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、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實根或負實部的復數(shù)根，即系統(tǒng)的特征根必須全部在復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)對正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特

2、性包括幅頻和相頻兩種特性。7、系統(tǒng)的性能指標按其類型可分為時域性能指標，頻域性能指標，綜合性能指標。8、用頻率法研究控制系統(tǒng)時，采用的圖示法分為極坐標圖示法和對數(shù)坐標_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、快速性和準確性。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)控制精度的程度。5 .一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的表

3、達是ielTs16 .有系統(tǒng)的性能指標按照其類型分為時域性能指標和頻域性能指標。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1/s_o1 .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偵實根或位實部的算數(shù)根,即系4.0_,在單位加速度輸入下,統(tǒng)的特征根必須全部在復

4、平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。I型系統(tǒng)G(s)=在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為s(s2)穩(wěn)態(tài)誤差為8。5 .頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對正弦輸2-穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。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)能自動恢復到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是（漸進）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

5、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?。ń刂诡l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)的理性和世莖性；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)的性能指標中超調(diào)量僅與阻尼有關(guān),阻尼越小則該指標越大。_38 .兩線性系統(tǒng)f1f2及其拉氏變換F1F2，有常數(shù)K1K2,則LK1flK2f2=K1F1K2F239 .系統(tǒng)的波德圖如下，則該系統(tǒng)是一階慣性系統(tǒng)

6、，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，對斜坡輸入的穩(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、快速性、準確性。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)誤差表達了系統(tǒng)的精度和抗干擾能力,

7、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實數(shù)或者具有負實部的復數(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_關(guān)。51 .對一個線性系統(tǒng)，當輸入是正弦信號時，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+14s3+88s2+200s+800=0則系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(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也，

8、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0dB。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)及其一階導數(shù)都可拉氏變換，則f(t)的初值可表示為limf(t)|3=limsF(s)|iH。57 .單位階躍輸入的拉氏變換為乂。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)的復雜性。59 .增加系統(tǒng)的開環(huán)增益可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和響應(yīng)辣度，但又會使相傳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1sZ6

9、1 .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Mp表示最大超調(diào)量，tr表示上升時間，tp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。1、2、3、4、5、6、65.典型延時環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為、選擇題(20分)拉氏變換將時間函數(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巾q的拉氏變換是1A.ssC.&q

10、uot;22s比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移A.90°B.-90°e-s(3戶25B.單位階躍函數(shù)D.復變函數(shù)B.-90°D.-180°5s25(3戶C.0一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，A.當時間常數(shù)T較大時有振蕩C.有振蕩則系統(tǒng)的阻尼比為1C.一2D.1B.D.22sF122sD.-180°B.當時間常數(shù)D.無振蕩T較小時有振蕩7、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)定的8、9、A.充分條件B.必要條件C.充分必要條件D.以上都不是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)C.拋物線函數(shù)B.斜坡函數(shù)D.階躍函數(shù)令線性定常系統(tǒng)

11、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】189189A.-B.ss2 .關(guān)于疊加原理，下列敘述正確的是A.適合于非線性定常系統(tǒng)C.適合于所有系統(tǒng)13 .對于一階系統(tǒng)G(s)=e"s,3.2s1【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

12、固有頻率為鼠189189C.D.ss【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),則有阻尼固有頻率同d為【C】A.等于呼B,大于圈5.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enD,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)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8 .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C.積分環(huán)節(jié)A.比例環(huán)節(jié)B.微

13、分環(huán)節(jié)8 .對于二階系統(tǒng)而言【B】A.相對穩(wěn)定性越差B.相對穩(wěn)定性越好9 屬于系統(tǒng)時【C】A.頻率特性B.傳遞函數(shù)C.穩(wěn)態(tài)誤差越小C.微分方程D.D.D.慣性環(huán)節(jié)穩(wěn)態(tài)誤差越大頻響函數(shù)線性系統(tǒng)的特征方程為2x(t)+3x(t)+5x3(t)=t2lx(t)則該系統(tǒng)是A.線性定常系統(tǒng)B.線性系統(tǒng)C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：G(s)=1/(1+s),該環(huán)節(jié)為A.慣性環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.比例環(huán)節(jié)系統(tǒng)的微分方程為x(t)+2x(t)+3x(t)=4F,系統(tǒng)的極點為A.-1-j2B.s=2.jC.6=0S23=2-jD.全不是關(guān)于線時間的描述正確的是：A.時間響應(yīng)為系

14、統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值B,由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成C.由強迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成.與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)14.已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=2s，則阻尼比為:A.0.25B.0.5C.1D.215.二階振蕩系統(tǒng)的阻尼比為08EM0.7,則關(guān)于無阻尼固有頻率<''dC.',r-d，nD.16.單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=(s2)(s-4)(s-9)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,當頻率3=1時，則相頻特性/G(jA.45B.-45

15、6;C.90D.-90°19.對于穩(wěn)定系統(tǒng)，幅值裕量Kg為20212223A.大于0dBB.小于0dBC.小于等于0dBD.等于1A.與外界無關(guān)C.完全反應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)特性A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)C.系統(tǒng)的干擾A.系統(tǒng)準確定變差C.系統(tǒng)響應(yīng)快欠阻尼階系統(tǒng)而言，A.系統(tǒng)的可靠性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)B.系統(tǒng)的輸入D.系統(tǒng)的初始狀態(tài)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B.系統(tǒng)的準確性24C.系統(tǒng)響應(yīng)快速性系統(tǒng)的指A.固有頻率25.對最小相位系統(tǒng)，系統(tǒng)如果穩(wěn)定,D.系統(tǒng)相對穩(wěn)定性C.上升時間則相位裕量和幅值裕量B.二者都小于零比有關(guān)的D.調(diào)整時間C.相位裕量大于零，幅值裕量小于零D.相位裕量小于零,幅值裕量大于零26.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為w(t)=3e©2t則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)0.2A.B.0.6s0.2C.s0.20.6D.27.典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為:G(s)=，該環(huán)節(jié)為:Ts1282930A.積分環(huán)節(jié)B.比例環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)G(s)2s5常數(shù)和B.系統(tǒng)具有快速響應(yīng)特點C.系統(tǒng)必須準確反應(yīng)輸出1.5C.0.40.61.5B.D.系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的系統(tǒng)必須是線性的系統(tǒng)傳遞