历年机械工程控制基础试题及答案

17.一系统的传递函数为 ，则其截止频率 为（A）
A. 2
18.一系统的传递函数为 ，则其相位角 可表达为（B）
A. B.
C. D.
19.一系统的传递函数为 ，当输入 时，则其稳态输出的幅值为（A）
A. B.
20.延时环节 ，其相频特性和幅频特性的变化规律是（D）
A. dB
B. dB
C. dB
D. dB
7.系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（B）
A.
B.
C.
D.
8.二阶系统的极点分别为 ，系统增益为5，则其传递函数为（D）
A. B.
C. D.
9.某系统的传递函数为 ，则该系统的单位脉冲响应函数为（A）
A. B.
C. D.
10.二阶欠阻尼系统的上升时间 定义为（C）
A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间
C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的
D.以上叙述均不正确
25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（D）
A.截止频率 B.谐振频率 与谐振峰值
C.频带宽度D.相位裕量 与幅值裕量kg
26.一单位反馈系统的开环传递函数为 ，则该系统稳定的K值范围为（A）
＞0＞1
＜K＜10D. K＞－1
27.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（A）
35.(6分)化简下列方框图，并写出传递函数。
36.(6分)某系统如图
试求该系统的峰值时间、最大超调量(单位阶跃输入)
37.(8分)设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=
试求闭环的Mr,ωr和ωd
38.(8分)已知系统开环传递函数为G(s)=
(1)试画出传递函数对应的渐近线幅频特性曲线；
(2)试画出相应的近似相频特性曲线；
在极坐标下表示为
39.简述串联相位超前校正的特点。
解：.相位超前校正特点：
A.
B.
C.
D.
6.对于定常控制系统来说，( )
A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变
B.微分方程的各阶微分项的幂为1
C.不能用微分方程表示
D.系统总是稳定的
7.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( )
A. B.
C. 1+G(S)·H(S) D.
8.二阶系统的传递函数为 ,则系统增益为( )
A.减小系统的增益B.增大系统的增益
C.减小输入信号D.使用开环系统
19.所谓校正(又称补偿)是指( )
A.加入PID校正器B.在系统中增加新的环节或改变某些参数
C.使系统稳定D.使用劳斯判据
20.二阶振荡环节G(s)= 的幅频特性（）
A.ζ越大，谐振峰越高B.ζ越小，谐振峰越高
C.ωn越小，谐振峰越高D.ωn越大，谐振峰越高
C.系统型次 越高，开环增益K越小，系统稳态误差越小
D.系统型次 越低，开环增益K越小，系统稳态误差越小
12.一系统的传递函数为 ，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
13.一闭环系统的开环传递函数为 ，则该系统为（C）
型系统，开环增益为8型系统，开环增益为8
A.开环传递函数零点在S左半平面的个数
B.开环传递函数零点在S右半平面的个数
C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数
D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数
24.关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是（B）
A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的
B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的
C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况
D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况
17.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( )
A.闭环系统的传递函数B.开环系统的传递函数
C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程D.闭环系统的特征方程
18.为了增加系统的稳定性裕量，可以( )
34.0型系统 在单位阶跃输入下，稳态误差为0，在单位加速度输入下，稳态误差为 。
35.频率响应是系统对正弦输入的稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。
三、简答题（共16分）
36.二阶系统的传递函数为 ，试在左图中标出系统的特征根在S平面上的位置，在右图中标出单位阶跃曲线。
解：
37.时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能？
24.系统在外加激励作用下，其________随________变化的函数关系称为系统的时间响应。
25.频率响应是系统对________输入的________。
26.若系统传递函数G(S)的所有________均在S平面的________，则系统称为最小相位系统。
27.一个系统稳定的必要和充分条件是，其特征方程的所有的根都必须为________或________。也即稳定系统的全部根Si均应在复平面的________。
A. B.
C. D.
5.若 ，则 （B）
A. B.
C. D.
6.线性系统与非线性系统的根本区别在于（C）
A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数
B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入
C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理
D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少
(3)系统是否稳定，为什么?
全国2001年10月机械工程控制基础试题
课程代码：02240
第一部分选择题
一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.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
C.系统阶次越高，增益K越大，系统稳定误差越小
D.系统阶次越高，稳态误差越大
15.在设计控制系统时，稳定性判断( )
A.不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定
16.系统的正弦响应是指( )
A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况
B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况
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
2.若 ，则 （B）
A. B.
C. D.
3.已知 其 （C）
A. B.
C. D.
4.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（D）
A.增大开环幅值穿越频率
B.增大稳态误差
C.减小稳态误差
D.稳态误差不变，响应速度降低
30.串联校正环节 ，关于A与B之间关系的正确描述为（A）
A.若Gc(s)为超前校正环节，则A＞B＞0
B.若Gc(s)为滞后校正环节，则A＞B＞0
C.若Gc(s)为超前—滞后校正环节，则A≠B
D.若Gc(s)为PID校正环节，则A=0，B＞0
9.若系统的单位脉冲响应为e-2t+2e-t，则系统的传递函数为：( )
A. B. C. D.
10.某系统的传递函数为 系统的零极点为( )
A.极点s1=-1, s2=-2,零点s3=5
B.极点s1=1, s2=2
C.极点s1=-1, s2=-2
D.极点s1=1, s2=2,零点s3=-5
11.下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( )
二、填空题(每空分，共10分)
21.闭环系统是指系统的________对系统有控制作用，或者说，系统中存在________的回路。
22.设计控制系统基于以下几个要求：________性、________性、________性和________性。
23.传递函数通过________与________之间信息的传递关系，来描述系统本身的动态特征。
B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间
C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间
D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间
11.系统类型 、开环增益 对系统稳态误差的影响为（A）
A.系统型次 越高，开环增益K越大，系统稳态误差越小
B.系统型次 越低，开环增益K越大，系统稳态误差越小
校正器是能够实现P________，I和D________控制作用的校正器。
三、简答题(每小题5分，共20分)
29.(5分)什么是反馈(包括正反馈和负反馈)?什么是闭环控制系统?
30.(5分)单位反馈系统的前向通道传递函数为Gk(s)= ，a、b、c为大于0的常数。
(1)试写出静态误差系数Kp、Kv和Ka。
21.一单位反馈系统的开环传递函数为 ，当K增大时，对系统性能能的影响是（A）
A.稳定性降低B.频宽降低
C.阶跃输入误差增大D.阶跃输入误差减小
22.一单位反馈系统的开环Bode图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为 的渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为 ，则当输入为 时，其稳态误差为（A）
利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时， 中的Z表示意义为（D）
解：td延迟时间
tr上升时间
tp峰值时间
Mp超调量
ts调节时间
td、tr、tp、ts反映系统的快速性
Mp反映系统的相对稳定性。
38.简述相位裕量 的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。
解：定义：是开环频率特性幅值为1时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。