機械工程控制基礎(chǔ)考試題完整版

精品文檔一、填空題線性控制系統(tǒng)最重要的特性是可以應(yīng)用疊加原理，而非線性控制系統(tǒng)則不能。精品文檔放心下載．反饋控制系統(tǒng)是根據(jù)輸入量和反饋量的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的控制系統(tǒng)。謝謝閱讀__開環(huán)_控制系統(tǒng)、_閉環(huán)__感謝閱讀控制系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)輸入量變化的規(guī)律，控制系統(tǒng)可分為恒值控制系統(tǒng)、隨動控制系統(tǒng)和程序謝謝閱讀控制系統(tǒng)。(數(shù)字)感謝閱讀輸出關(guān)系常用差分方程來描述。根據(jù)控制系統(tǒng)元件的特性，控制系統(tǒng)可分為__線性__控制系統(tǒng)、非線性_控制系統(tǒng)。感謝閱讀線性控制系統(tǒng)其輸出量與輸入量間的關(guān)系可以用線性微分方程來描述。精品文檔放心下載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、快速性和準(zhǔn)確性。精品文檔放心下載在控制工程基礎(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。感謝閱讀傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng),感謝閱讀的拉氏變換之比。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)，并且只精品文檔放心下載適于零初始條件下的系統(tǒng)。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)到最終穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程。感謝閱讀脈沖信號可以用來反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。單位斜坡函數(shù)t1s2。單位階躍信號的拉氏變換是1/s。．在單位斜坡輸入信號作用下，0型系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差e=。精品文檔放心下載ss17.I型系統(tǒng)G(s)K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)s(s

2)誤差為∞。1t一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是1e。精品文檔放心下載1T1歡迎下載。精品文檔．決定二階系統(tǒng)動態(tài)性能的兩個重要參數(shù)是阻尼系數(shù)ξ和無阻尼固有頻率ωn。精品文檔放心下載二階系統(tǒng)的典型傳遞函數(shù)是2ns2s2nn。．二階衰減振蕩系統(tǒng)的阻尼比ξ01。精品文檔放心下載二階系統(tǒng)的阻尼比ξ為0時，響應(yīng)曲線為等幅振蕩。精品文檔放心下載系統(tǒng)輸出量的實際值與輸出量的期望值之間的偏差稱為誤差。謝謝閱讀系統(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)。謝謝閱讀分析穩(wěn)態(tài)誤差時，將系統(tǒng)分為0型系統(tǒng)、I型系統(tǒng)、II型系統(tǒng)…，這是按開環(huán)傳遞函數(shù)謝謝閱讀的積分環(huán)節(jié)數(shù)來分類的。用頻域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是正弦函數(shù)。謝謝閱讀．線性定常系統(tǒng)在正弦信號輸入時，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的相位移隨頻率而變化的函數(shù)關(guān)系稱謝謝閱讀為相頻特性。頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。謝謝閱讀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。謝謝閱讀．積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性曲線是一條直線，直線的斜率為－／dec。精品文檔放心下載．0型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻段漸近線的斜率為0dB/dec，高度為20lgKp。謝謝閱讀ω從0+時，慣性環(huán)節(jié)的頻率特性極坐標(biāo)圖在第四半圓。感謝閱讀G(s)=Ts11的環(huán)節(jié)稱為環(huán)節(jié)。．設(shè)系統(tǒng)的頻率特性為G(j)R(j)jI()，則R()稱為。謝謝閱讀感謝閱讀c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。感謝閱讀36.二階系統(tǒng)的阻尼系數(shù)ξ=__0.707____精品文檔放心下載較理想。精品文檔放心下載這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定的系統(tǒng)。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)精品文檔放心下載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。精品文檔放心下載當(dāng)且僅當(dāng)閉環(huán)控制系統(tǒng)特征方程的所有根的實部都是負(fù)數(shù)時，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。精品文檔放心下載函數(shù)te-at的拉氏變換為1(sa)2。2歡迎下載。精品文檔二、單項選擇題：K．T間+1[B][C]精品文檔放心下載．慣性環(huán)節(jié)的相頻特性()()為[C]

°°感謝閱讀-90°°感謝閱讀1M([C]sKK2112u(t)和u(t)y(t)和y(t)au(t)+au(t)謝謝閱讀12121122(a,a[B]12ay(t)+y(t)ay(t)+ay(t)1121122ay(t)-ay(t)y(t)+ay(t)感謝閱讀1122122[D]

感謝閱讀0<<1%將[A]感謝閱讀cost[C]1ss22s1s2s222([A]

°°感謝閱讀0°°II[A]精品文檔放心下載精品文檔放心下載精品文檔放心下載11[B]

精品文檔放心下載[D]

13感謝閱讀3。精品文檔[C]G(s)1．．1G(s)1G(s)H(s)G(s)G(s)．．1G(s)H(s)1G(s)H(s)14.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有(A)A.反饋回路B.慣性環(huán)節(jié)C.積分環(huán)節(jié)D.PIDA)=1,(a為常數(shù))saA.L［eat］B.［at］C.［(ta)］D.［e［t22t］=(B)(t+a)謝謝閱讀A.1B.1a(sa)(s2)322s3(s2)317.若F(s)=4，則Limf(t)=(B)2s1t0A.4B.2F(t)2etC.01218.已知f(t)=e,(a為實數(shù))，則［f(t)dt］=(C)謝謝閱讀tatA.asa1s(sa)3019.f(t)=t2，則t20B.1a(sa)1a(sa)［f(t)］=(C)A.3s3e2ss20.某系統(tǒng)的微分方程為5x(t)2x00(t)x01B.e2ss3e2ss(t)xi(t),它是(C)A.線性系統(tǒng)B.線性定常系統(tǒng)

C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)21.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e2s，它是(B)謝謝閱讀A.比例環(huán)節(jié)B.延時環(huán)節(jié)

C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)22.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為(B)4歡迎下載。精品文檔A.111B.uu解：跟據(jù)電壓定律得u100i1duC.RCs+1d2u200

idt2dt21

G(s)

123.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=3

,其無阻尼固有頻率ω是(B)4s2ns100A.10B.5C.2.5D.2524.一階系統(tǒng)K的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為(C)1A.KB.KTKKTT2T225.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=K,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為(C)T

s1A.1eKt/Tt/TB.Kt/TeC.K(1－－)D.(1－Kt/T)謝謝閱讀TT26.圖示系統(tǒng)稱為(B)A.0B.ⅠⅡⅢ27.延時環(huán)節(jié)G(s)=eτs的相頻特性∠G(jω)(B)

A.B.–τω感謝閱讀C.９０°D.１８０°28.對數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示，

它對應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為(D)謝謝閱讀A.1+TsB.111D.(1+Ts)229.圖示對應(yīng)的環(huán)節(jié)為(C)A.TsB.11C.1+Ts130.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s3+14s2+40s+40=0τ(B)

A.>0B.0<τ<14C.>14D.<031.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與(D)謝謝閱讀感謝閱讀A.增益B.誤差帶C.增益和阻尼比D.阻尼比和無阻尼固有頻率5歡迎下載。精品文檔32.若系統(tǒng)的Bode圖在ω=5處出現(xiàn)

轉(zhuǎn)折(如圖所示)，這說明系統(tǒng)中有

(D)環(huán)節(jié)。A.5s+1B.(5s+1)2C.0.2s+11233.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=(s7)(s2),其零、極點是(D)感謝閱讀(4sA.零點s=－0.25,s=3;極點－7,s=2B.零點s=7,s=－2;極點s=0.25,s=3

C.零點s=－7,s=2;極點s=－D.零點(分子為0)s=－7,s=2;極點

(分母為0)s=0.25,s=3謝謝閱讀謝謝閱讀34.一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為2),則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為(A)原式=1s2，故K=6/15=0.4(注意多項式的常數(shù)項為謝謝閱讀215s2s15A.0.4，ⅠB.，ⅡC.，ⅠD.，Ⅱ35.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=K精品文檔放心下載ets，其幅頻特性｜G(jω)｜應(yīng)為(D)1TsA.KeB.Ke11

TTK2eK1

1T22

T2236.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ，等于(C)

A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比

C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比

D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)精品文檔放心下載37.設(shè)ω為幅值穿越(交界)頻率，(ω)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角，則相位裕度感謝閱讀cc為(C)A.°－(ω)B.(ω)ccC.180°+(ω)D.°+(ω)精品文檔放心下載cc4，則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下，其穩(wěn)38.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=s(s態(tài)誤差為(A)A.10B.5

4D.044

539.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=1s22振頻率ω的關(guān)系為(C)rA.ω<ωB.ω=ωnrnr40.串聯(lián)相位滯后校正通常用于(B)s2nn,在＜ζ＜22ω>ωnrωnD.兩者無關(guān)與諧6歡迎下載。精品文檔A.提高系統(tǒng)的快速性B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

C.減少系統(tǒng)的阻尼41.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率ω=4處提供最大相位超前角的是(D)精品文檔放心下載cA.4s1B.s111s14s11142.從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率ω≈，則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在感謝閱讀c基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是精品文檔放心下載(B)A.1B.14s1

14s11

14s1三、簡答題?2:感謝閱讀??謝謝閱讀2精品文檔放心下載3感謝閱讀??

精品文檔放心下載21.4?

:;;

感謝閱讀1.5?12感謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀7歡迎下載。精品文檔精品文檔放心下載2謝謝閱讀xt(t)1eT,t0o3.4感謝閱讀2G(s)ns2s22

nn感謝閱讀精品文檔放心下載謝謝閱讀Xo(s)2ns(s22s)2nn2精品文檔放心下載謝謝閱讀精品文檔放心下載謝謝閱讀5.1?精品文檔放心下載1感謝閱讀精品文檔放心下載謝謝閱讀8歡迎下載。精品文檔四、程序題10s已知某閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：G(s)0.16s31.96s210s25單位脈沖響應(yīng)曲線，以及輸入信號為()=1+t的響應(yīng)曲線。解：程序如下：求其單位階躍響應(yīng)曲線，2.G(s)2；，ns2sn22nn212n解：程序如下：kesi=0.5;wn=2;wn<13num=wn^2;den=[12*kesi*wnwn^2];

step(num,den);

holdwn=wn+2;

謝謝閱讀3.單位反饋系統(tǒng)前向通道的傳遞函數(shù)為：G(s)2s48s38s28s2s5s510s410s35s2s6，試?yán)L制該系統(tǒng)的Bode圖和曲線。解：程序如下：num=[281282];9歡迎下載。精品文檔den=[1510510];

figure(1);bode(num,den);

figure(2);nyquist(num,den);

0.016s30.218s21.436s9.359謝謝閱讀G(s)感謝閱讀0.06s30.268s20.635s6.271謝謝閱讀解：感謝閱讀謝謝閱讀=+-五、計算題10歡迎下載。精品文檔iui同時：u(t)01(t)(t)1(t)Cu0(t)u0uu(t)0CRi(t)1du(t)u(t)0i0(t)1du(t)u(t)0

i0解：d(x(t)x對x)左端：Fi0B0對x)F'Kx(t)(t)00d(x(t)x))BKxi00(t)Kdx(t)0x(t)iB0))設(shè)RC兩端電壓為u(t)1RC由電壓定律有：u(t)u(t)u(t)精品文檔放心下載iRC0u(t)(t)又R及電容并聯(lián)的電流為iCRCRC1RCR1u(t)

i0R2R2u(t)u(t)(t)CRC0RCRR21u(t)u(t)u(t)d(u(t)u))

C精品文檔放心下載000

iiRR21(t)11(t)1C()u(t)Ciu(t)精品文檔放心下載0RRR0

i121解：d(x(t)x))k(x(t)對x)左端：F(t))i0Bx001

i對x)F'Kx(t)))x(t)K02020d(x(t)x))Bk(x(t)xi001

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i11歡迎下載。精品文檔iu(t)Riui101(t)同時：u(t)Ri0C2由（）iu(t)u(t)iR10u(t)u(t)1u(t)u(t)

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iRRRCRi1111(t)(t)(t)(RRRC0RCiu(t)謝謝閱讀01212if.解：設(shè)kx2k2對x)左端：Fk(x(t)x))謝謝閱讀010id(x(t)x))對x)右端：F'B0k20d(x(t)))k(x(t)x))0xk2iB10d(x(t)x))對k左端：F0k22B對k右端：F'kx(t)22k2d(x(t)x))Bkx(t)(2)0k22k2(2)有：k(t)xx(t)1))(x0k2ki2代入（）(t)(t)B0Bk2k1(xi(t)x0))(t)kd(x(t)x))B0B1k(x(t)x))謝謝閱讀i0k10

i2(t)k(t)k(t)BB1kxB1ik(t)精品文檔放心下載x00kk101

i22(t)(t)(kk)Bkx(t)Bkik(t)謝謝閱讀kkx012120112i12歡迎下載。精品文檔1111(s)L(f))-ssTs1s1T(2)f(t)0.030.03cos2t謝謝閱讀1ss24-s20.12F(s)L(f))0.030.030.03謝謝閱讀ss22s(s2）s(s2）精品文檔放心下載2f(t))5t)3F(s)L(f))5te515sss22(4)cos12t0.4s0.4F(s)L(f))（s0.4）2F(s)AA12

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A12s2ss(s(s32）A21s2s0(ss(s(s222s1