武汉科技大学机械控制基础考试考点考纲及课堂习题,考试习题课程复习提纲

机械工程控制基础机械控制基础考试考点考纲及课堂习题，考试习题

第一章

1、“系统”、“反馈”的定义；

2、闭环反馈系统的构成；

3、对控制系统的基本要求：稳定性、快速性、准确性。

第二章

1、拉氏变换及其特性（位移、延时）

2、典型环节的传递函数（惯性环节-一阶系统；振荡环节-二阶系统）

3、方框图的简化

第三章

1、典型输入信号的拉氏变换

2、一阶系统的时间相应（脉冲相应和阶跃响应）

3、二阶系统的阶跃响应

4、二阶系统时间响应的性能指标

5、系统的稳态误差求解（开环系统的型次与输入信号的对应关系）

第四章

1、系统的动刚度及动柔度的定义

2、频率特性的含义，幅频特性、相频特性、实频特性、虚频特性的求解

3、频率特性的极坐标图（Nyquist图）的绘制

4、频率特性的对数坐标图（Bode图）的绘制

5、频率特性的特征量

第五章

1、Routh 判据的应用（代数判据，闭环特征方程D(s) ）

2、Nyquist判据的应用（几何判据，应用开环系统的N图与(-1,j0)点是否包含的关系判断闭环是否稳定）

3、Bode判据的应用（几何判据，应用开环系统的B图判断闭环是否稳定，W c

4、相对稳定性（幅值裕量、相位裕量）的求解

《机械工程控制基础》课堂练习（第二章）

班级： 姓名： 成绩： 1.在下例用微分方程表示的系统中，设x o 、x i 分别表示系统的输出和入，则其中的线性定常系统为： ，该系统的传递函数为: 。

（1）i o o o o x x x x x 222=++

（2）i o o o x x x x 222=++ （3）i o o o x tx x x

222=++ 2. 图示系统中，x i 、x o 分别为系统的输入、输出位移，试列写该系统的微分方程。

c 1

3.设X i （s ）为图示系统的指令输入，N （s ）为系统干扰输入，K 1、K 2均为常数。试确定G (s )，使系统在干扰输入时产生的输出X o 为0。（注：此时可令X i =0）

题2图

题3图

《机械工程控制基础》课堂练习（第三章）

班级： 姓名： 成绩： 1. 已知某一阶系统的单位斜坡响应为)1.01.0(10)(10t

o e

t t x -+-=，试求：（1）其单位阶

跃响应和单位脉冲响应函数；（2）该一阶系统的时间常数T 。

2. 已知系统的单位阶跃响应为t t

ou e e

t x 10602.12.01)(---+=，试求：（1）该系统的闭环传

递函数；（2）系统的阻尼比ξ 和无阻尼固有频率ωn 。

3. 已知图示单位反馈系统的闭环传递函数为0

12

230

1)(a s a s a s a s a s G B ++++=

，求（1）该系统的开环传递函数G （s ）；（2）系统对单位阶跃输入和斜坡输入的稳态误差。

题3图

机械工程控制基础》课堂练习（第五章）

班级：姓名：成绩：2.一个线性定常系统稳定的充分必要条件是什么？

3.图示为某开环稳定I型系统的开环频率特性的Nyquist图，试

根据Nyquist判据判定该系统闭环是否稳定。若系统不稳定，

则指出闭环系统不稳定极点的个数。

3. 已知某I型系统开环稳定，其由比例环节、积分环节和两个惯性环节组成。当开环增益

K=100时，其开环频率特性的Bode图如图所示，且ω1已知。求：

（1）确定系统的开环传递函数，并写出系统开环幅频和相频特性；

（2）确定使系统闭环稳定的K值范围。（提示：lg5=0.7）

Re Im

-1

ω

题2图14