机械工程控制基础考试题及答案.docx

1、机械工程控制基础考试题及答案填空题(每空1 分，共20 分)1. 线性控制系统最重要的特色是能够应用_叠加_原理，而非线性控制系统则不能够。2反响控制系统是依照输入量和 _反响量 _的误差进行调治的控制系统。3在单位斜坡输入信号作用下， 0 型系统的稳态误差 ess= _。4当且仅当闭环控制系统特色方程的全部根的实部都是 _负数_时，系统是牢固的。5.方框图中环节的基本连接方式有串通连接、并联连接和 _反响_连接。6线性定常系统的传达函数，是在 _ 初始条件为零 _时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。7函数 te-at的拉氏变换为1。( s a)28线性定常系统在正弦信号输入时

2、，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为 _相频特色 _。9积分环节的对数幅频特色曲线是一条直线，直线的斜率为 _20_dB dec。10二阶系统的阻尼比为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。11在单位斜坡输入信号作用下， 型系统的稳态误差 ess=_0_。120 型系统对数幅频特色低频段渐近线的斜率为_0_dB/dec ，高度为 20lgKp 。13单位斜坡函数 t 的拉氏变换为1。s214.依照系统输入量变化的规律，控制系统可分为 _恒值 _控制系统、 _随动 _ 控制系统和程序控制系统。15.对于一个自动控制系统的性能要求能够概括为三个方面：稳定性、 _快速性 _和正确性。16

3、. 系统的传达函数完好由系统的结构和参数决定，与 _输入量、扰动量 _的形式没关。17. 决定二阶系统动向性能的两个重要参数是阻尼系数和 _无阻尼自然振荡频率wn。18. 设系统的频率特色(j )=R( )+jI( ),则幅频特色|G(j )|= R2 (w) I 2 (w) 。19.解析稳态误差时， 将系统分为 0 型系统、I 型系统、II 型系统 ，这是按开环传达函数的 _积分 _环节数来分类的。20.线性系统牢固的充分必要条件是它的特色方程式的全部根均在复平面的 _左_部分。21从 0 变化到 +时，惯性环节的频率特色极坐标图在 _第四 _象限，形状为 _半 _圆。22.用频域法解析控制

4、系统时， 最常用的典型输入信号是 _正弦函数_。23二阶衰减振荡系统的阻尼比的范围为 0 1 。24 G(s)= K 的环节称为 _惯性 _环节。Ts 125系统输出量的本质值与 _输出量的希望值 _之间的误差称为误差。26线性控制系统其输出量与输入量间的关系能够用 _线性微分_方程来描述。27 牢固性 、 快速性 和正确性是对自动控制系统性能的基本要求。28二阶系统的典型传达函数是wn2。s222 wn s wn29设系统的频率特色为G( j )R( j )jI ( ) ，则 R( ) 称为实频特性 。30.依照控制系统元件的特色， 控制系统可分为 _线性 _ 控制系统、 非线性 _控制系统

5、。31.对于一个自动控制系统的性能要求能够概括为三个方面：牢固性、快速性和 _正确性 _。32.二阶振荡环节的谐振频率 r 与阻尼系数的关系为 r= n 1 2 2 。33.依照自动控制系统可否设有反响环节来分类， 控制系统可分为_开环 _控制系统、 _闭环 _控制系统。34.用频率法研究控制系统时， 采用的图示法分为极坐标图示法和_对数坐标 _图示法。35.二阶系统的阻尼系数 =_0.707_ 时，为最正确阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。1.传达函数的定义是对于线性定常系统 , 在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。2.瞬态响应是系统碰到外加作用激励

6、后， 从初始状态到最后或牢固状态的响应过程。3.鉴识系统牢固性的出发点是系统特色方程的根必定为负实根或负实部的复数根，即系统的特色根必定全部在复平面的左半平面是系统牢固的充要条件。K在单位阶跃输入下，稳态误差为0 ，在4. I 型系统 G(s)s( s2)单位加速度输入下，稳态误差为 。5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应， 频率特色包括幅频和相频两种特色。6.若是系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是( 渐进 ) 牢固的系统。7.传达函数的组成与输入、输出信号没关，不过决定于系统自己的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。8.系统

7、的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传达函数有关。9.若是在系统中只有失散信号而没有连续信号， 则称此系统为失散 ( 数字 ) 控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。10.反响控制系统开环对数幅频特色三频段的划分是以 c（截止频率）周边的区段为中频段，该段重视反响系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表示系统的稳态性能。11.对于一个自动控制系统的性能要求能够概括为三个方面：牢固性、快速 性和精确或正确性。单项选择题 ：1.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为()A. 最优控制B.系统辩识C.系统校正D.自适应控制2.反响控制系统是指系统中有

8、()A. 反响回路B.惯性环节C.积分环节D.PID 调治器3.()= 1,(a 为常数 )。saA. L e atB. L eatC. L e(ta)D. L e(t+a) 4.L t2e2t =()A.1B.1(s 2) 3a( sa)C.2D.2(s 2) 3s35.若 F(s)= 4，则 Lim f (t ) =()2s 1t 0A. 4B. 2C. 0D. 6.已知 f(t)=e at,(a 为实数 )，则 L tf (t )dt =()0A. saB.1aa(sa)C.1D.1s(sa)a(s a)7.f(t)=3t2，则 L f(t) =()0t2A.3B.1 e 2 sssC.

9、3 e 2sD.3 e2 sss8.某系统的微分方程为 5x 0 ( t)2x 0 ( t) x 0 (t) xi (t ) ,它是 ()A. 线性系统B.线性定常系统C.非线性系统D.非线性时变系统9.某环节的传达函数为G(s)=e2s，它是 ()A. 比率环节B.延时环节C.惯性环节D.微分环节10.图示系统的传达函数为 ()A.1RCs1B.RCsRCs1C. RCs+1D.RCs1RCs11.二阶系统的传达函数为 G(s)=3,其无阻尼固有频率n 是24ss 100()A. 10B. 5C. 2.5D. 2512.一阶系统 K 的单位脉冲响应曲线在1 TsA.KB. KTC.KTT 2

10、t=0 处的斜率为 ( )D. KT 213. 某 系 统 的 传 递 函 数 G(s)= K , 则 其 单 位 阶 跃 响 应 函 数 为Ts 1()A.1 e Kt / TB.K e t / TC. K(1 et/T)TT14.图示系统称为 ()型系统。A.0B.C.D.15.延时环节 G(s)=e s 的相频特色 G(j )等于 (A. B. C.D. 16.对数幅频特色的渐近线如图所示，它对应的传达函数G(s)为()A. 1+TsB.11 TsC. 1D. (1+Ts) 2Ts17.图示对应的环节为( )A. TsB.11 TsD. (1 eKt/T )C. 1+TsD. 1Ts18

11、.设系统的特色方程为 D(s)=s 3+14s2+40s+40 =0，则此系统牢固的值范围为 ()A. 0B. 0 14D. 019.典型二阶振荡环节的峰值时间与()有关。A. 增益B.误差带C.增益和阻尼比D. 阻尼比和无阻尼固有频率20.若系统的 Bode 图在 =5 处出现转折 (以下列图 )，这说明系统中有()环节。A. 5s+1B. (5s+1) 21C. 0.2s+1D. (0.2s1) 221.某系统的传达函数为G(s)= (s7)(s2),其零、极点是 ()( 4s1)(s3)A. 零点 s=0.25,s=3;极点 s=7,s=2B.零点 s=7,s=2;极点 s=0.25,s

12、=3C.零点 s= 7,s=2;极点 s= 1,s=3 D. 零 点 s= 7,s=2;极点 s= 0.25,s=322.一系统的开环传达函数为3(s2),则系统的开环增益和型次s( 2s 3)(s 5)依次为( )A. 0.4 ， B. 0.4， C. 3， D.3，23.已知系统的传达函数 G(s)= K e ts ，其幅频特色 G(j )应为1 Ts()A.KeB.KeTT11C.K 2D.KT2 2 e2211 T24.二阶系统的阻尼比，等于 ( )A.系统的粘性阻尼系数B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比D.系统粘性阻尼系数的倒数25.设 c

13、为幅值穿越 (交界 )频率， ( c)为开环频率特色幅值为 1时的相位角，则相位裕度为 ( )A. 180 ( c) B. (c)C. 180 +( c) D. 90 + (c)26.单位反响控制系统的开环传达函数为 G(s)= 4 ，则系统在s( s 5)r(t)=2t输入作用下，其稳态误差为(A.10B.5C.4445)D. 027.二阶系统的传达函数为 G(s)=212,在02时，其2n s2sn无阻尼固有频率 n 与谐振频率 r的关系为 ()A. nr D.两者没关28.串通相位滞后校正平时用于 ( )A. 提高系统的快速性 B. 提高系统的稳态精度C.减少系统的阻尼 D. 减少系统的

14、固有频率29.以下串通校正装置的传达函数中，能在频率 c=4 处供应最大相位超前角的是 ( )A.4s 1B. s1C.01. s 1D.s 14s10.625s10.625s101. s130.从某系统的 Bode 图上，已知其剪切频率c40，则以下串通校正装置的传达函数中能在基本保持原系统牢固性及频带宽的前提下，经过合适调整增益使稳态误差减至最小的是 ( )A. 0.004s1B. 0.4s1C. 4s1D.4s10.04 s14s110s10.4s1单项选择题 (每题 1 分，共 30 分)1.B2.A3.A4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B15

15、.B16.D17.C18.B19.D20.D21.D22.A23.D24.C25.C26.A27.C28.B29.D30.B二、填空题 (每题2 分，共 10 分)1.系统的稳态误差与系统开环传达函数的增益、_和_有关。2.一个单位反响系统的前向传达函数为K，则该闭环系统的5s2s34s特色方程为 _开环增益为 _。3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts 与阻尼比、 _和 _有关。4.极坐标图 (Nyquist 图)与对数坐标图 (Bode 图 )之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于 Bode 图上的 _；极坐标图上的负实轴对应于 Bode 图上的 _。5.系统传达函数只与 _有关，

16、与 _没关。填空题 (每题 2 分，共 10 分 )1.型次 输入信号 2.s3+5s2+4s+K=0 ， K 3.误差带 无阻尼固4有频率4.0 分贝线 180线 5.自己参数和结构 输入1线 性系统和非线性系统的根本差异在于 ( C )A线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。B线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。C线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。D线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。2令线性定常系统传达函数的分母多项式为零，则可获取系统的 ( B )A代数方程 B特色方程C差分方程 D状态方程3 时域解析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是（D

17、）A脉冲函数 B斜坡函数C抛物线函数 D阶跃函数4设控制系统的开环传达函数为 G(s)= 10 ，该系统为s(s 1)(s 2)（B）A 0 型系统C II 型系统5二阶振荡环节的相频特色B I 型系统D III 型系统( )，当时，其相位移()为( B )A -270 B -180 C -90 D 06.依照输入量变化的规律分类，控制系统可分为( A )A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统B.反响控制系统、前馈控制系统前馈反响复合控制系统C.最优控制系统和模糊控制系统D.连续控制系统和失散控制系统7采用负反响连接时，如前向通道的传达函数为 G(s) ，反响通道 的 传 递 函 数 为

18、 H(s) ， 则 其 等 效 传 递 函 数 为( C )ACG(s)1 G(s)G(s)1 G(s)H (s)BD11 G(s) H( s)G(s)1 G(s) H(s)8 一阶系统 G(s)= K 的时间常数 T 越大，则系统的输出响应Ts + 1达到稳态值的时间( A )A越长 B越短C不变 D不定9 拉 氏 变 换 将 时 间 函 数 变 换 成（D ）A正弦函数 B单位阶跃函数C单位脉冲函数 D 复变函数10线性定常系统的传达函数，是在零初始条件下（ D ）A系统输出信号与输入信号之比B系统输入信号与输出信号之比C系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D系统输出信号的拉氏变

19、换与输入信号的拉氏变换之比11若某系统的传达函数为 G(s)= K ，则其频率特色的实部 R()Ts 1是 （ A ）AKB -2 T 21CKD -T1K1 2 T 2K1 T12.微 分 环 节 的 频 率 特 性 相 位 移 ( )= ( A )A.90 B. -90C.0 D. -18013.积 分 环 节 的 频 率 特 性 相 位 移 ( )=( B )A.90 B. -90C.0 D. -18014.传达函数反响了系统的动向性能，它与以下哪项因素有关？（C ）A. 输入信号 B. 初始条件C. 系统的结构参数 D. 输入信号和初始条件15.系统特色方程式的全部根均在根平面的左半部

20、分是系统牢固的 ( C )A. 充分条件 B. 必要条件 C. 充分必要条件D.以上都不是16.有一线性系统， 其输入分别为 u1(t) 和 u2(t)时，输出分别为 y1(t)和 y2(t) 。当输入为 a1u1(t)+a2u2(t) 时 (a1,a2 为常数 )，输出应为（ B ）A. a 1y1(t)+y 2(t) B. a 1y1(t)+a 2y2(t)C. a 1y1(t)-a 2y2(t) D. y 1(t)+a 2y2(t)17.I 型系统开环对数幅频渐近特色的低频段斜率为（ B ）A. -40(dB/dec) B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec) D. +20(

21、dB/dec)2518. 设系统的传达函数为 G(s)= s2 5s 25 ，则系统的阻尼比为（C ）A.25B.5C.1D. 1219 正弦函数sint的拉 氏变换是（B ）A.1B.s22sC. s2sD.12s2220二阶系统当 0 1 时，若是增加 ，则输出响应的最大超调量 % 将（ B ）A. 增加C.不变B.减小D.不定21 主 导 极点 的 特 点是（D ）A. 距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远22 余 弦 函 数costD.距离虚轴很近的 拉 氏 变换是（ C ）A.C.1sss2 2B.D.s2 21s2 223设积分环节的传达函数为G(s)= 1，则其频率特色幅值 M( )=s（C ）A. KB. K2C. 1D. 1224.比