机械工程控制基础练习题A

机械工程控制基础练习题A

一、单选题

1. 若系统的单位脉冲响应为t t e e --+22，则系统的传递函数为( A )。 A.

1221+++s s B.1

232++s s C.s e s 221-+ D.s e s -+1

1 2. 某系统传函数为G (s )=τ

+s k ，则转角频率为( B )。 A. τ1 B.τ C. k /τ D. k τ

3. 已知系统的频率特性为G (j ω)=ω

jT K +1，则频率特性的虚部为( D )。 A. ωT K +1 B. 2

)(1ωT K + C.－

2)(1ωT KT + D. －2)(1ωωT KT + 4. 某系统的传递函数为G (s )=)

3)(14()2)(7(-+-+s s s s ,其零、极点是( D )。 A. 零点s =－0.25, s =3; 极点s =－7,s =2 B. 零点s =7,s=－2; 极点s =0.25,s =3

C. 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 =3

5. 若已知某串联校正装置的传递函数为10

4++s s ，则它是一种( B )。 A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正

C. 相位滞后—超前校正

D. 相位超前—滞后校正

6. 当系统已定，并且输入已知时，求出系统的输出，并通过输出来研究系统本身的有关 问题，称为( C )。

A. 最优控制

B. 系统辨识

C. 系统分析

D. 自适应控制

7. 某系统的微分方程为)(sin )(2)(52t y t t x t x

t =⋅+ω ，它是( A )。 A. 线性时变系统 B. 线性定常系统

C. 非线性系统

D. 非线性时变系统

8. 某环节的传递函数为1)(+=Ts s G ，它是（D ）。

A. 积分环节

B. 微分环节

C. 一阶积分环节

D. 一阶微分环节

9. 延时环节s e s G τ-=)(的相频特性∠G (j ω)等于（B ）。

A. τω

B. -τω

C. 90o

D. 180o

10. 若系统传递函数G (s )的所有零点和极点均在S 平面的（C ）时，则该系统称为

最小相位系统。

A. 上半平面

B. 下半平面

C. 左半平面

D. 右半平面

二、填空题

1. 传递函数为1

+Ts k 的环节分别称为比例和惯性环节。 2. 系统的频率响应是系统对谐波输入的稳态响应。

3. 在单输入—单输出系统的瞬态响应分析或频率响应分析中，采用的数学模型是 传递函数，在现代控制理论中，数学模型则采用状态空间表达式。

4. 系统传递函数只与本身的参数和结构有关，与外界输入无关。

5. 一般对机械工程系统有三方面的性能要求，即稳定性、准确性,

及灵敏性。

三、简答题

1. 系统附加延迟环节后频率特性有何变化？

11延迟环节的传递函数为s e τ-，其幅频特性为τωj e -，故附加延迟环节后幅频特性不变，相频特性滞后。

2．劳斯表中某行出现全0元素，说明系统一定有什么位置的闭环特征根？

22当劳斯表中某行出现全0元素，说明系统的特征根落在虚轴上。

3. 当G 1(s )=1/G 2(s )时，试说明Bode 图L 1(ω)和L 2(ω)以及φ1(ω)和φ2(ω)的关系。 33L 1(ω)和L 2(ω)相差一个负号，对处于0分贝线；φ1(ω)和φ2(ω)相差一个负号，对处

于0o 线。 4. 已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如图， 如果将阻尼比ζ增大(但不超过1)，请用 文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。 5. 已知系统的调节器如下，问是否可以称其为PID 调节器，请说明理由。

0,)1)(1()(43430≥++=T T s

s T s T s G 、 44. 当ζ1<ζ2, 随着ζ增大，上升时间变大，超调量减小，调节时间减小。

55. s T T s

T T s s T T s T T s s T s T s G 4343432434301)(1)()1)(1()(+++=+++=++=

x (t 2 3 4 5

x (t 2 3 4 5

四、计算题

1. 求图示系统输出U 0与输入U i 之间的传递函数。

2. 已知系统如方框图所示，计算当R (s ) =1/s 时，由R (s )引起的误差E R (s )和稳态误差e ss 。

四计算题DAAN

1．

1

1)()(0+=RCs s U s U i 2．

0)(lim )18(10)12)(1()

12)(1()(0

=⋅=++++++=→s E s e s s s s s s s E R s ss R