機電控制工程基礎(chǔ)本

1、Dy(t) = x(t) × G(s) 。X (s) = Y (s) × G(s) ；機電工程基礎(chǔ)期未復(fù)習(xí)試題C9、 設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機械系統(tǒng)，以外力 f(t)為輸入量，位移 y(t)為輸出量一、選擇題的運動微分方程式可以對圖進行描述，那么這個微分方程的階次是：（ B ）1. PI 校正為（A滯后C 滯后超前A）校正B. 超前D 超前滯后12. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時間常數(shù)為(D)s + 1A0.5C. 2 3系統(tǒng)的根軌跡（B. 4D . 1A 1；B2；C3；1D 4；則其無阻尼振蕩頻率w 和阻尼比為（10、的傳遞函數(shù)為D）nA）4s 2 + 4s + 1A

2、起始于開環(huán)極點，終于開環(huán)零點C起始于閉環(huán)零點，終于開環(huán)極點B 起始于閉環(huán)極點，終于閉環(huán)零點D 起始于開環(huán)零點，終于開環(huán)極點112A1 ，；2B2 ，1 ；C2 ，2 ；D，1311、傳遞函數(shù) G(s) = Y (s) = e-TS 表示了一個（A）4.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時間常數(shù)為(C)X (s)時滯環(huán)節(jié)； B4s + 2A0.5C. 2B. 4A振蕩環(huán)節(jié)；C微分環(huán)節(jié)；D慣性環(huán)節(jié)D . 13的超調(diào)量d %12、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；其階躍響應(yīng)為（B）5.。(Az)5s +1zA. 只與 有關(guān)B.與 無關(guān)wzC.與 n 和 無關(guān)wzC.與 n 和 都有關(guān)- t5- t5- t5- t51-

3、 e3 - 3e5 - 5e3 - eA； B； C；D13、某的特征根為兩個互不相等的實數(shù)，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（B）6穩(wěn)定判據(jù)能A線性定常系統(tǒng)C 非線性系統(tǒng)（ A ）的穩(wěn)定性。B. 線性時變系統(tǒng)D 任何系統(tǒng)A單調(diào)衰減C 等幅振蕩B. 單調(diào)上升D 振蕩衰減w 2114、已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為Y (s) =n,那么系統(tǒng)處于（7已知 Fs =C）s(s + w)2，其原函數(shù)的終值（D）s(s + 2)B.nA 欠阻尼；B過阻尼；C臨界阻尼； D無阻尼A0C 0.7515、 某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是（ D）D0.58、 已知線性系統(tǒng)的輸入 x(t)，輸出 y(

4、t)，傳遞函數(shù) G(s)，則正確的關(guān)系是 B。Ks + dKKA；B；C；D；Ts + 1s(s + a)(s + b)s(s + a)s 2 (s + a)y(t) = x(t) × L-1G(s) ；Y (s) = G(s) × X (s) ；AB15-15e - j tg w16、根據(jù)下列幾個系統(tǒng)的特征方程，可以肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為（B）j tg -1wC；Dew 2 + 1A as3 + bs 2 + cs + d = 0 ；Bs 4 + as3 + bs 2 - cs + d = 0 ；15 jw + 1，當(dāng)輸入為 x(t) = sin 2t22、已知系統(tǒng)頻率特性為

5、的穩(wěn)態(tài)輸出為（D）Cas 4 + bs3 + cs 2 + ds + e = 0 ；其中 a、b、c、d、e 均為不等于零的正數(shù)。A sin( 2t + tg -15w )117、下列開環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的是（C）。；Bsin( 2t + tg -15w) ；w 2 + 1s -11 - TsA；B（T>0）；(5s + 1)(2s + 1)s + 11 + T1 sCsin( 2t - tg -15w ) ； 1sin(2t - tg -15w) 25w 2 + 1Ds + 2C；D(2s + 1)(3s + 1)s(s + 3)(s - 2)23、理想微分環(huán)節(jié)對

6、數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為（ A ）51 - j3w18、已知系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為（C）A，通過=1 點的直線；B- 20 dB，通過=1 點的直線；20 dBdecdecj tg -1 3wA 5e520 dB；B-1；C- 20 dB，通過=0 點的直線；D，通過=0 點的直線- j tg wedecdec9w 2 + 15， Gc (s) 為一個（-15e - j tg w）裝置，實現(xiàn)起來比較簡單。24、 系統(tǒng)C-1e j tg 3wC；D9w 2 +120、題圖中 RC 電路的幅頻特性為（B）。A串聯(lián)校正；混合校正；B 并聯(lián)校正；D 正反饋校正。11CA；B；1 + Tw

7、211 + (Tw )21w25、的傳遞函數(shù)為；則其無阻尼振蕩頻率n 和阻尼比為（C ）s + 0.5s + 121C；D。1 - (Tw )2112A1 ，；2B 2 ，1 ；C 1 ，0.25 ；D，5jw + 13321、已知系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為（B）26、某的特征根為兩個純虛根，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（ C ）-15e j tg w5A單調(diào)衰減C 等幅振蕩B. 單調(diào)上升D 振蕩衰減- j tg w-1A；B；ew 2 + 121 + Tw二、題.17、環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成正比關(guān)系。（ ）1、一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其開環(huán)極點位于S 平面左半邊。 （ ）18

8、、適合于應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)可以是線性系統(tǒng)，也可以是非線性系統(tǒng)。（ ）2、穩(wěn)定判據(jù)能線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （ + ）19.某的特征根為兩個共軛純虛根，則該系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為衰減振蕩（ ）3、型系統(tǒng)和開環(huán)增益為 10，系統(tǒng)在4、一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以斜輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為。（）20、一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其閉環(huán)極點位于S 平面左半平面。 （ + ）21、兩個率。（ ）具有相同的超調(diào)量，則這兩個系統(tǒng)具有相同的無阻尼自振蕩角頻5、的超調(diào)量越大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性越差。（ - ）6、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及外輸入有關(guān)。（ - ）22、增大系統(tǒng)的開環(huán)增益，會使得系統(tǒng)的三、填空題精度降

9、低。（ ）7、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不僅的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸入無關(guān)。（ - ）8、若9、反饋的阻尼比為 0.866 則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)上定不是等幅振蕩。（ +）系統(tǒng)、是指正反饋。（ - ）1、系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端，就叫做反饋。2、有些系統(tǒng)中，將開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為復(fù)合系統(tǒng).。3、我們把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán)參與的系統(tǒng)，稱10、某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關(guān)系為y(t=Kx(t)，K 是一常數(shù)，則稱其為比例環(huán)節(jié)。（ +）55jw + 1作閉環(huán)系統(tǒng)。11、已知系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為e j tg w 。 （ - ）-1w 2 + 14、的任務(wù)實際上就是 形成作

10、用的規(guī)律，使不管是否擾動，均能使被對象的輸出量滿足給定值的要求。5、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)是穩(wěn)定系統(tǒng)。12、一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s) = 1 + t s ，其頻率特性可表示為G( jw) = 1 + jtw = 1 + (tw )2 e- jtw 。（ + ）6、自動系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為 線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。7、為了實現(xiàn)閉環(huán)，必須對反饋量進量，并將測量的結(jié)果反饋到輸入端與輸13、環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性是一條斜率為- 20 dB（ + ）的直線。dec入量相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接作用去消除偏差。因此，整個

11、系統(tǒng)形成的系統(tǒng)，一個閉合回路。我們把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán),參與K10，輸出與輸入的相位差是- 90° 。（ - ）14、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s) =Ts + 10.5s + 1稱作閉環(huán)8、系統(tǒng)。15、系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性取決于系統(tǒng)的輸入以及初始條件。（ - ）（ - ）16、圖中所示的頻率特性是一個環(huán)節(jié)。題圖器作用于被由圖可知，輸入量直接經(jīng)過對象，當(dāng)出現(xiàn)擾動時，沒有人為干預(yù)，輸出量不能按照輸入量所期望的狀態(tài)去工作，圖是一個開環(huán)系統(tǒng)。9、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)稱為穩(wěn)定系統(tǒng)，否則為不穩(wěn)定系統(tǒng)。任何一個

12、反饋系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。系統(tǒng)能正常工作，3A斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 e()為 10¥10、對于函數(shù) f (t) ，它的拉氏變換的表為 ò0 f (t)edt 。-st28、I 型系統(tǒng)開環(huán)增益為 10，系統(tǒng)在。11、階躍信號對時間求導(dǎo)的結(jié)果是脈沖函數(shù)。29、時間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)和 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。112、階躍函數(shù)的拉斯變換結(jié)果是 。30、A(w ) = y(w ) = G( jw )s斯變換為A。的幅頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號x013、脈沖函數(shù)的拉的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。f (w ) = ÐG( jw )1的相頻特性，14、 e -t 的拉氏

13、變換為。s + 1它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，相位(f < 0) 或超前(f > 0) 的特性。115、 Fs =，終值 f (¥) =的原函數(shù)的初值 f (0) =01。31、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)在正弦輸入信號下的響應(yīng)。s(s + 1) Y (s)32、慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 K。( )=X (s) Ts + 1G ss16、已知 f (t) 的拉氏變換為，則初值(s + 2) 2 + 4f (0) =1。33、當(dāng)輸入信號的角頻率在某一范圍內(nèi)改變時所得到的一系列頻率的響應(yīng)稱為這個系統(tǒng)的17、 f (t) = e-2t sin 2t 的拉氏變換為4頻率響應(yīng)。34、系統(tǒng)

14、的時間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個過程。瞬態(tài)過程是指系統(tǒng)從初始狀態(tài)。(s + 2) 2 + 418、若 Lf (t) = F(s) ，則 Le-at f (t) =F(s+a)。19、若 Lf(t)= F(s)，則 Lf (t-b)=、e-2 s F (s)。到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過程；穩(wěn)態(tài)過程是指時間t 趨于無窮的輸出狀態(tài)。輸入為 Asin w t ，其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為 B sin(w t + f ) ，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為35、20、微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 2s，則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表是 90·。是2 ，相頻特性的數(shù)學(xué)表B ejf 。A21、在初條件為零時， 輸出量的拉氏變換，

15、與 輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。36、2 型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為-40 dB/dec。37、對于一階系統(tǒng)，當(dāng)由 0時，矢量 D(j)順時針方向旋轉(zhuǎn)p ，則系統(tǒng)是穩(wěn)定2的。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。23、數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng) 輸入變量、輸出變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表。24、如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,方程是 線性的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。25、傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性，與本身參數(shù)，結(jié)構(gòu)有關(guān)，與輸入無關(guān)；38、階躍函數(shù)的拉氏變換為1/s.39、線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差取決于系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與參數(shù) 。不同的，可以有相同的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)與初始條件有

16、關(guān)。40、若的阻尼比為 0.5 ,則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為衰減振蕩.26、慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是G(s) = Y (s) = K 41、 慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)越大，系統(tǒng)的快速性越差42、若一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以 1/s ，說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個環(huán)節(jié)。43、負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為 G(s)，反饋通道上的傳遞函數(shù)為 H(s)，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s) H(s) ，閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)/（1+ G(s)H(s)）。X (s) Ts + 1w2n27、的式為。s + 22w xs + w2nn4K44、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為則該系統(tǒng)有2個極點，有 2 條根軌跡分支。s(s +

17、 1)2s + 145、傳遞函數(shù)的零點為 -0.5 ，極點為 0、 -1 、-0.4。s(s + 1)(5s + 2)四、分析、計算綜合類型題， 試求階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)d %11 設(shè)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G（S）=s(4s + 1)及ts：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：W (s) =0.252)穩(wěn)定性s 2 + 0.25s + 0.25w 2 n相比較，可知： w2n =0.25，由圖上可知L( w)>0 的部分， j(w) 對- p無穿越，所以系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。與傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式s 2 + 2zw s + w 2 nn2z wn =0.25，所以wn = 0.5 ， z = 0.25 ，系統(tǒng)為

18、欠阻尼狀態(tài)，則：103.反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： Gk (s) =，試求在輸入信號為 x(t) = 5 + t 作用下w= w1 - z 2 =0.484s(s +1)dnb = arccosz = 760所以，階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)為：的穩(wěn)態(tài)誤差。解：系統(tǒng)是型系統(tǒng)當(dāng) x(t)=5 時，位置誤差系數(shù)d% = e-pz / 1-z 2t s = 3.5 / z wn =28s=44.5%10Kp = lim Gk (s) = lim= ¥s®0 s(s +1)s®0202 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： G(S ) =1S (0.2S + 1)(0.04S + 1)e (

19、¥) = 011+ K試：1)繪出對數(shù)漸近幅頻特性曲線 L(w) 以及相頻特性曲線ÐG ；2)用對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性。p10當(dāng) x(t)= t 時，速度誤差系數(shù)K = lim s ×G (s) = lim s ×= 10uks(s +1)s®0s®0：1)（1）（2）1該系統(tǒng)是由、放大和兩個慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)的；e (¥) = 0.12KK=20= 520lgK=26 分貝u1111w =w = 25故系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差： e(¥) = e1 (¥) + e2 (¥) = 0 + 0.1 =

20、 0.121T0.04T0.212放大環(huán)節(jié)，在w = 1 ，K=26 分貝處作 -20dB/10 倍頻 線（3）低頻為K5在w = 5 處作 -40dB/10 倍頻 線，在w = 25 處作 60dB/10 倍頻 線4.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s) =，求輸入信號為正弦信號，頻率為 f1Hz，振幅為Ts +10.5s +1Xo5，為 0的穩(wěn)態(tài)輸出。55：由G(s) =s 2可以看出 G(s)是由放大環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)組成，放大環(huán)節(jié)只影響輸出4-12/100.5s +1量的幅值，而慣性環(huán)節(jié)對輸出量的幅值和相位都有影響。1） 輸出量的頻率與輸入量的頻率相同s6f1Hz，所以w = 2p f = 6.28 （rad/s）s 0102）輸出量與輸入量的相位差第一列元素變號兩次，有 2 個正根，不穩(wěn)定。慣性環(huán)節(jié)