机械理论控制基础试题

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机械工程控制基础考试题及答案

机械工程控制基础考试题及答案

机械工程控制基础考试题及答案机械工程控制基础是机械工程专业中非常重要的一个方面,掌握该领域的基本知识对机械工程师的工作至关重要。

在进行机械工程控制基础考试时,掌握学科基础知识与技巧应是首要准备,同样重要的还有解题能力。

因此,我们在此提供几道机械工程控制基础考试题及答案供大家参考。

1. 下列哪些控制系统是模糊控制系统?A. 摆线刀切削力控制系统B. 滤波器控制系统C. 股票市场交易系统D. 空调控制系统正确答案:A、C、D。

模糊控制系统是一种以模糊逻辑为基础,实现对复杂非线性系统的控制的一种方法。

股票市场交易系统属于复杂非线性系统,可以用模糊控制系统进行控制。

2. 控制系统的传递函数为:G(s) = 1 / [(s + 1)(s + 3)],求其单位阶跃响应。

正确答案:G(s)的单位阶跃响应为:Y(s) = [1 / (s + 1)] - [1 / (s + 3)],通过部分分式分解得到Y(t) = 1/2 - 1/2e^(-2t)。

因此,该系统的单位阶跃响应为Y(t) = 1/2 - 1/2e^(-2t)。

3. 下列哪个量不是PID控制器中的一个参数?A. 比例系数B. 积分时间C. 微分时间D. 控制信号正确答案:D。

PID控制器包括比例控制、积分控制和微分控制三个部分,分别由比例系数、积分时间和微分时间控制。

4. 一个反馈控制系统的开环传递函数为:G(s) = 1 / (s -1),闭环传递函数为:H(s) = G(s) / (1 + G(s)), 求该控制系统的稳态误差。

正确答案:该控制系统的稳态误差为0。

5. 已知一个控制系统稳定,其零极点分布情况如下:零点为s= -1, -2;极点为s = -3, -4,判断该系统稳定类型。

正确答案:由于该控制系统的极点均位于左半平面,因此该控制系统稳定。

6. 下列哪种控制模式比例带宽越大,相对带宽越小?A. 位置控制模式B. 速度控制模式C. 加速度控制模式D. 跟踪控制模式正确答案:B。

机械工程控制基础试卷及答案

机械工程控制基础试卷及答案

第1页(共9页)《机械工程控制基础》试卷(A 卷)一、填空题(每空1分, 共20分)1.对控制系统的基本要求是 系统的稳定性 、 响应的快速性 、 响应的准确性 。

2.已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换L[f(t)]= 1/s2+1/s 或者(1+s )/s2 。

3.二阶系统的极点分别为s1=−0.5,s2=−4, 系统增益为2, 则其传递函数G(S)= 2/(s+0.5)(s+_4)4.零频幅值A(0)表示当频率 接近于零时, 闭 环系统输出的幅值与输入幅值之比。

5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题, 机械工程控制就是研究系统、输入、输出三者之间的动态关系。

6、系统的频率特性求取有三种方法: 根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的s 换为 jw 来求取。

8、微分环节的控制作用主要有 使输出提前 、 增加系统的阻尼 、 强化噪声 。

9、二阶系统的传递函数为 , 其中 为系统的 无阻尼固有频率 , 当 时为 欠阻尼 系统。

在阻尼比ξ<0.707时, 幅频特性出现峰值, 称谐振峰值, 此时的频率称谐振频率ωr = 。

10、一般称能够用相同形式的数学模型来描述的物理系统成为相似系统。

11.对自动控制系统按照输出变化规律分为自动调节系统、随动系统、程序控制系统。

12.对积分环节而言, 其相频特性∠G(jw)=-900。

二、名词解释(每个4分, 共20分)1.闭环系统: 当一个系统以所需的方框图表示而存在反馈回路时, 称之为闭环系统。

2、系统稳定性:指系统在干扰作用下偏离平衡位置, 当干扰撤除后, 系统自动回到平衡位置的能力。

3.频率特性: 对于线性定常系统, 若输入为谐波信号, 那么稳态输出一定是同频率的谐波信号, 输出输入的幅值之比及输出输入相位业班级: 姓名: 学号:……………密………………………………封………………………………线…………………………第2页(共9页)之差统称为频率特性。

历年机械工程控制基础试题及答案

历年机械工程控制基础试题及答案

全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内。

每小题1。

5分,共30分)1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) A 。

系统已定,输入不确定,求系统的输出B 。

系统已定,输入已知,求系统的输出(响应) C.系统已定,规定系统的输入D.系统不定,输入已知,求出系统的输出(响应)2.f(t )如图所示 则L [f (t)]为( )A 。

s 1e —2t B. s 2e -2s C 。

s 1e —2s D 。

s1e —ts3.已知F (s)=1)s(s 1+,则L -1[F (s )]为( )4。

已知F(s)=L [f (t)],若F(s )=12s s 12++,则f(t )|t ∞→=?( )A 。

21 B 。

1 C 。

31D.0 5.下列系统中为线性系统的微分模型为:( )A.dt)t (dx )t (x )dt )t (dx (12dt )t (x d 16i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12dt )t (x d 16i 00202=++C.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12)dt )t (x d (16i 002202=++ D 。

)t (x )t (x )t ln(24dt)t (dx 12e dt )t (x d 16i 00t 202=⋅+⋅+ 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 。

G(S)H(S)1G(S)H(S)+B.G(S)-1H(S)G(S)⋅C 。

1+G(S )·H (S)D 。

G(S)H(S)1G(S)+8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s (s 10++,则系统增益为( )A 。

历年机械工程控制基础试题及答案

历年机械工程控制基础试题及答案

全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内。

每小题1.5分,共30分)1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) A.系统已定,输入不确定,求系统的输出 B.系统已定,输入已知,求系统的输出(响应) C.系统已定,规定系统的输入D.系统不定,输入已知,求出系统的输出(响应) 2.f(t)如图所示 则L [f(t)]为( )A.s 1e -2tB. s 2e -2sC. s 1e -2sD. s1e -ts3.已知F(s)=1)s(s 1,则L -1[F(s)]为( )4.已知F(s)=L [f(t)],若F(s)=12s s 12++,则f(t)|t ∞→=?( )A.21 B.1 C.31D.0 5.下列系统中为线性系统的微分模型为:( ) A.dt)t (dx )t (x )dt )t (dx (12dt )t (x d 16i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12dt )t (x d 16i 00202=++ C.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12)dt )t (x d (16i 002202=++ D.)t (x )t (x )t ln(24dt)t (dx 12e dt )t (x d 16i 00t 202=⋅+⋅+ 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1C.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.G(S)H(S)1G(S)H(S)+B.G(S)-1H(S)G(S)⋅C. 1+G(S)·H(S)D.G(S)H(S)1G(S)+8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s (s 10++,则系统增益为( )A.10B.0.5C.4D.5 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.1s 22s 1+++ B.1s 2s 32++ C.s2e 2s 1-+ D.se 1s 1-+ 10.某系统的传递函数为2)1)(s (s 5++系统的零极点为( )A.极点s 1=-1, s 2=-2,零点s 3=5B.极点s 1=1, s 2=2C.极点s 1=-1, s 2=-2D.极点s 1=1, s 2=2,零点s 3=-511.下列信号中,哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( )A.单位阶跃B.单位脉冲C.单位斜坡D.单位正弦 12.系统如图 ,其稳态误差定义为( )A.e ss =0s lim →SG(S) B.e ss =∞→s lim te(t)C.e ss =∞→t lim e(t) D.e ss =0t lim →e(t)13.某系统传函数为G(s)=τ+s k,则转角频率为( ) A.τ1B.τC.k/τD.k τ 14.控制系统中( )A.系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越大B.系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越小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( )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)=2nn 22ns 2s ω+ζω+ω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 二、填空题(每空0.5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。

机械工程控制基础试卷(A)

机械工程控制基础试卷(A)

2009/2010 学年第 1 学期机械工程控制基础课程考试试题(A)卷类别函授夜大拟题人宗殿瑞适用专业机电(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、选择题(每小题1分,共60分)1、控制论的中心思想是( )A 系统是由元素与子系统组成;B 机械系统与生命系统乃至整个社会经济系统等都有一个共同特点,即通过信息传递、加工处理、并利用反馈进行控制;C 有些系统可控有些系统不可控;D 控制系统有两大类即开环控制系统和闭环控制系统。

2、闭环控制系统中的( ) 反馈作用A 依输入信号大小而存在;B 不一定存在;C 必然存在D 一定不存在。

3、控制系统以不同尺度可分为不同类型,以下()的分类是正确的?A 线性系统和离散系统B 开环系统和闭环系统;C 自动控制系统和人工控制系统; D 数字系统和模拟系统。

4、关于反馈的说法正确的是()。

A 反馈实之上就是信号的并联;B 正反馈就是输入信号与反馈信号相加;C 反馈是一种输入信号;D 反馈是输出以不同方式对系统作用。

5、开环控制系统的控制信号取决于()。

A 系统的实际输出;B 系统的实际输出与理想输出之差;C 输入与输出之差;D 输入信号。

6、机械工程控制论研究的对象是()。

A 机床主传动系统的控制论问题;B 高精度加工机床的控制论问题;C 自动控制机床的控制论问题;D 机械工程领域中的控制论问题7、对于控制系统,反馈一定存在于()中?A 开环系统;B 线性定常系统;C 闭环系统;D 线性时变系统8、以下关于信息的说法正确的是( )A 不确定性越小的事件信息量越大;B 不确定性越大的事件信息量越大;C 信号越大的事件信息量越大;D 信号越小的事件信息量越大9、关于系统模型的说法正确的是( )A 每一个系统只能有一种数学模型;B 系统动态模型在一定条件下可以简化为静态模型;C 动态模型比静态模型好;D 动态模型不比静态模型好。

10 机械工程论所研究的系统()A 仅限于物理系统;B 仅限于机械系统;C 仅限于抽象系统;D 物理系统和抽象系统。

机械控制工程基础试题及答案

机械控制工程基础试题及答案

一、单项选择题(在每小题的四个被选答案中,选出一个正确的答案,并将其答案按顺序写在答题纸上,每小题2分,共40分)1.闭环控制系统的特点是A不必利用输出的反馈信息 B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制 C 不一定有反馈回路 D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零,因此不是用偏差来控制的2.线性系统与非线性系统的根本区别在于 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3.,则A BC D4.已知,且,则A 0BCD 15.已知函数如右图所示,则A BCD6.某系统的传递函数为,其零、极点是A 零点,;极点B 零点,;极点C 零点;极点,D 没有零点;极点7.某典型环节的传递函数为,它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节8.系统的传递函数只与系统的○有关。

A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 本身的结构与参数9.系统的单位脉冲响应函数,则系统的单位阶跃响应函数为A B C D10.对于二阶欠阻尼系统来说,它的阻尼比和固有频率A 前者影响调整时间,后者不影响B 后者影响调整时间,前者不影响C 两者都影响调整时间D 两者都不影响调整时间11.典型一阶惯性环节的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得,时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12.已知,且已分别测试得到:的幅频特性,相频的幅频特性,相频则ABCD13.已知,其相频特性为A BC D14.若系统的Bode图在处出现转折(如图所示),其渐近线由转到,这说明系统中有一个环节是A BCD15.设某系统开环传递函数为:,则此闭环系统A 稳定B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件16.为开环频率特性幅值等于1时的相位角,则相位裕度等于A BC D17.系统的开环对数坐标图(Bode图)与极坐标图(Nyquist图)之间的对应关系为A Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的点B Bode图上的线对应于Nyquist图的负实轴C Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上区间D Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴18.若已知某系统串联校正装置的传递函数为,其中则它是一种A 相位滞后—超前校正B 相位滞后校正C 相位超前校正D 相位超前—滞后校正19.从某系统的Bode图上,已知其剪切频率,则下列串联校正装置的传递函数中,能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下,通过适当调整增益使系统稳态误差减至最小的是A BC D20.下列串联校正装置的传递函数中,能在频率处提供最大相位超前角的是A BC D二、简答题(1,2小题每题7分,3,4小题每题8分,共计30分)1.试求一阶系统的单位阶跃响应,画出近似响应曲线,并标出时间常数T的值。

最新机械工程控制基础考试题完整版

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机械控制工程基础考试完整篇一、填空题1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理,而非线性控制系统则不能。

2.反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。

3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类,控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。

4. 根据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。

5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号,则称此系统为离散(数字)控制系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。

6. 根据控制系统元件的特性,控制系统可分为__线性__ 控制系统、 非线性_控制系统。

7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。

8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、 快速性 和准确性。

9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。

10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ,并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。

12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从初始状态到最终稳定状态的响应过程。

13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。

14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为21s 。

15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。

16.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差e ss = ∞ 。

17. I 型系统G s Ks s ()()=+2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 ∞ 。

18. 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是Tte --1。

19.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。

20. 二阶系统的典型传递函数是2222nn nw s w s w ++ξ。

【试题】2020机械工程控制基础考试题及答案

【试题】2020机械工程控制基础考试题及答案

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 【关键字】试题填空题(每空1分,共20分)1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理,而非线性控制系统则不能。

2.反应控制系统是根据输入量和__反应量__的偏差进行调节的控制系统。

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征方程的所有根的实部都是__负数__时,系统是稳定的。

5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反应 _连接。

6.线性定常系统的传递函数,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。

8.线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。

9.积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为__-20__dB/dec。

10.二阶系统的阻尼比ξ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,Ⅱ型系统的稳态误差ess=__0__。

12.0型系统对数幅频特性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。

14. 根据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可以概括为三个方面:稳定性、__快速性__和准确性。

16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定,与__输入量、扰动量__的形式无关。

17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼自然振荡频率wn 。

18. 设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(jω)|=。

19. 分析稳态误差时,将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…,这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。

机械工程控制基础考试题及答案

机械工程控制基础考试题及答案

机械工程控制基础考试题及答案TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-填空题(每空1分,共20分)1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理,而非线性控制系统则不能。

2.反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。

3.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差e ss =∞___。

4.当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时,系统是稳定的。

5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。

6.线性定常系统的传递函数,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2)(1a s +。

8.线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。

9.积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为__-20__dB /dec 。

10.二阶系统的阻尼比ξ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,Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0__。

12.0型系统对数幅频特性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21s 。

14. 根据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可以概括为三个方面:稳定性、__快速性__和准确性。

16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定,与__输入量、扰动量__的形式无关。

17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼自然振荡频率w n 。

18. 设系统的频率特性G(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(jω)|=)()(22w I w R +。

机械工程控制基础试卷(A) 试题标准答案

机械工程控制基础试卷(A) 试题标准答案

拟题学院(系): 机电学院 适用专业: 机自07C2009/2010 学年 1 学期 机械工程测试技术 试卷(A) 试题标准答案(答案要注明各个要点的评分标准)一 填空(每空1分 共20分)1、时间(t ),频率(f );2、离散性,谐波性,收敛性;3、被测量;4、线性;5、涡电流;6、mv / (m/s);7、电压或电流;8、幅频特性曲线降为最大值的21倍时对应的频率为截止频率;12c c f f B -=;122c c f f =;9、大;10、带通滤波法,傅立叶变换法;11、100;12、时域,频域;13、远大于;二、选择题(把正确答案前的字母填在空格上,每题1分,共20分)1—5 D B C A B6—10 D B D B D11-15 C B B C D16-20 A C D D B三、判断题(用√或×表示,在正确的题目对应的括号里填√,反之填 ×,每题1分,共20分)1、√;2、╳;3、√;4、 ╳;5 ╳;6、√;7、 √;8、√;9、 ╳;10、 ╳ ;11、√;12、╳;13、√;14、√;15、√;16、╳;17、╳;18、√;19、√;20、╳;四、简答和计算题(共40分)1.(5分)2分频谱特点:离散性、谐波性、递减性 3分(每答对一个得1拟 题 人: 宗殿瑞书写标准答案人: 宗殿瑞分)2. (5分)输出y(t)与输入x(t)满足关系y(t)=A0x(t-t), 其中A和t为常数,则为不失真测试。

2分或者用文字描述上述关系,描述正确2分,不完整1分,错误不得分。

实现不失真测试的测试装置的幅频特性为 A(ω)= A= 常数 1.5分相频特性为φ(ω)=ωt- 1.5分或者用文字表述,表述正确同样得分。

3. (5分)(1)电压幅值调理(或者放大) 1分(2)滤波(或者滤去高频) 2分(3)隔离直流分量(或者隔直) 1分(4)如原信号进行调制,则应先进行解调(或者解调) 1分4. (5分)(1)互相关函数,因为是非奇非偶函数。

机械控制基础期末考试试题

机械控制基础期末考试试题

机械控制基础期末考试试题# 机械控制基础期末考试试题## 一、选择题(每题2分,共20分)1. 机械控制系统的基本组成包括以下哪项?A. 传感器B. 执行器C. 控制器D. 所有以上选项2. PID控制器中,P代表什么?A. 比例B. 积分C. 微分D. 反馈3. 以下哪个不是控制系统的类型?A. 开环控制系统B. 闭环控制系统C. 线性控制系统D. 非线性控制系统4. 系统稳定性分析中,根轨迹法主要用于分析系统的:A. 频率响应B. 时间响应C. 稳定性D. 控制精度5. 以下哪个是控制系统设计中常用的性能指标?A. 稳态误差B. 动态响应C. 系统稳定性D. 所有以上选项## 二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述开环控制系统与闭环控制系统的区别。

2. 解释什么是系统的稳定性,并给出判断系统稳定性的两种方法。

3. 描述PID控制器的工作原理及其在控制系统中的应用。

## 三、计算题(每题25分,共50分)1. 给定一个二阶系统,其传递函数为:\[ G(s) = \frac{\omega_n^2}{s^2 + 2\zeta\omega_n s +\omega_n^2} \]其中,\( \omega_n \) 为自然频率,\( \zeta \) 为阻尼比。

假设 \( \omega_n = 10 \) rad/s,\( \zeta = 0.7 \)。

计算该系统在单位阶跃输入下的稳态误差。

2. 考虑一个简单的控制系统,其开环传递函数为:\[ G(s)H(s) = \frac{K}{(s+a)(s+b)} \]其中,\( K = 5 \),\( a = 2 \),\( b = 3 \)。

设计一个PID 控制器,使得系统在单位阶跃输入下达到超调量不超过5%,且调节时间不超过2秒。

## 四、论述题(共20分)1. 论述现代控制系统设计中,数字控制技术与传统模拟控制技术相比的优势和局限性。

请注意,本试题仅为示例,实际考试内容和格式可能有所不同。

机械控制工程基础复习题及答案

机械控制工程基础复习题及答案

机械控制工程基础复习题11、 选择填空(30分,每小题2分)(下列各题均给出数个答案,但只有一个是正确的,请将正确答案的序号写在空白 处)1.1在下列典型环节中,属于振荡环节的是 。

(A) 101.010)(2++=s s s G (B) 101.01)(2++=s s s G (C) 101)(+=s s G 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Laplace变换之比,其表达式 。

(A )与输入量和输出量二者有关(B )不仅与输入量和输出量二者有关,还与系统的结构和参数有关 (C )只与系统的结构和参数有关,与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间p t 满足 。

(A )0)(=pp o dt t dx (B ))()(∞=o p o x t x (C ))()()(∞⋅∆≤∞-o o p o x x t x其中,)(t x o 为系统的单位阶跃响应。

1.4开环传递函数为G (s )的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。

(A) )(lim 0s G K s v →= (B) )(lim 2s G s K s v →=(C) )(lim 0s sG K s v →=1.5最大百分比超调量(%)p M 的定义式为 。

(A ))()(max (%)∞-=o o p x t x M (B) %100)()()(max (%)∞∞-=o o o p x x t x M(C ))()(max(%)t x t x M i o p = 其中,)(t x i 为系统的输入量,)(t x o 为系统的单位阶跃响应,)(max t x o 为)(t x o 的最大值。

1.6给同一系统分别输入)sin()(11t R t x i ω=和)sin()(2t R t x r i ω=这两种信号(其中,r ω是系统的谐振频率,1ω是系统正常工作频率范围内的任一频率),设它们对应的稳态输出分别为)sin()(1111ϕω+=t C t x o 和)sin()(222ϕω+=t C t x r o ,则 成立。

机械工程控制基础考试题完整版1

机械工程控制基础考试题完整版1

机械控制工程基础一、填空题1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 叠加 原理,而非线性控制系统则不能。

2.反馈控制系统是根据输入量和 反馈量 的偏差进行调节的控制系统。

3. 根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类,控制系统可分为开环_控制系统、_闭环控制系统。

4. 根据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。

5. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号,则称此系统为离散(数字)控制系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。

6. 根据控制系统元件的特性,控制系统可分为线性 控制系统、 非线性_控制系统。

7. 线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 线性微分 方程来描述。

8. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、 快速性 和准确性。

9. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。

10. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

11. 传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于 系统本身的结构和参数 ,并且只适于零初始条件下的 线性定常 系统。

12. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从初始状态到最终稳定状态的响应过程。

13. 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。

14. 单位斜坡函数t 的拉氏变换为21s。

15. 单位阶跃信号的拉氏变换是 1 。

16.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差 ∞ 。

17. I 型系统G s Ks s ()()=+2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 ∞ 。

18. 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是Tte --1。

19.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 无阻尼固有频率ωn 。

20. 二阶系统的典型传递函数是2222nn nw s w s w ++ξ。

机械控制工程基础习题集

机械控制工程基础习题集

机械控制工程基础习题集一、填空题1、对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、(快速性)和(准确性)。

2、线性控制系统最重要的特性是可以应用(叠加)原理,而非线性控制系统则不能。

3、根据控制系统元件的特性,控制系统可分为(线性)控制系统、(非线性)控制系统。

4、反馈控制系统是根据输入量和(反馈量)的偏差进行调节的控制系统。

5、控制系统校正元件的作用是(改善系统性能)。

6、按系统有无反馈,通常可将控制系统分为(开环系统)和(闭环系统)。

7、方框图中环节的基本连接方式有串联、(并联)和(反馈)连接。

8、在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有(微分方程)、(传递函数)等。

9、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是(负数)时,系统是稳定的。

10、线性定常系统的传递函数,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。

11、若时间常数f(t)的拉氏变换为F(s),当F(s)=s时,f(t)=(coswt)。

s2+w212、若输入已经给定,则系统的输出完全取决于(传递函数)。

13、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是(负数)时,系统是稳定的。

14、不同属性的物理系统可以有形式相同的(数学模型)。

15、理想微分环节的输出量正比于(输入量)的微分。

16、稳定系统的时间响应分为(瞬态响应)与(稳态响应)。

17、位置误差、速度误差、加速度误差分别指输入是(阶跃)、(斜坡)和(加速度)输入时所引起的输出上的误差。

18、传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于(系统本身的结构和参数),并且只适于零初始条件下的(线性定常)系统。

19、线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为(相频特性)。

20、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,其斜率为(20)dB/dec。

21、若输入已经给定,则系统的输出完全取决于(传递函数)。

22、瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从(初始)状态到(最终或稳定)状态的响应过程。

机械工程控制基础第1阶段测试题

机械工程控制基础第1阶段测试题

考试科目:《机械工程控制基础》(第一章、第二章)(总分100分) 时间:90分钟学习中心(教学点) 批次: 层次: 专业: 学号: 身份证号: 姓名: 得分:一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。

)1、控制论的中心思想是( )。

A 、系统是由元素或子系统组成的B 、机械系统与生命系统乃至社会和经济系统等都有一个共同的特点,即通过信息的传递、加工处理,并利用反馈进行控制C 、有些系统可控,有些系统不可控D 、控制系统有两大类,即开环控制系统和闭环控制系统 2、机械系统之所以表现动态特性主要原因是( )。

A 、机械系统是又由机械部件组成的 B 、存在阻尼元件 C 、存在弹性元件 D 、存在内反馈 3、以下关于系统模型说法正确的是( )。

A 、每个系统只能有一种数学模型B 、系统动态模型在一定条件下可简化为静态模型C 、动态模型比静态模型好D 、静态模型比动态模型好4、以下几个微分方程表示的系统中,属于线性定常系统的是( )。

A 、x 02+2x 0+2=2x i B 、x 0’’+2x 0’+2t=2x iC 、x 0’’+2x 0’+2x 0=2x i D 、x 02+2x 0+2t=2x i5、某典型环节的传递函数为G(s)=1/s ,则该环节为( )。

A 、惯性环节 B 、积分环节 C 、微分环节 D 、比例关节6、设一系统的传递函数为s e s τ-•+121则该系统可看成为由( )串联而成。

A 、惯性环节与延时环节 B 、比例环节、惯性环节与延时环节 C 、惯性环节与导前环节 D 、比例环节、惯性环节与导前环节 7、闭环自动控制的工作过程是( )。

A 、测量系统输出的过程B 、检测系统偏差的过程C 、检测偏差并消除偏差的过程D 、使系统输出不变的过程 8、系统和输入为已知,求输出,并对系统动态特性进行研究,称为( )。

A、系统综合B、系统分析C、系统辨识D、系统设计9、对控制系统的首要要求是()。

(完整word版)机械控制工程基础习题集

(完整word版)机械控制工程基础习题集

《机械控制工程基础》习题及解答目录第1章绪论第2章控制系统的数学模型第3章控制系统的时域分析第4章控制系统的频域分析第5章控制系统的性能分析第6章控制系统的综合校正第7章模拟考试题型及分值分布第1章绪论一、选择填空题1。

开环控制系统在其控制器和被控对象间只有(正向作用).P2A。

反馈作用 B.前馈作用 C.正向作用 D。

反向作用2.闭环控制系统的主反馈取自(被控对象输出端)。

P3A。

给定输入端 B.干扰输入端 C。

控制器输出端 D。

系统输出端3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有(反向作用)。

P3A.反馈作用B.前馈作用C.正向作用D.反向作用A.输入量B.输出量 C。

反馈量 D。

干扰量4。

自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除(偏差的过程)。

P2—3A.偏差的过程 B。

输入量的过程 C.干扰量的过程 D。

稳态量的过程5。

一般情况下开环控制系统是(稳定系统)。

P2A。

不稳定系统 B.稳定系统 C.时域系统 D。

频域系统6。

闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外,还必须有(B)。

p5A.给定环节 B。

比较环节 C.放大环节 D。

执行环节7。

闭环控制系统必须通过(C)。

p3A.输入量前馈参与控制B.干扰量前馈参与控制C。

输出量反馈到输入端参与控制 D。

输出量局部反馈参与控制8。

随动系统要求系统的输出信号能跟随(C的变化)。

P6A。

反馈信号 B。

干扰信号 C.输入信号 D。

模拟信号9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为(负反馈)。

P3A。

局部反馈 B.主反馈 C.正反馈 D。

负反馈10.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是(开环控制系统)。

P2A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统 D。

非线性控制系统11.自动控制系统的反馈环节中一般具有( B )。

p5A.。

给定元件B.检测元件 C.放大元件 D.执行元件12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔B 〕p8A。

快速性 B.准确性 C。

机械工程控制基础试题

机械工程控制基础试题

机械工程控制基础试题一、选择题1. 在开环系统中,系统的输出主要受_______ 的影响。

A. 输入信号B. 初始状态C. 系统参数D. 外部干扰2. 在控制系统中,通常用_______ 来表示系统对输入信号的响应。

A. 系统的传递函数B. 系统的开环传递函数C. 系统的闭环传递函数D. 系统的输出函数3. 在工程实际中,对系统的动态特性要求用_______ 来描述。

A. 一阶系统B. 二阶系统C. 高阶系统D. 低阶系统4. 对于线性定常系统,当输入信号为_______ 时,系统输出与输入信号成正比。

A. 单位阶跃函数B. 单位脉冲函数C. 单位斜坡函数D. 单位加速度函数5. 在自动控制系统中,如果系统的输出不能完全复现输入,就意味着系统_______ 。

A. 具有稳定性B. 不稳定C. 具有快速性D. 具有准确性6. 在开环控制系统,输入信号不受输出信号影响的控制方式是( )。

A. 位移控制B. 速度控制C. 流量控制D. 开环控制7. 在闭环控制系统中,控制器的作用是( )。

A. 输出信号B. 输入信号C. 放大信号D. 调节系统输出量与给定值之间的偏差8. 在机械工程中,常用的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制,其中闭环控制系统的优点是( )。

A. 系统结构简单B. 控制精度高C. 对干扰和参数变化不敏感D. 不需要反馈装置9. 在机械工程中,为了提高系统的稳定性,通常采用的方法是( )。

A. 增大开环增益B. 引入负反馈C. 减小系统阻尼比D. 提高系统刚度10. 在机械工程中,为了减小系统的稳态误差,通常采用的方法是( )。

A. 增大开环增益B. 减小系统阻尼比C. 提高系统刚度D. 减小系统干扰二、填空题1. 控制系统的基本组成包括_______ 、_______ 、_______ 和_______ 。

2. 在控制系统中,通常用_______ 来描述系统的动态特性。

3. 如果系统的输出量与输入量成正比,则该系统称为_______ 系统。

机械控制工程基础考试试题

机械控制工程基础考试试题

机械控制工程基础一、填空(每空1分,共10分)1、自动控制是在没有人直接参与的情况下,利用使生产工程或被控制对象的某一物理量按运行。

2、控制系统的基本联接方式有联、联和联接。

3、反馈是形成机械系统动态特性的根本原因,为达到某种目的而人为加入的反馈称为反馈。

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图上的线;极坐标图上的负实轴对应于Bode 图上的线。

二、选择题(10×2分=20分)1、反馈控制系统是指系统中有( )A、反馈回路B、惯性环节C、积分环节D、PID调节器2、自动控制系统按照有无反馈来分,可以分为( )A、开环系统和随动系统B、闭环系统和随动系统C、恒值控制系统和开环系统D、开环系统和闭环系统3、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4、系统的传递函数是在零初始条件下,其( )的Laplace变换之比。

A、输入与输出B、输出与输入C、输出与偏差D、输出与误差5、瞬态响应的几个性能指标中,不能反映系统时间响应的快速性的是( )A上升时间t r B最大超调量M pC调整时间t s D峰值时间t p6、设ωc为幅值穿越(交界)频率,φ(ωc)为开环频率特性幅值为1时的相位角,则相位裕度为( )A180°-φ(ωc) Bφ(ωc)C180°+φ(ωc) D90°+φ(ωc)7、稳定性裕量中,G(jω)H(jω)曲线与单位圆相交时的频率是( )A相位交界频率B幅值交界频率C截止频率D相位穿越频率8、下列哪一项不是控制系统的性能指标( )A时域性能指标B频域性能指标C稳定性裕量指标D综合性能指标9、某系统的微分方程为52000() ()()()x t x t x t x t i+⋅=,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10、相位超前校正网络的作用是下列的哪一项( )A系统的相对稳定性得到提高B增加闭环系统的稳定性裕度C系统的带宽下降D系统的上升时间和调整时间加长三、简答题(每小题7分,共42分)1.什么是线性系统,其最重要的特性是什么?2.什么是时间响应?按照控制作用的特点可将系统分为哪几类?3.对控制系统的基本要求是什么?4.控制系统稳定性的定义是什么?5.系统稳定的充分必要条件是什么?6. 写出六种典型环节的传递函数。

机械工程控制基础试题 (1)

机械工程控制基础试题 (1)

一、填空题(20分)1、系统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递函数有关。

2、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、快速性和精确或准确性。

3、传递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。

4、传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于系统本身的结构和参数,并且只适于零初始条件下的线性定常系统。

5、判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根,即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。

6、频率响应是系统对正弦输入稳态响应,频率特性包括幅频和相频两种特性。

7、系统的性能指标按其类型可分为时域性能指标,频域性能指标,综合性能指标。

8、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。

9、系统稳定的充要条件是:系统的全部特征根都具有负实部。

10、对广义系统,按反馈情况可分为开环系统、闭环系统。

选择题(20分) 1、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2、微分环节的频率特性相位移θ(ω)= ( A )A. 90°B. -90°C. 0°D. -180° 3、设系统的传递函数为G(s)=255252++s s ,则系统的阻尼比为 ( C )A.25B. 5C. 21D. 14、正弦函数sin t ω的拉氏变换是 ( B )A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+ 5、比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( C )A.90°B.-90°C.0°D.-180°6、一阶系统的阶跃响应, ( D ) A.当时间常数T 较大时有振荡B.当时间常数T 较小时有振荡C.有振荡D.无振荡7、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的( C )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是8、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是( D )A.脉冲函数B.斜坡函数C.抛物线函数D.阶跃函数9、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的( B )A.代数方程B.特征方程C.差分方程D.状态方程10、线性定常系统的传递函数,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换与输入信号的拉氏变换之比简答题(20分)1、什么是反馈?为什么要进行反馈控制?答:反馈是指人们为了达到一定的目的,有意加入的反馈,闭环控制系统的工作是基于系统的实际输出与输入间的偏差之上的,在系统存在扰动的情况下,这种偏差就会出现。

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11. 系统的开环传递函数为G(s)=
1
50150+-s .s .,则其 =)(ωj G , =∠)(ωj G 。

12. 截至频率b ω的定义为: ,系统的频宽是指: 。

13. 闭环系统的谐振峰值定义为 。

14. 若已知单位负反馈系统的闭环传递函数为)(s φ,则其开环传递函数)(s G 等于 。

15. 系统稳定的必要和充分条件是其特征方程的所有的根 。

二、 问答题(每题8分,共40分)
1. 已知系统的传递函数为
4
22)(2++=s s s G 求在频率f =1Hz,幅值A =10的正弦输入信号作用下,系统的稳态输出的幅值与相位。

2. 已知最小相位系统开环幅频特性如图所示。

求系统的传递函数并估算幅值穿越频率c ω
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3. 设图(a )所示系统的单位阶跃响应如图(b )所示。

试确定系统参数,1K 2K 和a 。

4. 已知单位反馈系统的闭环传递函数为24()34
G s s s =
++, 试判断系统的类型并求出单位斜坡输入下的稳态误差。

5.已知系统框图如下,求输入及干扰分别作用下的误差传递函数)()(s R s E R 及)()(s N s E N 。

三.计算题(第1题20分,第2题10分,共30分)
1.设单位反馈系统的开环传递函数为:)
15.0)(12.0()(++=
s s s k s G ,试求: (1) 使得闭环系统稳定的k 的取值范围;
(2) K =3时系统的奈奎斯特图及伯德图;
(3) K =3时系统的相位裕量。

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