(完整版)大工《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》課程考試模擬試卷概要

1、2015年3月份機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程考試模擬試卷考試形式：閉卷試卷類(lèi)型：（A）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題3分,共15分）卡1, C 2. D 丸 B 4, B 5, A-一、單項(xiàng)選擇題（本大題共 5小題，每小題3分，共15分）1、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（）。A.線性系統(tǒng)有外加輸入，非線性系統(tǒng)無(wú)外加輸入。B.線性系統(tǒng)無(wú)外加輸入，非線性系統(tǒng)有外加輸入。C.線性系統(tǒng)滿(mǎn)足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿(mǎn)足迭加原理。D.線性系統(tǒng)不滿(mǎn)足迭加原理，非線性系統(tǒng)滿(mǎn)足迭加原理。2、時(shí)域分析法研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)最常用的典型輸入信號(hào)是（）A.脈沖函數(shù)BC.拋物線函數(shù)D3、設(shè)控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G

2、SA. 0型系統(tǒng)BC. II型系統(tǒng)D4、二階振蕩環(huán)節(jié)的相頻特性A. -270 BC. -90 D5、 一階系統(tǒng)G s.斜坡函數(shù).階躍函數(shù)10,該系統(tǒng)為（）s s 1 s 2,I型系統(tǒng).III型系統(tǒng)時(shí)，其相位移 為（）-180 KTs 1的時(shí)間常數(shù)T越大，則系統(tǒng)的輸出響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間大工機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程考試模擬試卷（A）第19頁(yè) 共12頁(yè).越短.不定5小題，每小題3分，共15分）,1,2, 46一“，一，、rt t2時(shí)，其穩(wěn)態(tài)誤差 ss，則此系統(tǒng)工2.出型系統(tǒng) E）。A.越長(zhǎng)BC.不變D二、多項(xiàng)選擇題（本大題共1、若某系統(tǒng)的輸入為等加速信號(hào)A. 0型系統(tǒng) B . I型系統(tǒng) C . n型系

3、統(tǒng) D2、增大開(kāi)環(huán)增益 K將對(duì)系統(tǒng)頻率特性曲線的影響是（A.使對(duì)數(shù)幅頻特性曲線向上平移.使對(duì)數(shù)幅頻特性曲線低頻段的斜率改變C.使相頻特性曲線產(chǎn)生平移.對(duì)相頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響E.對(duì)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線不產(chǎn)生任何影響3、對(duì)典型二階系統(tǒng)，當(dāng)（時(shí)，最大超調(diào)量Mp為零。A.=0.0 1=114、單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為K Ts 1-2)s T2s 10,由此可知此閉環(huán)系統(tǒng)為（A.三階系統(tǒng) B .四階系統(tǒng)C.穩(wěn)定系統(tǒng)不穩(wěn)定系統(tǒng)5、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu) B .輸入量.反饋形式二、多項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題3分，其15分）*1. A. B2. A、D 3. C、E 4. A、C

4、5.&三、判斷題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的裝置可以不同，但反饋控制的原理卻是相同的。2、結(jié)構(gòu)圖的等效變化原則是變換后與變換前的輸入量和輸出量保持不變。3、某二階系統(tǒng)阻尼比為0.2,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為單調(diào)衰減。（）4、開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線斜率越大、位置越高，對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)個(gè)數(shù)越多,放大系數(shù)越大。（）5、對(duì)于穩(wěn)定白系統(tǒng)，G（ ）H（）曲線離（-1 , j0）點(diǎn)越近，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性越高。三、判斷建（本大題共5小題，每小超？分.其15分）1. J 2. J 3. X 4. V 5. X +四、填空題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、方框圖中環(huán)節(jié)的基本連接方式

5、有串聯(lián)連接、并聯(lián)連接和連接。2、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在時(shí)，系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換的比。3、二階系統(tǒng)的阻尼比 為時(shí)，響應(yīng)曲線為等幅振蕩。4、在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，n型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差5、設(shè)某最小相位系統(tǒng)的相頻特性為arctan90 arctan T ,則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)四、填空題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）-匕反饋 2,初始條件為零3. 04,0及（氏4-1）:五、計(jì)算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）1、求圖1所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Xo sXi s,其中xi（t）為輸入位移，xo（t）為輸出位移，K、”為彈簧的彈性系數(shù)，D、D2為阻尼器的粘性摩

6、擦系數(shù)。D2圖1機(jī)械系統(tǒng)解:設(shè)一中間變量科列寫(xiě)微分方程U（3分）（3分）（ Z分）一（2分），拉式變換得D產(chǎn)（冬（$）-*（$） =及（萬(wàn)卜）一兄0 豕 &（X同- 及卜小區(qū)一月冗 , 消去卬間變量，得Z（）_&力產(chǎn)一 十【KB+KQ： +2、某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。求使該系統(tǒng)穩(wěn)定的 K0的范圍。Cs)圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)解：閉環(huán)傳遞國(guó)教為c（sR（s） 5十 5$，十 50$ 十 25%C4 分）*系統(tǒng)的特征方程為 1 + 5+ 5 + 255=0-勞聃車(chē)列為.550-5/V2 5/W502區(qū)（4 分）/根據(jù)芳斯判據(jù)有，50 -5JC 0V 解出。照E10 25K#OLU（Z分）#3、求圖3所示系統(tǒng)的

7、傳遞函數(shù)圖3系統(tǒng)信號(hào)流程圖解+有2個(gè)前向通路傳遞圖額川Px=a（1分）P1bc（5 分），有5個(gè)回路Ln HidLy =bcdA =1(占 +L + L +上_1 +4) =1 (ffrf-A-be-ef+ bed)沒(méi)有與莊、艮不接觸的回路（1分）十a(chǎn) +掄（1分）中X(b) 1 - ad -becf 十碘 + 幾目)4所示，試求:4、已知最小相位系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線如圖 1）系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù);2）系統(tǒng)的相位裕度圖4對(duì)數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線解：L系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞田數(shù)為：。GV冰(S)、，rj(j + 1 (0， +11由圖可知+（1 分）*GH(s) = j(j + 1)(O.2j +

8、1)3）求系統(tǒng)的相位裕度產(chǎn)由圖可知-婚-。.。C2分）中l(wèi)gl-lgc 解得，%=158NGU/)H(j/) = -90*-re轡(LS8)-4rn(k2xLS8)=-164.54n所以 7 = 180-164.54 =1146=2015年3月份機(jī)械工程控制基礎(chǔ)課程考試模擬試卷考試形式：閉卷試卷類(lèi)型：（B）、單項(xiàng)選擇題（本大題其小題，每小題a分，共15分）口匚 A 2. C 3. A 4, C 5 A一、單項(xiàng)選擇題（本大題共 5小題，每小題3分，共15分）1、根據(jù)輸入量變化的規(guī)律分類(lèi)，控制系統(tǒng)可分為（）。A.恒值控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)B.反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)前饋一反饋復(fù)合控

9、制系統(tǒng)C.最優(yōu)控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)D.連續(xù)控制系統(tǒng)和離散控制系統(tǒng)2、采用負(fù)反饋連接時(shí)，如前向通道的傳遞函數(shù)為G（s）,反饋通道的傳遞函數(shù)為 H（s）,則其等效傳遞函數(shù)為（）。A.3、若某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為T(mén)s,則其頻率特性的實(shí)部R( 3是(A K 12T2C,上1T4、系統(tǒng)特征方程式的所有根均在復(fù)平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是5、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，（A.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較大時(shí)有振蕩B.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較小時(shí)有振蕩C.有振蕩D.無(wú)振蕩阻尼比=0的二階系統(tǒng)）。.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng).程序控制系統(tǒng)條斜率為-20 dB/ 的直線。dec.積分D .慣性 E）。.減小

10、系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益.增加系統(tǒng)的型號(hào)數(shù).二階振蕩二、多項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題3分，共15分八1. A. C 2. B. E 3. C、D 4. A、D5. C. Ek二、多項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、某系統(tǒng)在單位階躍信號(hào)作用下，其輸出具有非周期特性，則該系統(tǒng)可能是（A. 一階系統(tǒng)B.阻尼比0V 1的二階系統(tǒng)C.阻尼比1的二階系統(tǒng)DE.阻尼比0的二階系統(tǒng)2、自動(dòng)控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為（A.恒值控制系統(tǒng)BC.隨動(dòng)系統(tǒng)DE.閉環(huán)控制系統(tǒng)3、（）環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一A.比例 B . 一階微分C4、減少系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的方法有（A.提高系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益BC.加入微分環(huán)節(jié)DE.減少系

11、統(tǒng)的型號(hào)數(shù)5、某單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）s(Ts 1),當(dāng)增大增益K時(shí)，將使系統(tǒng)的（.峰值時(shí)間增加.快速性提高A.超調(diào)量增加C.調(diào)整時(shí)間減小E.上升時(shí)間增加三、判斷題（本大題共5小題，每小題3分,共15分）1. J 2_ J 3. X 4. J 5.三、判斷題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的裝置可以不同，但反饋控制的原理卻是相同的。（）2、結(jié)構(gòu)圖的等效變化原則是變換后與變換前的輸入量和輸出量保持不變。（）3、某二階系統(tǒng)阻尼比為 0.2,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為單調(diào)衰減。（）4、開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線斜率越大、位置越高，對(duì)應(yīng)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)個(gè)數(shù)越多， 放大系數(shù)越大。（）

12、5、對(duì)于穩(wěn)定白系統(tǒng)，G（ ）H（）曲線離（-1 , j0）點(diǎn)越近，閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性越高。（）四、填空題（本大題共5小題，每小題3分.共15分），1.反饋量 2. oo 3,負(fù)數(shù)5,無(wú)阻尼自然振蕩頻率眩一四、填空題（本大題共5小題，每小題3分，共15分）1、反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)輸入量和 的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。2、在單位斜坡輸入信號(hào)作用下，。型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess 。3、當(dāng)且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)特征方程的所有根的實(shí)部都是 時(shí)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。4、積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為 dB/dec。5、決定二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的兩個(gè)重要參數(shù)是阻尼系數(shù)和。五、計(jì)算題（本大題共4小題，每小題10分，

13、共40分）1、求圖1所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)X。sXi s,其中Xi（t）為輸入位移,Xo（t）為輸出位移,K1、K2為彈簧的彈性系數(shù)，D為阻尼器的粘性摩擦系數(shù)。圖1機(jī)械系統(tǒng)解：設(shè)中間變量力列寫(xiě)微分方程I dr dt J=耳與（3分）小拉謖換*& (%(r)-了剛=。依-%員（彳0）-兀卜）=式也|同 消去卬間變量w也三 吟 區(qū)3 2國(guó) + 4)1s+ &K；2、已知如圖2所示系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) at） 1 e：試求:1）該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) G（s）及閉環(huán)傳遞函數(shù)（s）；2）當(dāng)輸入r（t） 10 sin t時(shí)的穩(wěn)態(tài)輸出。解：o m 彳口二 1-，拉氐反變稀導(dǎo)山=;-9（2分）一s分）又因?yàn)镽（S）-G 1+ jc；) 1 +arJ 一甲二一WFRKV1+，當(dāng)G =1時(shí)：即力卜以=4- = 0.707 萬(wàn)萬(wàn)點(diǎn) Gr =k G=3“看5+1)E()= R(s)-Y(s)入” (G4,“事降E/s),Ga =門(mén)工，解得:E= G。雁)=式卜)1 + G； G5 + 2s +1又因?yàn)椋篠)=-+X+X2 U f所以穩(wěn)態(tài)誤差為；=limjE(j)= liinr - S1-y+ X =1“u由*8 一上 I 。一 I 1 一一-一4、設(shè)圖4 （a）所示系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如 4圖（b）所示。試確