f (t) |t 0 = lim s F (s)二。57. 單位階躍輸入的拉氏變換為Z。58. 開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài) 特性,高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。59. 增加系統(tǒng)的

9、開環(huán)增益可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)杰精度和響應(yīng)諫度，但又會便相位裕量或者 幅值裕量減小,從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。60. 單位斜坡函數(shù)的拉普拉斯變換是1/SZ61. 一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G(s) =1 +T(s)。62. 一階慣性環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率時的相位角是-45_ ,大于轉(zhuǎn)折頻率時的對數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為-20Db/dec63. 下圖中的符號分別表示哪些性能指標(biāo)131、2、3、4、5、6、7、8、9、M p表示最大超調(diào)量，tr表示上升時間，t p表示峰值時間，ts表示調(diào)整時間64 .對I型系統(tǒng)輸入階躍信號，則其穩(wěn)態(tài)誤差為零。_65 .典型延時環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為e。、選擇題(20分)拉氏變換將時間函

10、數(shù)變換成A .正弦函數(shù)C.單位脈沖函數(shù)微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移A. 90 °C. 0°設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=A. 25B.正弦函數(shù)si咽J的拉氏變換是1A.s (3 )=25B.單位階躍函數(shù)D.復(fù)變函數(shù)B. -90 °D. -1805s 25則系統(tǒng)的阻尼比為1C.2D. 1sC，2s比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移A.90 °B.-90 °一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，A.當(dāng)時間常數(shù)T較大時有振蕩C.有振蕩(3 )=C.0B"s F122sD.D.-1800B.當(dāng)時間常數(shù)D.無振蕩T較小時有振蕩系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定

11、的A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件時域分析法研究自動控制系統(tǒng)時最常用的典型輸入信號是A.脈沖函數(shù)B.斜坡函數(shù)C.拋物線函數(shù)D.階躍函數(shù)令線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項式為零，則可得到系統(tǒng)的A .代數(shù)方程B.特征方程C.差分方程D.狀態(tài)方程D.以上都不是10、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)， 是在零初始條件下A. 系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比B. 系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比C.系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比D .系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比1 .單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為 h(t)=189t,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為【A】A 189日 189s2s2. 關(guān)于疊加原理，下列敘述正

12、確的是A. 適合于非線性定常系統(tǒng)C.適合于所有系統(tǒng), 一 ，、-1 傘3. 對于一階系統(tǒng) G(s) =e ,3.2s 1【A】A. 慣性環(huán)節(jié)、延時環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié)4. 若二階阻尼系統(tǒng)的無阻尼固有頻率為QnC 189D 189s2s【 B】B. 適合于線性定常系統(tǒng)D .適合于非線性系統(tǒng)則該系統(tǒng)可看成下述環(huán)節(jié)由串聯(lián)而成B. 比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、延時環(huán)節(jié)D.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié),則有阻尼固有頻率園d為【C】A .等于nB .大于曰n5 . 下 列 敘【 C】A. 時域響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)特性態(tài)特性C.小于留nD.勤無關(guān)述 正 確 的 是B. 頻率響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的穩(wěn)C. 時域響應(yīng)

13、和頻率響應(yīng)都能揭示系統(tǒng)的動態(tài)特性D.頻率響應(yīng)無量綱6 關(guān) 于 線 性 系【C】A. 都可以用傳遞函數(shù)表示C. 可以用不同模型描述7 . 已知環(huán)節(jié)的波德【B】統(tǒng) 的 正 確 描 述 是B. 只能用傳遞函數(shù)表示D .都是穩(wěn)定的圖如下圖，則該環(huán)節(jié)為A.比例環(huán)節(jié)B.微分環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)階系統(tǒng)而言A .相對穩(wěn)定性越差 B .相對穩(wěn)定性越好C.穩(wěn)態(tài)誤差越小A.頻率特性B.傳遞函數(shù)0 . 一線性系統(tǒng)的特征方程為A.線性定常系統(tǒng)B.線性系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)A.慣性環(huán)節(jié)系統(tǒng)的微A.-1 _ j "2關(guān)于線D.D.D.慣性環(huán)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越大頻響函數(shù)2x'(t) + 3x(t) + 5x3(t) =

14、t2，x(t)則該系統(tǒng)是C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：G(s) =1/(1+s),該環(huán)節(jié)為：B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.比例環(huán)節(jié)分 方程為 x(t) + 2x(t) + 3x(t) = 4F ,系統(tǒng)的極點為B. s =2 一 jA.時間響應(yīng)為系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值C.由強迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成14 .已知系統(tǒng)傳遞函數(shù) G(s)=A. 0.25B. 0.5C. § = 0 S23 = 2 - j時間的描述正D.全不是確的是：B.由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成.與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)，則阻尼比為:C. 1D. 215 .二階振蕩系統(tǒng)的阻尼比為0 MB0.7，則關(guān)于無阻尼固有頻率圓n

15、 ,有阻尼固有頻 率闖j, 振 蕩 頻 率的 關(guān) 系【C 】A. 0 n 窗切 d r B .用 nJ。r的 dC. 0CO n D. 0 dE n 切 r16 .單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=(s 2)(s-4)(s-9)則系統(tǒng)【B 】A. 穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.無法判斷17 .單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的誤差為零時，則輸出【C 】A.為0B.停止改變C.等于希望值D.無法判斷18. 一階微分環(huán)節(jié) G(s)=1+Ts ,當(dāng)頻率3 = 1時，則相頻特性/ G(j 3 )為【A 】A. 45 ° B. -45°C. 9019 .對于穩(wěn)定系統(tǒng)，幅值裕量Kg為A. 大于0dBB.

16、小于0 dB20 .系統(tǒng)【B】A. 與外界無關(guān)C. 完全反應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)特性21 . 線 性 系 統(tǒng)【A】A. 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)C. 系統(tǒng)的干擾22 . 減小一階系統(tǒng)【C】A.系統(tǒng)準(zhǔn)確定變差C.系統(tǒng)響應(yīng)快23 .欠阻尼二階系統(tǒng)而言，【D】D. -90°【A 】C. 小于等于 0 dBD.等于1傳遞函數(shù)B. 反應(yīng)了系統(tǒng)、輸入、輸出的關(guān)系D. 與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)穩(wěn) 定 與 否 取 決 于B. 系統(tǒng)的輸入D. 系統(tǒng)的初始狀態(tài)的時 間常數(shù)， 則系統(tǒng)B. 系統(tǒng)響應(yīng)變慢D.穩(wěn)定性變差瞬態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量表征了系統(tǒng)的A.系統(tǒng)的可靠性B.系統(tǒng)的準(zhǔn)確性C. 系統(tǒng)響應(yīng)快速性D. 系統(tǒng)相對穩(wěn)定性24階系統(tǒng)的指標(biāo)

17、中與阻尼比有關(guān)的是A.固有頻率 B.超調(diào)量C. 上升時間D.調(diào)整時間25.對最小相位系統(tǒng)，系統(tǒng)如果穩(wěn)定,則相位裕量和幅值裕量A.二者都大于零B. 二者都小于零C. 相位裕量大于零，幅值裕量小于零D. 相位裕量小于零，幅值裕量大于零系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為w(t) = 3£"°2 ,則系統(tǒng) 的傳遞函數(shù)為0.2A.B.0.6s 0.2C.s 0.20.6D.27.典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為:G(s)二Ts 1，該環(huán)節(jié)為:2829A.積分環(huán)節(jié)A.A.B.B.比例環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)系統(tǒng)具有快速響應(yīng)特點C.系統(tǒng)必須準(zhǔn)確反應(yīng)輸出G(s)2s 5常數(shù)和1.5C.B.D.0.40.61.5系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的系統(tǒng)必須是線性的30A .輸入與輸出的拉氏變換之比