2021年機電控制工程基礎(chǔ)綜合練習(xí)

《機電控制工程基本》綜合練習(xí)

第一章習(xí)題

一、填空

1.系統(tǒng)輸出所有或某些地返回到輸入端叫做0

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o

3.咱們把輸出量直接或間接地反饋到，形成閉環(huán)參加控制系統(tǒng)，稱作o

4.控制任務(wù)事實上就是,使不論與否存在擾動，均能使

輸出量滿足給定值規(guī)定。

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)到本來工作狀態(tài)

這樣系統(tǒng)是系統(tǒng)。

6、自動控制系統(tǒng)重要元件特性方程式性質(zhì)，可以分為和非線性控制系統(tǒng)。

7、為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，必要對量進行測量，并將測量成果反饋到輸入端與輸入

量相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除o因而，整個控制系統(tǒng)形成一

種閉合回路。咱們把輸出量直接或間接地反饋到端，形成閉環(huán)，參加控制系統(tǒng)，稱

作閉環(huán)控制系統(tǒng)。

8、

擾動量

題圖

由圖中系統(tǒng)可知，輸入量直接通過控制器作用于被控制對象，當(dāng)浮現(xiàn)擾動時，沒有人為

干預(yù)，輸出量按照輸入量所盼望狀態(tài)去工作，圖中系統(tǒng)是一種控制系統(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)到本來工作狀態(tài)，

這樣系統(tǒng)稱為系統(tǒng)，否則為系統(tǒng)。任何一種反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系

統(tǒng)必要是o

二、選取

1.開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起系統(tǒng)稱為0（）

A復(fù)合控制系統(tǒng)；B開式控制系統(tǒng)；C閉環(huán)控制系統(tǒng)；D持續(xù)控制系統(tǒng)

2.當(dāng)，―00時，閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)輸出實際值），3）與按參照輸入所擬定但愿值y,（8）之間

差值叫°（）

A微分；B差分；C穩(wěn)態(tài)誤差；D積分

3.把輸出量反饋到系統(tǒng)輸入端與輸入量相減稱為。（）

A反饋；B負反饋；C穩(wěn)態(tài)差誤；D積分

4.機器人手臂運動控制屬于o（）

A閉環(huán)控制;B開環(huán)控制C正反饋控制D持續(xù)信號控制

5.自動售貨機控制屬于。（）

A閉環(huán)控制;B開環(huán)控制C正反饋控制D持續(xù)信號控制

三、判斷題

1.若系統(tǒng)輸出量對系統(tǒng)沒有控制作用，則該控制系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。

2.火炮跟蹤系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。

3.自動洗衣機屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。

4.步進電機控制刀架進給機構(gòu)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。

5.當(dāng)系統(tǒng)輸出量對系統(tǒng)有控制作用時，系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。

第二章習(xí)題

一、填空

1.于函數(shù)/W,它拉氏變換表達式為。

2.單位階躍函數(shù)對時間求導(dǎo)成果是o

3.單位階躍函數(shù)拉普拉斯變換成果是.

4.單位脈沖函數(shù)拉普拉斯變換成果為。

5.6一,拉氏變換為o

6.F[s]=——!——原函數(shù)初值/(0)=___________,終值/(8)=

s(s+1)

7.已知/⑺拉氏變換為——二一,則初值/(0)=()o

(5+2)+4

8.f(t)=e-2rsin2t拉氏變換為。

9.若[/?)]=尸(s),則L[e-a,f(t)]=。

10.若〃/(/)]二產(chǎn)(s),則L"("2)]二

二、選取

1.《夕‘拉氏變換為（

）。

2

0.50.51

ADn.----C.D.

-iS+12

2.6口拉氏變換為（

10.51

A.—B.C.-----D.—e

2s5+15+22

3.脈沖函數(shù)拉氏變換為（)o

A.0B.8

C.常數(shù)D.變量

4./⑺=55(。,則〃/(?=(）。

D.』

A.5B.1C.0

524-35+3

5.已知F(s)=,其原函數(shù)終值/⑺=（

s(s+2)(r+2s+5)18

A.8B.0C.0.6D.0.3

s2+2s+3

6.已知F（5）=,其原函數(shù)終值/?）=（)o

2

5(5+5s+4)r->oo

A.0B.ooc.0.75D.3

7.已知尸(s)==e-g,其反變換f⑴為()。

s

A.-(t-ar)B.a-(t-nT)C.a-te~nrD.--(t-nr)

nra

8.已知/(s)=—!—,其反變換f(t)為()<?

s(s+1)

A.\-e'B.l+e-/C.l-e~lD.e~f-1

9./(。=6一'31121拉氏變換為〔)<>

A.——《-2sB.-----L一

s+4(5+4)2+4

C.——三一D.-^—e~2s

(5+1)+45+4

10.圖示函數(shù)拉氏變換為(

0Tt

A.B.-4(l-^n)

Ts-a5~

C.--(l-e-n)D.

asTs

三、判斷

8

i.滿足狄利赫利條件函數(shù)f⑴拉普拉斯變換為產(chǎn)")=4/間=]7(?！Γe提成果取

0

決于參數(shù)t和s,F⑸稱為f⑴象函數(shù)，而f⑴為F(s)原函數(shù)。

2.若氏-貝i]f（8）=0。

5-9

3./⑴拉氏變換為F[s]=——,則/(。為

s(s+2)

4.單位拋物線函數(shù)為

0r<0]

其拉普拉斯變換成果為二。

一tf2Us

12

5.已知/(。=1一6一，/⑺拉氏變換為尸($)=￡[/?)]='一——.

ss-2

第三章習(xí)題

一、填空

1.描述系統(tǒng)在運動過程中各變量之間互有關(guān)系數(shù)學(xué)表達式叫做系統(tǒng)O

2.在初條件為零時,與之比稱為線

性系統(tǒng)(或元件)傳遞函數(shù)。

3.依照自動控制系統(tǒng)特性方程式可以將其分為和非線性控制系統(tǒng)。

4.數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)數(shù)學(xué)表達式，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系數(shù)學(xué)

表達式。

5.如果系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，方程是,這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。

6.______環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)是G($)=型=上~o

X(s)Ts+l

7.

R

o

%(￡)CT/?

o

題圖

依照以上題圖填空，RC+/(，)=%⑺

8.運動方程式/她+)?)=心(。描述是一種______________

dt

二、選取

1.已知線性系統(tǒng)輸入x(t),輸出y(t),傳遞函數(shù)G(s),則對的關(guān)系是0()

A.=B.Y(s)=G(s)X(s)

C.X(s)=y(s)G(s)D.y(s)=G(s)/X(s)

2.線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)是。()

A.輸出拉氏變換與輸入拉氏變換之比B.零初始條件下，輸出與輸入之比

C.零初始條件下，輸出拉氏變換與輸入拉氏變換之比D.無法求出

3.己知系統(tǒng)傳遞函數(shù)為一!—,則該系統(tǒng)時域原函數(shù)g(t)是___°()

s(s+1)

A.1+"'B.l-e~fC.l+e'D.l-ef

4.傳遞函數(shù)G(s)=4W=eF表達了一種

)

X(s)

A.時滯環(huán)節(jié)B.振蕩環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)【).慣性環(huán)節(jié)

3

5.一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為；其單位階躍響應(yīng)為()

5s+1

A.1一”B.3-3>C.5-5”D.5+5”

6.設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機械系統(tǒng)，如圖所示，以外力f⑴為輸入量，位移y⑴為輸出

量運動微分方程式可以對圖中系統(tǒng)進行描述，那么這個微分方程階次是：()

A.1B.2C.3D.4

7.下圖所示系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)G；.(s)為()o

圖

GG(GM)

l+G3%+(a+G2)C%1+G3a+(G+G2)G3“2

(G+GjG/H?(O+G?)。

c.G《)=

I+G3"1+63/7)+(GI+G2IG3H2

8.如下圖形a為輸入x(l)波形，圖b為輸出y(l)波形，所描述是一種()

ab

A.積分環(huán)節(jié)B,微分環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.時滯環(huán)節(jié)

三、判斷

1.數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性數(shù)學(xué)表達式。

2.如果系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型方程是線性，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。

3.線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)是指初始條件不為零時，輸出拉氏變換與輸入拉氏變換比。

4.傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)自身瞬態(tài)特性，與輸入關(guān)于。

5.對于可實現(xiàn)物理系統(tǒng)，傳遞函數(shù)分母中s階次必不不大于分子中s階次。

6.傳遞函數(shù)并不反映系統(tǒng)物理構(gòu)造。

7.不同物理系統(tǒng)，可以有相似傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)與初始條件無關(guān)。

8.比例環(huán)節(jié)(放大環(huán)節(jié))輸出量與輸入量關(guān)系為乂。=雙。，K是一種變量。

9.比例環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為

10.常用電子放大器，齒輪減速器，杠桿等均屬于比例環(huán)節(jié)。

11.當(dāng)輸入x(t)為單位階躍信號時，輸出y(t)如圖所示，那么這個系統(tǒng)一定是一種微分環(huán)

節(jié)。

Tt

第四章習(xí)題

一、填空

1.電源突然接通，負荷突然變化，指令突然轉(zhuǎn)換等等，均可視為。

2.函數(shù)6(?？梢詾槭窃陂g斷點上單位階躍函數(shù)對時間導(dǎo)數(shù)。

3.超調(diào)量是指在瞬態(tài)過程中，輸出量_______值超過穩(wěn)態(tài)或輸入值百分?jǐn)?shù)。

4.過渡過程時間或調(diào)節(jié)時間ts是指_______量與穩(wěn)態(tài)值之間偏差達到容許范疇(普通取

2%或5%)并維持在此容許范畤以內(nèi)所需時間。

5.3n和U這兩個參數(shù)是決定二階系統(tǒng)瞬態(tài)特性非常重要參數(shù)，那么可把二階系統(tǒng)傳遞函

數(shù)寫成具有這兩個參數(shù)原則式，B1o

二、單項選取

2

1.一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為一,其時間常數(shù)為。()

5+0.25--------

A.0.25B.4C.2D.1

2.若二階系統(tǒng)阻尼比為0.4,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為o()

A.等幅振蕩B.衰減振蕩C.振蕩頻率為例,振蕩D.發(fā)散振蕩

3.二階系統(tǒng)超調(diào)量5%o()

A.只與，關(guān)于B.與，無關(guān)

C.與孫和，無關(guān)C.與仁和，均關(guān)于

4.兩個二階系統(tǒng)超調(diào)量5%相等，則此二系統(tǒng)具備相似o()

A.conB.?C.KD.cod

5.對二階欠阻尼系統(tǒng)，若保持《不變，而增大口“，則。()

A.影響超調(diào)量B.減小調(diào)節(jié)時間C.增大調(diào)節(jié)時間D.不影響調(diào)節(jié)時間

6.某一系統(tǒng)速度誤差為零，則該系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)也許是()<.

Ks+dK1

A.-----Bn.------------C.-....D.------

仆+1(s+a)(s+6)s~(s+。)s+1

3

7.系統(tǒng)傳遞函數(shù)為二一，則該系統(tǒng)在單位脈沖函數(shù)輸入作用下輸出為()。

s(s+3)

A.3(1—//)B.1+c.D.3(1+"，

8.系統(tǒng)時間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)和兩某些構(gòu)成。()

A.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)B.暫態(tài)響應(yīng)C.沖激響應(yīng)D.頻率響應(yīng)

9.系統(tǒng)受到外加作用后，系統(tǒng)從初始狀態(tài)到最后穩(wěn)定狀態(tài)響應(yīng)過程稱.()

A.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)B.瞬態(tài)響應(yīng)C.沖激響應(yīng)D.頻率響應(yīng)

10.系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)反映系統(tǒng)O()

三、判斷題

1.系統(tǒng)受到外界擾動作用后，其輸出偏離平衡狀態(tài)，當(dāng)擾動消失后，通過足夠長時間，

若系統(tǒng)又恢復(fù)到原平衡狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定。

2.系統(tǒng)所有特性根都具備負實部，則系統(tǒng)一定是穩(wěn)定。

3.輸出端定義誤差是指但愿輸出與實際輸出之差。

4.輸入端定義誤差是指輸入與主反饋信號之差。

5.穩(wěn)態(tài)誤差表達式是％==limE（5）o

6.系統(tǒng)在外加作用勉勵下，其輸出隨時間變化函數(shù)關(guān)系叫時間響應(yīng)。

7.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是指系統(tǒng)受到外加作用后，時間趨于無窮大時，系統(tǒng)輸出。

8.電源突然接通，負荷突然變化，指令突然轉(zhuǎn)換等，均可視為沖激作用。因而沖激信號是

評價系統(tǒng)瞬態(tài)性能時應(yīng)用較多一種典型信號。

9.x（f）=］產(chǎn)是單位速度函數(shù)，其拉氏變換為X（s）=下,它表征是速度均勻變化信號。

10.單位脈沖函數(shù)幅值為無窮大，持續(xù)時間為零是數(shù)學(xué)上假設(shè)，在系統(tǒng)分析中很有用處。

第五章習(xí)題

一、填空

1.n型系統(tǒng)對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為o

2.4（0）=&?=|6（/幻）|為系統(tǒng),它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號穩(wěn)態(tài)

“0

響應(yīng)幅值衰減（或放大）特性。（KS=/G（j①）為系統(tǒng)，它描述系統(tǒng)對不

同頻率輸入信號相位遲后3<0）或超前（。>0）特性。

3.頻率響應(yīng)是響應(yīng)。

4.對于一階系統(tǒng)，當(dāng)3由Of8時，矢量D(j3)方向旋轉(zhuǎn)不，則系統(tǒng)是穩(wěn)定。否

則系統(tǒng)不穩(wěn)定。

5.當(dāng)輸入信號角頻率3在某一范疇內(nèi)變化時所得到一系列頻率響應(yīng)稱為這個系

統(tǒng)。

6.控制系統(tǒng)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

到接近最后狀態(tài)響應(yīng)過程；穩(wěn)態(tài)過程是指時間t趨于時系統(tǒng)輸出狀態(tài)。

7.若系統(tǒng)輸入為Asintyf,其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為Bsin(6〃+。)，則該系統(tǒng)頻率特性可表達

為。

二、選取

1.題圖中R-C電路幅頻特性為

A.

yll+Tco2

2.已知系統(tǒng)頻率特性為——,則該系統(tǒng)頻率還可表達為()

1-乃口

A.5/53。B.:C.:"〃小D.50一九%

Y①2+iV^y2+1

3.已知系統(tǒng)頻率特性為一--,當(dāng)輸入為xQ)=sin2r時，系統(tǒng)稔態(tài)輸出為()

5jco+\

A.sin(2/+r^-,5(y)B..sin(2r+tg-l5co)

V<y2+1

C.sin(2/-fgT5ey)I)..-sin(2r-tg-l5a))

V25^2+l

4.抱負微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為()

A.20〃/，通過3=1點直線B.-2。4％，通過3=1點直線

/dec/dec

C.-20〃/，通過3=0點直線D.2。呼,通過3=0點直線

/dec/dec

5.開環(huán)傳遞函數(shù)G,(s)對數(shù)幅頻特性與對數(shù)相頻特性如圖所示，當(dāng)K增大時：()

co

9(3)

co

-7T

圖

A.L(3)向上平移，0(⑼不變B.L(3)向上平移，0(G)向上平移

C.L(3)向下平移，0(初不變D.Lg)向下平移，火⑼向下平移

三、判斷

1.已知系統(tǒng)頻率特性為二一，則該系統(tǒng)可表達為75ejf

%+1J〃+l

2.一階微分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為G(s)=l+rs,其頻率特性可表達為

G(jco)=1+jl(D=Ji+(3)2"”"o

3.積分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性是一條斜率為-20。%四直線。

4.系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=-^―=1°，輸出與輸入相位差是-90。。

Ts+10.5s+1

5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=」一，當(dāng)輸入信號頻率為/=1Hz,振幅為X。=10時，系統(tǒng)穩(wěn)

態(tài)輸出信號頻率是1Hz。

6.系統(tǒng)幅頻特性、相頻特性取決于系統(tǒng)輸入以及初始條件。

7.圖中所示頻率特性是一種積分環(huán)節(jié)。

習(xí)題

1.增大系統(tǒng)開環(huán)增益K值，使系統(tǒng)。()

A.精度減少B.精度提高C.穩(wěn)定性提高D.精度不受影響

2.串聯(lián)校正環(huán)節(jié)G,(G=是屬于______環(huán)節(jié)。()

1+0.11$

A.相位超前校正B.相位遲后校正C.相位遲后一超前校正D.以上都不對

Tk+l

3.已知校正環(huán)節(jié)G,(s)=-----,若作為遲后校正環(huán)節(jié)使用，則系數(shù)應(yīng)為_______o()

aTs+\

A.1>a>0B.aRC.a>1D.0.707>a>0

4.系統(tǒng)如圖所示，G,(S)為一種裝置.()

A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正

C.混合校止1）.正反饋校止

5.在實際工程系統(tǒng)中慣用來實現(xiàn)類似遲后一超前校正作用？（）

A.比例一積分一微分調(diào)節(jié)器B.微分調(diào)節(jié)器

C.積分調(diào)節(jié)器D.比例一積分調(diào)節(jié)器

二、判斷題

1.在系統(tǒng)校正中，慣用描述系統(tǒng)穩(wěn)定性指標(biāo)有相角裕量和幅值裕量等。

2.截止頻率是描述控制系統(tǒng)精度指標(biāo)，它可以直接擬定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差。

3.描述系統(tǒng)迅速性指標(biāo)普通有穿越頻率3」截止頻率應(yīng)等。

4.為改進系統(tǒng)性能，普通在系統(tǒng)中增長新環(huán)節(jié)，這種辦法稱為校正。

5.順饋校正是一種串聯(lián)校正。

6.反饋校正是一種并聯(lián)校正。

7.相位超前校正會減少系統(tǒng)穩(wěn)定性。

8.相位遲后校正可以提高系統(tǒng)開環(huán)增益，從而提高穩(wěn)態(tài)精度。

9.相位遲后一超前校正合用于穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)精度規(guī)定較高場合。

10.用頻率法校正控制系統(tǒng)，事實上就是采用校正環(huán)節(jié)來改進頻率特性形狀，使之具備適當(dāng)

高頻、中頻、低頻特性和穩(wěn)定裕量，以便得到滿意閉環(huán)系統(tǒng)性能指標(biāo)規(guī)定。

第七章習(xí)題

一、填空

1.如果在系統(tǒng)中只有離散信號而沒有持續(xù)信號，則稱此系統(tǒng)為系統(tǒng)，其輸入、

輸出關(guān)系慣用差分方程來描述。

2.當(dāng)采樣頻率滿足例2%4的時，則采樣函數(shù)到本來持續(xù)函數(shù)

fS。

3.離散信號/'(I)數(shù)學(xué)表達式為。

4.y(Z)=z'+2z2+l所相應(yīng)y(kT)前三項是y(0),y(r)依次

Z-Z

是，>O

5.s平面與z平面相應(yīng)關(guān)系是：s平面左半平面相應(yīng)于z平面上單位圓以內(nèi)，s平面虛軸相

應(yīng)于z平面,s平面右半平面，相應(yīng)于z平面單位圓以外，

二、選取

1.脈沖傳遞函數(shù)是o()

A.輸出脈沖序列與輸入脈沖序列之比

B.系統(tǒng)輸出z變換C(z)與輸入z變換R(z)之比

C.在初條件為零時，系統(tǒng)輸出z變換。(z)與輸入z變換R(z)之比

D.在初條件為零時，系統(tǒng)輸入z變換R(z)與輸出z變換之比

2.z變換數(shù)學(xué)表達式為。()

產(chǎn)產(chǎn)

A.F(z)=±f(kT)z-kB.F(z)=￡f(kT)zk

產(chǎn)

C.F(z)=￡f(kT)zkD.F(Z)=Z/(%)Z-2

&=n

3.f(t)=e~a,(a>0)Z變換尸9)為()。

zzz]

A.-------B.C.D.

aT~-aT--aT

z+e-