机械控制工程基础练习题考试题及其答案Word下载.docx
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（1）比例系数Kp直接决定控制作用的强弱，加大Kp可以减小系统的稳定误差，提高系统的动态响应速度，但Kp过大会使动态质量变坏，引起被控制量震荡甚至导致闭环系统不稳定
（2）在比例的调节的基础上加上积分控制可以消除系统的稳态误差，因为只要存在偏差，它的积分所产生的控制量总是用来消除稳态误差，直到积分的直为零，控制作用才停止
（3）微分的控制作用是跟偏差的变化速度有关。
2.已知控制系统的结构图如下图所示，求：
（1）当不存在速度反馈时，试确定单位阶跃输入动态响应过程的，和。
（1）a=0时，，，所以
，，
（2）确定时的速度反馈常数值，并确定时系统的稳态误差。
考虑内反馈时，
，所以
3.如图所示系统，，
（1）判断系统的稳定性；
（2）求静态误差系数，，；
（3）当系统输入为，求系统的稳态误差；
（4）若系统的干扰为，求系统在输入和干扰共同作用下的稳态误差。
（1）
有劳斯表，可判定第一列均大于0，所以系统稳定。
（2）
（3）
（4）
4.已知系统结构图如下图所示，化简系统结构图，求出系统的传递函数C（s）/R（s）。
5.化简系统结构框图，并求和。
6、求下图所示系统的传递函数。
7、求下图力学模型的传递函数。
为输入位移，为输出位移。
8、已知单位反馈的最小相位系统，其开环对数幅频特性如下图所示，试求
（1）开环传递函数；
（2）计算系统的相位裕度，并判断系统的稳定性；
（3）若将其对数频率特性曲线向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。
（华南理工考试题）
解：
（1）设，由图可知，
传递函数为
（2）（近似计算）
所以，系统稳定。
（3）右移十倍频程，可得，
相角裕度不变，截止频率扩大10倍，系统响应速度加快。
9、设系统开环传递函数为：
，作出系统的开环幅频和相频特性曲线，并判断系统的稳定性。
10、设电子心率起搏器系统如下图所示：
（南航考试题）
其中，模拟心脏的传递函数相当于一纯积分器，试求：
（1）若对于最佳响应，问起搏器的增益K为多大？
（2）若期望心速为60次/min,并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多大？
瞬时最大心速为多大？
（3）10、
（4）
（1）
（5）
（2），闭环极点，
（6）脉冲响应
（7）阶跃响应
（8），
最大心率次。
11、系统方框图如下图所示。
求：
（1）输出对指令信号的传递函数；
（2）输出对扰动信号的传递函数；
（3）要消除扰动对系统的影响，应如何选取。
、解：
（2）
（3），可以消除扰动对系统的影响
12、根据系统图，及所对应的阶跃响应曲线，确定系统质量M、阻尼系数C和弹簧刚度K的数值。
（武汉科技考试题）
12、解：
，
，求得：
13、控制系统方块图如下图所示。
（中科院考试题）
（1）确定是闭环系统稳定的参数KKt的取值范围；
（2）若要求：
系统的最大超调量为10%，调整时间为1.5秒（5%的误差带），试确定参数K和Kt的值。
13、解：
（1）由结构图求闭环传递函数，应用劳斯判据KKt>
1
（2）由超调量求，由调节时间求，对比传递函数标准型求得K及Kt。
14、（南航考试题）系统结构如图所示，，
定义误差。
试求：
（1）若希望（a）图中，系统所有的特征根位于s平面s=-2的左侧，且阻尼比为0.5，求满足条件的K、T的取值范围。
（2）求（a）图中系统的单位斜坡输入下的稳态误差。
（3）为了使稳态误差为零，让斜坡输入先通过一个比例微分环节，如图（b）中所示，试求出合适的K0值。
14、解：
（1）由劳斯稳定判据求得。
15、设单位负反馈系统开环传递函数为。
（武汉科技考研题）
求
（1）写出系统开环幅频、相频特性表达式；
（2）绘制系统开环对数幅频特性（渐近线）和相频特性；
（3）确定该系统的相位穿越频率，并判断系统的稳定性。
16、某单位负反馈系统的开环传递函数为，已知在正弦输入信号作用下，系统的稳态输出为，试确定系统单位阶跃响应的超调量与调整时间。
（电子科大）
、解：
由开环传递函数G（s）得
，，
进而求，
17、
（1）已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示。
试写出系统开环传递函数G（s），计算相位裕度和增益裕度。
（2）若系统原有的开环传递函数为，而校正后的对数幅频特性正如下图，求串联校正装置的传递函数。
（东北大学）
17、解：
（1）系统开环传递函数
，增益裕量为
（2）校正前开环传递函数为
校正后的开环传递函数为
所以，
18、设单位负反馈系统的开环传递函数为：
，要求
设计串联无源超前校正网络Gc（S），使校正后系统满足下列指标：
1）响应时的稳态误差ess=0.05，；
2）相角裕度；
3）截止频率ωc≥7.5radS-1。
确定K值，求校正网络传递函数。
18、解：
由
选取
满足设计要求
19、下图中ABC是未加校正环节前系统的Bode图，GHKL是加入某种串联环节校正后的Bode图。
（1）加入的是哪种校正方式，写出该校正环节的传递函数；
（2）证明系统的开环增益是K=100。
19、
（1）由于校正后高频增益下降，因此是相位滞后校正，校正装置传递函数为：
（2）这是一个I型系统，其低频段对数幅频特性，当时，
，所以K=100。
20、闭环离散系统如下图所示，试求其闭环脉冲传递函数。
1、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为（B）。
A、反馈控制系统和前馈控制系统B、线性控制系统和非线性控制系统
C、定值控制系统和随动控制系统D、连续控制系统和离散控制系统
2、开环系统与闭环系统最本质的区别是（A）。
A、开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用
B、开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用
C、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路
D、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路
3、一阶系统的阶跃响应（D）。
A、当时间常数T较大时有超调B、当时间常数T较小时无超调
C、输入信号幅度大时有超调D、无超调
4、某系统的传递函数为，则该系统的单位脉冲响应函数为（B）。
A、5tB、C、D、
5、一系统的传递函数为，则该系统时间响应的快速性（C）。
A、与K有关B、与K和T有关C、与T有关D、与输入信号大小有关
6、二阶系统的传递函数，当K增大时，其（C）。
A、固有频率增大，阻尼比增大B、固有频率增大，阻尼比减小
C、固有频率减小，阻尼比减小D、固有频率减小，阻尼比增大
7、二阶系统的极点分别为，系统增益为5，则其传递函数为（C）。
A、B、
C、D、
8、单位反馈开环传递函数为，则其闭环系统的分别为（C）。
9、非最小相位放大环节的频率特性相位移为（A）。
A．-180°
B．0°
C．90°
D．-90°
10、0型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（D）
A．-60（dB/dec）B．-40（dB/dec
C．-20（dB/dec）D．0（dB/dec）
11、闭环系统跟轨迹的条数是（D）
A.n.B.m.C.n-mD.n、m中的大者
12、系统的单位脉冲响应为，则系统的传递函数为（A）
A、B、C、D、
13、设一阶系统的传递函数为，则该系统时间常数和放大增益为（C）
A、23B、C、D、
14、一阶系统的传递函数为，若系统容许误差为2%，则系统的调整时间为（B）
A、8B、2C、7D、3.5
15、已知系统开环频率特性的Nyquist图如左图，可判断系统型别是（C）
A、0型
B、Ⅰ型
C、Ⅱ型
D无法确定
16、传递函数的零点和极点及比例系数分别是（D）
A、零点为0.5，极点为-1、-2，比例系数为1。
B、零点为0.5，极点为-1、-2，比例系数为2。
C、零点为-0.5，极点为-1、-2，比例系数为1。
D、零点为-0.5，极点为-1、-2，比例系数为2。
17、关于频率特性与传递函数的描述，错误的是（D）
A、都是系统的数学模型B、都与系统的初始状态无关
C、与单位脉冲响应函数存在一定的数学关系D、与系统的微分方程无关
18、跟轨迹渐近线的条数为（C）
A、nB、mC、n-mD、n+m
19、下列系统或过程中，不存在反馈的有（C）
A、抽水马桶B、电饭煲C、并联的电灯D、教学过程
20、以下环节中可以作为相位超前环节的是（A）
A、B、
C、D、
21、已知系统的相位裕度为，则（C）
A、系统稳定B、系统不稳定
C、当其幅值裕度大于0分贝时系统稳定
D、当其幅值裕度小于或等于0分贝时系统不稳定
22、对于传递函数为和的两个系统，（A）
A、系统1的带宽宽，响应速度快B、系统1的带宽宽，响应速度慢
C、系统2的带宽宽，响应速度快D、系统2的带宽宽，响应速度慢
23、已知系统单位脉冲传递函数为，其单位脉冲响应为为：
（A）
A、
B、
C、
D、
24、若线性离散系统为三阶系统，其闭环极点投影到平面为，则系统（C）
A、稳定B、不稳定C、临界稳定D、稳定与否取决于采样周期
（注：
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