机械控制工程基础试题及答案

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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 。

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.2.已知传递函数为,且,试绘制其极坐标近似图(Nyguist图).3.某系统Bode图如下图(1)系统稳定与否?如果稳定,稳定程度如何?(2)在答题纸上重新画出该图,并标出相位余量、幅值余量、剪切频率,相位穿越频率。

机械控制工程基础复习题及参考答案

机械控制工程基础复习题及参考答案

机械控制工程基础复习题及参考答案Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT一、单项选择题:1. 某二阶系统阻尼比为0,则系统阶跃响应为A. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2. 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小,则系统的输出响应达到稳态值的时间 A .越长 B .越短 C .不变D .不定3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关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4.惯性环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为A .-270°B .-180°C .-90°D .0°5.设积分环节的传递函数为G(s)=s1,则其频率特性幅值M(ω)=A. ωKB. 2K ω C. ω1D.21ω6. 有一线性系统,其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时,输出分别为y 1(t)和y 2(t)。

当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数),输出应为A. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7.拉氏变换将时间函数变换成A .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数8.二阶系统当0<ζ<1时,如果减小ζ,则输出响应的最大超调量%σ将A.增加B.减小C.不变D.不定9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下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10.余弦函数cos t ω的拉氏变换是A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)=A. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为A. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13.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A .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程14. 主导极点的特点是 A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近15.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为A .)s (G 1)s (G +B .)s (H )s (G 11+C .)s (H )s (G 1)s (G +D .)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题:1.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__ __。

机械工程控制基础期末试卷+答案3

机械工程控制基础期末试卷+答案3

机械控制工程基础期末考试试卷课程名称: 机械控制工程基础1;试卷编号:卷;考试时间:120分钟;考试形式:闭卷一、填空( 每小题4分,共20分)得分 评卷人复查人1、某系统传递函数为21s,在输入t t r 3sin 2)( 作用下,输出稳态分量的幅值为 。

2、谐波输入下,系统的 响应称为频率响应。

3、已知某系统开环传递函数的零点都在左半S 平面,其开环频率特性曲线如图1.5所示,则该系统位于右半S 平面的极点数有 个。

4、控制系统的基本要求主要有: , , 。

5、Nyquist 图上以原点为圆心的单位圆对应于Bode 图上 的 线。

二、选择题( 每小题3分,共30分 )1、关于反馈的说法,正确的是( )A .反馈实质上就是信号的并联B .反馈都是人为加入的C .正反馈就是输入信号与反馈相加D .反馈就是输出以不同方式作用于系统 2、关于系统模型的说法,正确的是( )A .每个系统只有一种数据模型B .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 3、某环节的传递函数为s 1,则该环节为( )A. 惯性环节B. 积分环节 C .微分环节 D .比例环节 4、系统的传递函数( )学院 专业班级 年级姓名 学号 装订线(答题不得超过此线)A .与外界无关B .反映了系统、输出、输入三者之间的关系C .完全反映了系统的动态特性 D. 与系统的初始状态有关 5、二阶欠阻尼系统的上升时间为( )A .阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间B .阶跃响应曲线达到稳定值的时间C .阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间D .阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间 6、关于线性系统时间响应,说法正确的是( )A .时间响应就是系统输出的稳态值B .由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成C .由强迫响应和自由响应组成D .与系统初始状态无关 7、系统的单位脉冲响应函数为te t w 2.03)(-=,则系统的传递函数为( )A .2.03)(+=S s G B. 32.0)(+=S s GC .2.06.0)(+=S s G D .36.0)(+=S s G8、以下系统中,属于最小相位系统的是( ) A .s s G 01.011)(-= B .s s G 01.011)(+=C .101.01)(-=s s G D .)1.01(1)(s s s G -=9、一个线性系统稳定与否取决于( )A .系统的结构和参数B .系统的输入C .系统的干扰D .系统的初始状态 10、一个系统稳定的充要条件是( )A .系统的全部极点都在[S]平面的右半平面内B .系统的全部极点都在[S]平面的上半平面内C .系统的全部极点都在[S]平面的左半平面内D .系统的全部极点都在[S]平面的下半平面内三、系统结构图如下图所示,求)()(s R s Y (15分)四、系统在静止平衡状态下,加入输入信号t t r +=1)(,测得响应为9.09.0)(10+-=-tet t C试求系统的传递函数。

机械控制工程基础复习题及参考答案

机械控制工程基础复习题及参考答案

一、单项选择题:1. 某二阶系统阻尼比为0,则系统阶跃响应为 DA. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2. 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小,则系统的输出响应达到稳态值的时间 BA .越长B .越短C .不变D .不定3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与下列哪项因素有关? CA.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4.惯性环节的相频特性)(ωθ,当∞→ω时,其相位移)(∞θ为 CA .-270°B .-180°C .-90°D .0° 5.设积分环节的传递函数为G(s)=s1,则其频率特性幅值M(ω)= C A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 有一线性系统,其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时,输出分别为y 1(t)和y 2(t)。

当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数),输出应为 BA. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7.拉氏变换将时间函数变换成 DA .正弦函数B .单位阶跃函数C .单位脉冲函数D .复变函数8.二阶系统当0<ζ<1时,如果减小ζ,则输出响应的最大超调量%σ将 AA.增加B.减小C.不变D.不定9.线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 DA .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10.余弦函数cos t ω的拉氏变换是 CA.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= AA. 90°B. -90°C. 0°D. -180°12. II 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 AA. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)13.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 BA .代数方程B .特征方程C .差分方程D .状态方程14. 主导极点的特点是 DA.距离实轴很远B.距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近15.采用负反馈连接时,如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为 CA .)s (G 1)s (G + B .)s (H )s (G 11+C .)s (H )s (G 1)s (G + D .)s (H )s (G 1)s (G -二、填空题:1.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 __。

机械工程控制基础期末试卷+答案

机械工程控制基础期末试卷+答案

一. 填空题(每小题2.5分,共25分)1. 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 和 。

2. 按系统有无反馈,通常可将控制系统分为 和 。

3. 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 、 等。

4. 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度,它用来衡量系统 的程度。

5. 一阶系统11Ts 的单位阶跃响应的表达是 。

6. 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 。

7. 频率响应是线性定常系统对 输入的稳态响应。

8. 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数,而且与 的类型有关。

9. 脉冲信号可以用来反映系统的 。

10. 阶跃信号的拉氏变换是 。

二. 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统(10分)炉温控制系统图1 炉温控制结构图试求系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成,且画出原理方框图,说明其工作原理。

三、如图2为电路。

求输入电压i u 与输出电压0u 之间的微分方程, 并求该电路的传递函数(10分)图2Ru 0u iL Cu 0u i (a)(b)(c)四、求拉氏变换与反变换(10分)1.求[0.5]t te-(5分)2.求13[] (1)(2)ss s-++(5分)五、化简图3所示的框图,并求出闭环传递函数(10分)图3六、图4示机械系统由质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度K 和外力)(t f 组成的机械动力系统。

图4(a)中)(t x o 是输出位移。

当外力)(t f 施加3牛顿阶跃力后(恒速信号),记录仪上记录质量m 物体的时间响应曲线如图4(b )所示。

试求: 1)该系统的微分方程数学模型和传递函数;(5分) 2)该系统的自由频率n ω、阻尼比ξ;(2分)3)该系统的弹簧刚度质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度k ;(3分) 4)时间响应性能指标:上升时间s t 、调整时间r t 、稳态误差ss e (5分)。

1.0x 0图4(a) 机械系统 图4(b )响应曲线图4七、已知某系统是单位负反馈系统,其开环传递函数1510+=s G k ,则该系统在单位脉冲、单位阶跃和单位恒速信号(斜坡信号)作用下的稳态误差ss e 分别是多少?(10分) 八、设有如图5所示的反馈控制系统,试求根据劳斯判据确定传递函数k 值的取值范围(10分)。

机械控制工程基础_习题集(含答案)

机械控制工程基础_习题集(含答案)

《机械控制工程基础》课程习题集一、单选题1. t e 2-的拉氏变换为( )。

A.s21; B. 15.0+s ; C. 21+s ;D.21se 2- 2. )(tf 的拉氏变换为)2(6][+=s s s F ,则)(t f 为( )。

A. te23-; B. te21--; C. )1(32t e --; D. te26-3. 脉冲函数的拉氏变换为( )。

A. 0 ;B. ∞;C. 常数;D. 变量4. ()t t f δ5)(=,则=)]([t f L ( )。

A. 5 ;B. 1 ;C. 0 ;D.s55. 已知)52)(2(33)(22+++++=s s s s s s s F ,其原函数的终值=∞→t t f )(( )。

A. ∞ ; B. 0 ; C. 0.6 ; D. 0.36. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ,其原函数的终值=∞→t t f )(( )。

A. 0 ;B. ∞ ;C. 0.75 ;D. 37. 已知sn e sa s F τ-=2)(其反变换f (t)为( )。

A.)(ττa t n a -⋅; B. )(τn t a -⋅; C. τn te a -⋅; D. )(1τn t a-⋅ 8. 已知)1(1)(+=s s s F ,其反变换f (t)为( )。

A. te -1; B. te -+1; C. te --1; D. 1--te9. 已知t e t f t 2sin )(-=的拉氏变换为( )。

A.se s 2242-+ ; B. 4)4(22++s ; C.4)1(2++s s; D.se s s 224-+ 10. 图示函数的拉氏变换为( )。

A.)1(12s e s a ττ--; B. )1(12s e s a ττ--; C. )1(1se s a ττ--;D. )1(12s e sa ττ- 11. 若)(∞f =0,则][s F 可能是以下( )。

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。

机械工程控制基础练习题及答案

机械工程控制基础练习题及答案

选择题.1. 某环节的传递函数为G(s)=e-2s,它是( )。

A.比例环节B.延时环节C.惯性环节2. 系统的输出信号对控制作用的影响()。

A. 开环有B. 闭环有C. 都有3. 若F(s)=421s+,则Lim f tt→0()=( )。

A. 4B. 2C. 04. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的直线,则其放大倍数K()。

A. K 〉10B. K 〉1C. K 〉05. 对于系统的抗干扰能力()。

A. 闭环强B. 开环强C. 两者一样6. 积分环节的频率特性与()重合。

A. 负虚轴B.正虚轴C. 虚轴7. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的直线,则其放大倍数K()。

A. K =1B. K 〉1C. K < 18. 传递函数是复变量s的有理真分式函数,分子的阶数m( )分母的阶数n 且所有系数均为实数。

A. 大于或等于B. 大于C. 小于或等于9. 线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有()的实数部分。

A. 负B. 正C. 零10. 系统的输出信号对控制作用的影响()。

A. 开环有B. 闭环有C. 都有11.对于欠阻尼二阶系统,下列描述正确的的是()。

A. 当ξ保持不变时,ωn 越大,系统的超调量σP越大B. 当ωn 不变时,阻尼比ξ越大,系统的调整时间ts越大C. 当ωn不变时,阻尼比ξ越大,系统的超调量σ越小12. 设单位反馈系统开环传递函数为G(s)=1/Ts,输入信号为r(t)=3t,则系统稳态误差ess等于()。

A. TB. 3TC. 6T13. 惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为()dB/dec。

A. 20B. -40C. -2014. 振荡环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为()dB/dec。

A. 20B. -40C. -2015. 下列校正环节的相位特征分别归类为相位超前校正的是()。

A.P调节器B. PD调节器C. PID调节器16 当系统稳态性能不佳时,一般可采用以下措施改善()。

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[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、并联连接和反產_连接。

6.线性定常系统的传递函数,是在一初始条件为零时,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"的拉氏变换为」(s + a)~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.积分坏节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为——20 dB / deco10.二阶系统的阻尼比§为__ 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_o12.0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为___ 0 ____ d B/dec,高度为201gKp o13.单位斜坡函数t的拉氏变换为1 -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、—魁—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C和卫阻尼自然振荡频率昭O18.设系统的频率特性G (j 3)二R (3) + jl (3),则幅频特性G(j19.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。

20.线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的—左—部分。

(完整word版)机械控制工程基础习题集

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《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。

机械工程控制基础期末试卷+答案

机械工程控制基础期末试卷+答案

机械⼯程控制基础期末试卷+答案控制⼯程基础期末试题⼀、单项选择题(本⼤题共10⼩题,每⼩题2分,,共20分)1.如果系统中加⼊⼀个微分负反馈,将使系统的超调量σp( )A.增加B.减⼩C.不变D.不定2.运算放⼤器具有_____的优点。

( )A.输⼊阻抗⾼,输出阻抗低B.输⼊阻抗低,输出阻抗⾼C.输⼊阻抗⾼,输出阻抗⾼D.输⼊、输出阻抗都低3.在伯德图中反映系统抗⾼频⼲扰能⼒的是( )A.低频段B.中频段C.⾼频段D.⽆法反映4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时,其频率特性幅值M(1)=( )A. B.4 C. D.25.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0,随着K增⼤,闭环系统( )A.相对稳定性变差,快速性不变B.相对稳定性变好,快速性不变C.相对稳定性不变,快速性变好D.相对稳定性变差,快速性变差6.对于⼀阶、⼆阶系统来说,系统特征⽅程的系数都是正数是系统稳定的( )A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是7.开环传递函数为G(s)H(s)=, 则实轴上的根轨迹为( )A.〔-4,∞)B.〔-4,0〕C.(-∞,-4)D. 〔0,∞〕8.进⾏串联滞后校正后,校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系,通常是( )A.ωc=B.ωc>C.ωc<D.ωc与⽆关9.PID控制规律是____控制规律的英⽂缩写。

( )A.⽐例与微分B.⽐例与积分C.积分与微分D.⽐例、积分与微分10.⽐例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )A.90°B.-90°C.0°D.-180°⼆、填空题(本⼤题共10⼩题,每⼩空1分,共15分)1.根轨迹全部在根平⾯的__________部分时,系统总是稳定的。

2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω),则相频特性∠G(jω)=__________。

3.随动系统中常⽤的典型输⼊信号是__________和__________。

机械控制工程基础习题试题及其答案.doc

机械控制工程基础习题试题及其答案.doc

机械控制工程基础习题试题及其答案。

1.简短回答问题1.控制系统的基本要求。

1)简要描述闭环控制系统的组成。

测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件2)和非最小相位系统的特性是什么,与最小相位系统有什么不同?第二个问题是复杂的平面【s】右半平面没有极点和零点的传递函数称为最小相位传递函数。

相反,在【s】在右半平面有极点和零点的传递函数称为非最小相位传递函数。

具有最小相位传递函数的系统统称为最小相位系统,而具有非最小相位传递函数的系统称为最小相位系统。

简述了系统串联滞后校正网络的校正原理。

该迟滞校正环节是一个低通滤波器,因为当频率高于1/T时,增益全部降低20gb(db),但相位几乎没有降低。

如果这个频率范围内的增益增加到原来的直接增益,当然低频带的增益也会增加。

4)简述系统导线校正网络的校正原理。

对数幅频特性曲线上有20db/dec段,因此系统的剪切频率Wc、谐振频率Wr和截止频率Wb增加。

结果,系统的带宽增加,系统的响应速度加快。

此外,由于相位提前,相位裕量也可能增加,导致系统的相位稳定性增加。

5)减少或消除系统稳态误差的主要措施是什么?1:在扰动前增加系统开环增益或系统前向通道增益2:在系统的前向信道或主反馈信道上设置串联集成链路3:采用串级控制抑制内环干扰。

6)简要说明比例积分微分PID控制律中P、I和D的作用(1)比例系数Kp直接决定控制函数的强度。

增加Kp可以减小系统的稳定性误差,提高系统的动态响应速度。

然而,过大的Kp会恶化动态品质,导致被控量振荡,甚至导致闭环系统的不稳定。

(2)在比例调节的基础上增加积分控制,可以消除系统的稳态误差。

因为只要有偏差,其积分产生的控制量总是用于消除稳态误差,并且控制功能不会停止,直到积分达到零。

(3)微分的控制功能与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,计算如下:s-1,简短回答1.控制系统的基本要求。

1)简要描述闭环控制系统的组成。

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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. 222)]([b s b s t f L ++=,则)(t fA bt b bt cos sin +B bt bt b cos sin +C bt bt cos sin +D bt b bt b cos sin + 4.已知 )(1)(a s s s F +=,且0>a ,则 )(∞f A 0 Ba 21 C a1D 1 5.已知函数)(t f 如右图所示,则 )(s FAs s e s e s --+2211 B s s e s s 213212+-- C )22121(1332ss s s se e e se s------+D )221(1s ss e e se s ----+6.某系统的传递函数为 )3)(10()10()(+++=s s s s G ,其零、极点是A 零点 10-=s ,3-=s ;极点 10-=sB 零点 10=s ,3=s ;极点 10=sC 零点 10-=s ;极点 10-=s ,3-=sD 没有零点;极点 3=s7.某典型环节的传递函数为Ts s G =)(,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t t g 4sin 10)(=,则系统的单位阶跃响应函数为 A t 4cos 40 B16402+s C )14(cos 5.2-t D 16102+s 10.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11+Ts 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)()()(21s G s G s G =,且已分别测试得到:)(1ωj G 的幅频特性 )()(11ωωA j G =,相频)()(11ωϕω=∠j G )(2ωj G 的幅频特性 2)(2=ωj G ,相频ωω1.0)(2-=∠j G则A )(1.011)(2)(ωωϕωωj eA j G -⋅=B ]1.0)([11)](2[)(ωωϕωω-⋅+=j e A j GC ]1.0)([11)(2)(ωωϕωω-⋅=j eA j G D )(1.011)](2[)(ωωϕωωj e A j G -⋅+=13.已知 )8.01)(2.01()(s s ks G ++=,其相频特性为A ω16.0arctg -B ωω8.02.0arctg arctg +C )8.02.0(ωωarctg arctg +-D ωω8.02.0arctg arctg -14.若系统的Bode 图在1ω处出现转折(如图所示),其渐近线由dec db /20-转到dec db /0,这说明系统中有一个环节是A 1ω+s B11ωω+sC111+s ωD 2112212ωξωω++s s 15.设某系统开环传递函数为:)13(10)(2+=s s s G ,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.)(c ωϕ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 )(180C ωϕ+B )(C ωϕC )(180C ωϕ- D180)(-C ωϕ17.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)0,1(j -点 B Bode 图上的180-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)1,(--∞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bs as ++,其中 b a < 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200≈c ω,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A105.015.0++s s B15.0105.0++s sC 15.011.0++s s D1005.010005.0++s s20.下列串联校正装置的传递函数中,能在频率1=c ω处提供最大相位超前角的是 A 1215.0++s s B 15.012++s sC14.015.2++s s D 15.214.0++s s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15.01+s 的单位阶跃响应)(t c ,画出近似响应曲线,并标出时间常数T 的值。

2. 已知传递函数为)1()(2+=Ts s Ks G ,且0,1>≥T K ,试绘制其极坐标近似图(Nyguist 图)。

3. 某系统Bode 图如下图(1) 系统稳定与否?如果稳定,稳定程度如何?(2) 在答题纸上重新画出该图,并标出相位余量γ、幅值余量)(db k g 、剪切频率c ω,相位穿越频率g ω。

4. 已知单位反馈系统的开环传递函数为)5)(4()(++=s s s Ks G ,系统稳定的K 值范围。

三、综合计算题(每题16分,共80分)1. 如右图所示的电路系统,输入)(1t u ,输出电压)(2t u 。

(1) 建立系统的微分方程组;(2) 求系统的传递函数。

2.某系统方块图如图所示,简化该方块图,求出传递)()(s X s Y 。

3.系统的方块图如下图所示,a) 求系统的单位阶跃响应;b) 当输入正弦信号t t x 10sin 10)(=时,系统的稳态响应; c) 求系统的阻尼比和固有圆频率。

4.系统方块图如图所示,输入)(1)(t t r =,)(121)(t t n ⋅=。

求系统在)(t r 、)(t n 各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。

5. 已知系统的开环传递函数为 )10010)(1()12.0(100)(2++++=s s s s s s G K ,在答题纸上按照下图所给比例,画出Bode 图的幅频图和相频图(幅频图用渐近线表示即可,但必须注明各转角频率、各直线的斜率;相频图不要求十分精确)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. B2. C3. B4. C5. C6. C7. C8. D9. C 10. C 11. D 12. C 13. C 14. A 15. B 16. A 17. B 18. C 19. B 20. 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, 解:∵ ss s R s G s C 115.01)()()(⋅+==15.05.01+-=s s ∴ tet c 21)(--=图如右所示。

2, 解:3, 解:稳定。

但相位稳定余量小,即稳定程度不好。

g c g db K ωωγ,),(,如图所示。

4, 解:系统的特征方程为:020923=+++K s s sRouth 阵如右所示,由Routh 判据得: 1800<<K二、综合计算题(每题16分,共80分)1, 解:设流过1R 的电流为)(1t i ,流过2R 的电流为)(2t i则:⎰⎰⎰=+=--+=dt t i C t u t u t i R dt t i t i C dt t i t i C t i R t u )(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222********* 对上式进行零初始条件拉氏变换得:)(1)()()()]()([1)]()([1)()(222222*********s I sC s U s U s I R s I s I s C s I s I sC s I R s U =+=--+= 消去中间变量)(),(21s I s I ,得系统的传递函数为: 1)(1)()()(212211212112++++==s C R C R C R s C C R R s U s U s G2, 解:所以==)()()(s X s Y s G )()()()(1)()]()([313321s H s G s G s G s G s G s G +++3, 解:a) 系统的传递函数为:101.010)(2++=s s s G 从而 222)55()5(5)5(1101.0101)(++++-=++⋅=s s s s s s s Y所以 t e t e t y tt55sin 5555cos 1)(55----= b))sin()()(0ϕωω+=∞t j G X t y)9010sin(10)101.0101010sin(10)101.010(10102222 -=⨯--+⨯-⋅=t arctgtc) 102=n ξω,1002=n ω所以: 10=n ω,5.0=ξ4, 解:∵)(124261124)(1242611)(s N s s s s R s s s E ⋅+⋅++++⋅+⋅++= 而 s s R 1)(=,ss N 21)(= ∴ 13111242611lim 0=⋅+⋅++⋅=→s s s s e s ssr精品文档 . 1341124261124lim 0=⋅+⋅+++⋅=→s s s s s e s ssn 135134131=+=+=ssn ssr ss e e e5, 解: ∵ 1100100==K 11=T ω,52=T ω,103=T ω ∴ 系统的Bode 图如下:。

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