機械工程控制基礎第2階段練習題 參考答案 2023年春 江南大學

第12頁/共NUMPAGES\*ARABIC12頁江南大學網(wǎng)絡教育第二階段練習題答案參考答案在最后一頁正確答案是附最后考試科目:《機械工程控制基礎》第章至第章（總分100分）__________學習中心（教學點）批次：層次：專業(yè)：學號：身份證號：姓名：得分：一單選題(共14題，總分值28分，下列選項中有且僅有一個選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)1.二階振蕩系統(tǒng)G(s)=ωn2/(s2+2ξωns+ωn2)其中，阻尼比0<ξ<0.707，則無阻尼固有頻率ωn和諧振頻率ωr之間的關系是（）。（2分）A.ωd=ωn(1-ξ2)1/2B.ωr=ωn(1+2ξ2)1/2C.ωr=ωn(1-ξ2)1/2D.ωr=ωn(1-2ξ2)1/22.以下系統(tǒng)中屬于最小相位系統(tǒng)的是（）。（2分）A.G（s）=1/(1-0.01s)B.G（s）=1/(1+0.01s)C.G（s）=1/(0.01s-1)D.G（s）=1/[s(1-0.1s)]3.以下關于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是（）。（2分）A.穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)結構和參數(shù)B.穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)輸入和干擾C.穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)結構、參數(shù)、輸入和干擾等有關D.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為04.已知某環(huán)節(jié)頻率特性的Nyquist圖為一單位圓，則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為（）。（2分）A.0.1B.1C.10D.無法確定5.若二階欠阻尼系統(tǒng)的無阻尼固有頻率為ωn，則其有阻尼固有頻率ωd（）。（2分）A.=ωnB.>ωnC.<ωnD.與ωn無關6.以下系統(tǒng)中存在主導極點的是（

）。（2分）A.G(s)=4/(s2+s+4)B.G(s)=4/[(s2+s+4)(s+1)]C.G(s)=4/[(s2+s+4)(2s+1)(s+1)]D.G(s)=4/[(s2+s+4)(s+10)(s+20)]7.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間為（）。（2分）A.系統(tǒng)的階躍響應曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間B.系統(tǒng)的階躍響應曲線達到穩(wěn)態(tài)值的時間C.系統(tǒng)的階躍響應曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的時間D.系統(tǒng)的階躍響應曲線達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間8.系統(tǒng)的單位脈沖響應函數(shù)為w(t)=3e-0.2t則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（）。（2分）A.G(s)=3/(s+0.2)B.G(s)=0.6/(s+0.2)C.G(s)=0.2/(s+3)D.G(s)=0.6/(s+3)9.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=500/[s（s+1）（s+5）],則在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)偏差為（）。（2分）A.500B.1/500C.100D.0.0110.已知某環(huán)節(jié)頻率特性Bode圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)為（）。（2分）A.比例環(huán)節(jié)B.微分環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)11.以下關于線性系統(tǒng)時間響應的說法正確的是（）。（2分）A.時間響應就是系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值B.由單位階躍響應和單位脈沖響應組成C.由強迫響應和自由響應組成D.與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關12.已知機械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=4/(s2+s+4)，則系統(tǒng)的阻尼比為（）。（2分）A.0.25B.0.5C.1D.213.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=7/(s+2)，若容許誤差為2%，則其調整時間為（）。（2分）A.8B.2C.7D.3.514.二階振蕩系統(tǒng)的阻尼比0<ξ<0.707，則無阻尼固有頻率ωn、有阻尼固有頻率ωd和諧振頻率ωr之間的關系是（）。（2分）A.ωn<ω>d<ωrB.ωn<ωr<ωdC.ωr<ωd<ωnD.ωd<ωn<ωr二判斷題(共10題，總分值10分正確的填涂“A”，錯誤的填涂“B”。)15.系統(tǒng)穩(wěn)定性是指在干擾作用下偏離平衡位置，當干擾撤除后，系統(tǒng)自動回到平衡位置的能力。（1分）（

）16.對數(shù)幅頻特性圖橫坐標是對數(shù)分度，縱坐標是線性分度。（1分）（

）17.所有系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)誤差。（1分）（

）18.阻尼比大于1的二階系統(tǒng)為欠阻尼系統(tǒng)。（1分）（

）19.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：幅值裕度、相位裕度均小于零。（1分）（

）20.增大K可以有效地提高系統(tǒng)的準確性，然而也會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。（1分）（

）21.極坐標圖上的單位圓相當于伯德圖上的0分貝線，即對數(shù)幅頻特性圖的橫坐標軸。（1分）（

）22.若系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有極點中，只有一個位于虛軸上，而其他極點均分布在s平面的左半平面內，則系統(tǒng)臨界穩(wěn)定。臨界穩(wěn)定往往也歸結為不穩(wěn)定的一種。（1分）（

）23.系統(tǒng)型次越高，穩(wěn)態(tài)精度越高，但穩(wěn)定性越差。（1分）（

）24.系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)所有特征根的實部全都小于零，或系統(tǒng)傳遞函數(shù)的所有極點均分布在s平面的左半平面內。（1分）（

）三填空題(共6題，總分值12分)25.以_________稱為二階系統(tǒng)，二階系統(tǒng)的特征方程標準形式為__________________（2分）26.系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要條件是其閉環(huán)傳遞函數(shù)的_________都具有_________。（2分）27.在系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點，對系統(tǒng)的_________性能是不利的。（2分）28.如果要求系統(tǒng)的快速性好，則_________應距離虛軸越遠越好。（2分）29.頻率特性的對數(shù)坐標圖稱為對數(shù)頻率特性圖又稱_________,縱坐標表示幅值或相值，橫坐標表示頻率ω，因坐標采用對數(shù)分度可以_________清楚地畫在一張圖上。（2分）30.系統(tǒng)的單位脈沖響應函數(shù)w(t)是對系統(tǒng)輸入_________時的響應，因此，利用線性疊加原理，可以通過w(t)求出系統(tǒng)在_________時的響應。（2分）四計算題(共3題，總分值27分)31.要使下圖所示系統(tǒng)的單位階躍響應的最大超調量等于25%，峰值時間tp為2秒，試確定K和Kf的值。（9分）32.某系統(tǒng)如下圖所示，當，同時作用時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess值為多少？（9分）33.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求該系統(tǒng)的過渡過程時間。（9分）五簡答題(共2題，總分值12分)34.什么是穩(wěn)態(tài)過程?（6分）35.什么是動態(tài)性能指標?（6分）六綜合分析題(共1題，總分值11分)36.下圖為某數(shù)控機床系統(tǒng)的位置隨動系統(tǒng)的方框圖，試求：(1)阻尼比ξ及無阻尼固有頻率ωn；(2)求該系統(tǒng)的Mp,tp,ts和N。（11分）

一單選題(共14題，總分值28分，下列選項中有且僅有一個選項符合題目要求，請在答題卡上正確填涂。)1.參考正確答案是為：D解析過程：2.參考正確答案是為：B解析過程：3.參考正確答案是為：C解析過程：4.參考正確答案是為：B解析過程：5.參考正確答案是為：C解析過程：6.參考正確答案是為：D解析過程：7.參考正確答案是為：C解析過程：8.參考正確答案是為：A解析過程：9.參考正確答案是為：D解析過程：10.參考正確答案是為：B解析過程：11.參考正確答案是為：C解析過程：12.參考正確答案是為：A解析過程：13.參考正確答案是為：B解析過程：14.參考正確答案是為：C解析過程：二判斷題(共10題，總分值10分正確的填涂“A”，錯誤的填涂“B”。)15.參考正確答案是為：T解析過程：16.參考正確答案是為：T解析過程：17.參考正確答案是為：F解析過程：18.參考正確答案是為：F解析過程：19.參考正確答案是為：F解析過程：20.參考正確答案是為：T解析過程：21.參考正確答案是為：T解析過程：22.參考正確答案是為：T解析過程：23.參考正確答案是為：T解析過程：24.參考正確答案是為：T解析過程：三填空題(共6題，總分值12分)25.參考正確答案是為：二階微分方程作為運動方程的控制系統(tǒng),s2+2ζωns+ωn2=0,。解析過程：26.參考正確答案是為：極點,負實部解析過程：27.參考正確答案是為：動態(tài)解析過程：28.參考正確答案是為：閉環(huán)極點解析過程：29.參考正確答案是為：伯德圖,很寬的頻率范圍解析過程：30.參考正確答案是為：單位脈沖,任意輸入解析過程：四計算題(共3題，總分值27分)31.參考正確答案是為：由圖可知，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為解析過程：32.參考正確答案是為：僅Xi(s)作用時，僅N(s)作用時，有效輸入值：干擾輸入值：穩(wěn)態(tài)誤差值運用終值定理求解：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為0.35解析過程：33.參考正確答案是為：該系統(tǒng)為典型一階系統(tǒng)系統(tǒng)T=5在單位階躍信號作用下，當Δ=0.02

過渡過程時間

ts=4T=4×5=20（s）；當Δ=0.05

過渡過程時間

ts=3T=3×5=15（s）。解析過程：五簡答題(共2題，總分值12分)34.參考正確答案是為：系統(tǒng)在典型輸入信號作用下,當時間