长沙理工大学机械控制工程基础期末试卷(2)
(完整版)机械控制工程基础复习题及参考答案
机械控制工程基础一、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 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 [ ]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+ω C.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 自动控制原理 期末考试题目 带答案
第一章1. 闭环控制系统中的反馈作用()A.依输入信号的大小而存在B.不一定存在C.必然存在D.一定不存在闭环系统一定存在反馈作用。
闭环的作用是(进行偏差控制)负反馈是将输出量引回输入端,与输入信号比较,比较的结果称为偏差。
系统的输出信号对控制作用的影响(闭环有)关于反馈的说法正确的是( D )A.反馈实质上就是信号的并联B.反馈就是输入信号与反馈信号相加C.反馈都是人为加入的D.反馈是输出以不同的方式对系统作用对于系统的抗干扰能力()A.开环强 B. 闭环强 C. 都强 D. 都不强关于闭环控制的不正确说法是()A.输入与输出信号只有顺向传递,没有反向联系B.输入与输出信号既有顺向传递,又有反向联系C.闭环控制精度高,抗干扰性好D.闭环控制引入反馈,参数选择不当不易稳定2.控制系统是由控制器和被控对象组成。
控制系统所要操纵的对象称为被控对象。
3.作为系统开环不振荡。
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4.如果系统的被控量随着输入量的变化而变化,则称为随动系统5.负反馈控制原理是将输出信号引回输入端,与输入信号比较,利用所得的偏差信号进行控制,使偏差减小或消除。
6. 某系统的微分方程为.3()()()()o o o ix t x t x t x t-+=,则它是非线性系统。
系统的动态方程为...2()()()()x t x t x t y t++=,则该系统为非线性系统。
7.以下几个微分方程表示的系统中,属于线性定常系统的是...222 o o o i x x x x ++=某系统的微分方程为...33()2()()()o o o ix t x t x t x t-+=,则它是(D )A.线性定常系统B.线性系统C .非线性时变系统D .非线性系统系统的动态方程为'''()4()3()()x t x t x t y t ++=,则该系统为 线性 系统。
机械工程控制基础考试题(卷)完整版
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 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T te --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。
完整版机械工程控制期末考试试题和标准答案及评分标准模板
X i (s )J agX °(s)《机械工程控制基础》试题(A 卷)(考试时间:120分钟)、单项选择题(共10分,每小题2分)1.控制系统中,下列元件通常属于反馈元件的是 A.电压放大器;B .热电偶;C.液压马达; D •电动机;A.比例环节;B.惯性环节;C.积分环节;D. —阶微分环节; 3.二阶系统的时域性能指标上升时间 t r 、峰值时间t p 、调整时间t s 、最大超调量M p 和振荡次数N ,反应系统稳定性的是 ____________ 。
A. t r 、M p ; B. t p 、t s ; C. t r 、N ; D . M p 、N ;A. 1 ;B. 2;C. 3;D. 4 ;5. PID 校正是针对 ____________ 进行比例、积分和微分运算后形成的控制规律。
A.输入信号X j (t) ;B.输出信号x 0(t) ;C.误差信号e(t) ;D.偏差信号 (t);二、填空题(共20分,每空2分)6.1954年,我国科学家 _______________ 发表了《工程控制论》,奠定了控制工程的理论基础。
7. 对于受干扰的闭环系统,如果系统只受输入X't)作用时的输出是x 01(t),系统只受干扰n(t)作用时的输出是x °2(t),则系统同时受X i (t)和n(t)作用时的输出 X 0 (t) ______________ 。
8. 如图所示的信号流图, 前向通道的传递函数为 ___________ ,反馈通道有 _________ 条,系统 的传递函数为 __________ 。
2.某系统的传递函数是 G(s)(s 20.5),其中没有(s 1)(S s 1)环节。
4.某放大器的传递函数G(s)(Ts 1)1rad / s ,相频为 45,贝U T 的值为s(2s1)入时的稳态误差分别为 _________ 、__________ 。
机械设计基础期末题库(含答案)_长沙理工大学
长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一 选择填空题 (每空一分共20分)1在常用的螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹 ,其牙型角60α=。
2普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面,平键的剖面尺寸b h ⨯按 轴径 从标准中查取。
平键连接主要失效形式是 压溃 。
3带传动中,若1υ为主动轮圆周速度,2υ为从动轮圆周速度,υ为带速,则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。
4 V 带传动中,V 带截面楔角40ϕ=,则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40。
5在设计V 带传动时,V 带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图确定。
6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动,为使大小齿轮接近等强度,常用的热处理方法是小齿轮 调质 ,大齿轮 正火 。
7根据轴的承载情况,自行车的前轴承受弯矩作用应称为 心 轴。
中间轴应称为 转 轴。
8代号为6206的滚动轴承,其类型是 深沟球轴承,内径d= 30 mm 。
9温度和压力是影响粘度的主要因素,若温度升高,则 粘度降低(或减少) , 若压力升高,则 粘度增加(或变大)。
10 在下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是 D 。
A 凸缘联轴器 B 齿式联轴器 C 万向联轴器 D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中,规定蜗杆分度圆直径的目的是 减少蜗轮滚刀的数量,利于刀具标准化。
12普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面。
二 简答题(共5题,每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则答:失效形式包括:轮齿折断(1分)、齿面疲劳点蚀(1分)、齿面磨损(1分)、齿面胶合(1分)、轮齿塑性变形(1分)。
开式齿轮传动的设计准则:按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
(1分)2 以框图形式说明转轴的设计过程。
3简述蜗杆传动的正确啮合条件。
答:中间平面上,蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等,均为标准值(2分);蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等,且为标准值(2分);蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上的螺旋角。
最新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) 得分 评卷人复查人四、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。
长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案
长沙理工大学机械设计期末考试题库含答案机械设计试卷3一 选择填空题 (每空一分共20分)1在常用的螺纹连接中,自锁性能最好的螺纹是 普通螺纹 ,其牙型角60α=。
2普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面,平键的剖面尺寸b h ⨯按 轴径 从标准中查取。
平键连接主要失效形式是 压溃 。
3带传动中,若1υ为主动轮圆周速度,2υ为从动轮圆周速度,υ为带速,则这些速度之间存在的关系是 12υυυ>> 。
4 V 带传动中,V 带截面楔角40ϕ=,则V 带轮的轮槽角φ0应 < 40。
5在设计V 带传动时,V 带的型号可根据 计算功率 和 小带轮转速 查选型图确定。
6对于一对材料相同的钢制软齿面齿轮传动,为使大小齿轮接近等强度,常用的热处理方法是小齿轮 调质 ,大齿轮 正火 。
7根据轴的承载情况,自行车的前轴承受弯矩作用应称为 心 轴。
中间轴应称为 转 轴。
8代号为6206的滚动轴承,其类型是 深沟球轴承,内径d= 30 mm 。
9温度和压力是影响粘度的主要因素,若温度升高,则 粘度降低(或减少) ,若压力升高,则 粘度增加(或变大)。
10 在下列联轴器中,能补偿两轴的相对位移以及可缓冲吸振的是D 。
A 凸缘联轴器B 齿式联轴器C 万向联轴器D 弹性柱销轴器11在蜗杆传动中,规定蜗杆分度圆直径的目的是 减少蜗轮滚刀的数量,利于刀具标准化。
12普通平键连接工作时,平键的工作面是 侧面。
二 简答题(共5题,每题6分)1 简述齿轮传动的失效形式和开式齿轮传动的设计准则答:失效形式包括:轮齿折断(1分)、齿面疲劳点蚀(1分)、齿面磨损(1分)、齿面胶合(1分)、轮齿塑性变形(1分)。
开式齿轮传动的设计准则:按齿根弯曲疲劳强度进行设计,然后考虑磨损的影响将模数适当加大。
(1分)2 以框图形式说明转轴的设计过程。
3简述蜗杆传动的正确啮合条件。
答:中间平面上,蜗杆轴向模数与蜗轮端面模数相等,均为标准值(2分);蜗杆轴面压力角与蜗轮端面压力角相等,且为标准值(2分);蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向相同并且蜗杆分度圆柱上的导程角等与蜗轮分度圆柱上的螺旋角。
(完整版)大工《机械工程控制基础》期末考试复习题
大工2018年春《机械工程控制基础》期末考试复习题一、单项选择题(本大题共40小题,每小题2分,共80分)1、当二阶系统传递函数的极点分布在s 平面的虚轴上时,系统的阻尼比ζ为( )。
A .ζ<0 B .ζ=0 C .0<ζ<1 D .ζ≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+,则()f t 的终值()f ∞=( )。
A .0B .∞C .aD .1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++,则无阻尼自然频率n ω等于( )。
A .10rad/sB .0.1rad/sC .1rad/sD .0.01rad/s 4、作为一个控制系统,一般来说( )。
A .开环不振荡B .闭环不振荡C .开环一定振荡D .闭环一定振荡5、系统不稳定时,其稳态误差为( )。
A .+∞B .-∞C .0D .以上都不对6、一阶单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+,则该系统稳定的K 值范围为( )。
A .K >0B .K >1C .0<K <10D .K >-17、某一系统的稳态加速度误差为一常数,则该系统为( )系统。
A .0型B .I 型C .Ⅱ型D .以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是( )。
A .稳态偏差只取决于系统的结构和参数B .稳态偏差只取决于系统输入和干扰C .稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D .系统稳态偏差为09、在直流电动机的电枢回路中,以电流为输出,电压为输入,两者之间的传递函数是( )。
A .比例环节 B .积分环节 C .惯性环节 D .微分环节 10、自动控制系统的反馈环节中必须具有( )。
A .给定元件B .检测元件C .放大元件D .执行元件 11、在阶跃函数输入作用下,阻尼比( )的二阶系统,其响应具有减幅振荡特性。
A .ζ=0 B .ζ>1 C .ζ=1 D .0<ζ<1 12、一阶系统的传递函数为G s KTs ()=+1,则该系统时间响应的快速性( )。
(完整版)机械工程控制基础期末试卷+答案2
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 1的单位阶跃响应的表达是 。
Ts 16. 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 。
图 1 为利用加热器控制炉温的反馈系炉统温(控制系10统分)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 u i 与输出电压 u 0之间的微分方程, 并求该电路的传递函数 ( 10 分)ui R u 0ui C Ru(a )(图b )2uiLCu(c )+热电偶 - +-U功放率大自偶调 压器电U g给定毫伏信号 U e电压 放加热器220Vf 减-速器可逆 电机四、求拉氏变换与反变换(10 分) 1.求l [0.5 te t](5 分)1 2.求l 1[ 3s(s 1)(s 2) ](5 分)五、化简图 3 所示的框图,并求出闭环传递函数(10 分)机械工程控制基础期末试卷X O(S) 图3机械工程控制基础期末试卷六、图 4 示机械系统由质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 K 和外力f (t)组成的机械动力系统。
图 4(a)中x o(t)是输出位移。
当外力f (t)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、阻尼比;(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t s 、调整时间t r 、稳态误差e ss(5 分)。
(完整版)机械基础期末试卷及其答案
机械基础期末考试试卷一、选择题:(每题2分,共46分)1.汽车发动机对于汽车而言是汽车的( )。
A.动力装置 B. 传动装置 C. 执行装置 D. 控制装置2.属于力矩作用的是()。
A.用起子起螺钉 B.双手握方向盘 C. 用板手拧螺母 D. 用丝锥攻螺纹3.下列属于机构的是()A、机床B、纺织机C、千斤顶D、拖拉机4.我国法定计量单位中,力矩的单位名称是()。
A.牛顿米 B.千克米 C.斤米D.牛顿千米5.T8钢的碳的含量为()。
A.0.08﹪ B. 0.8 ﹪ C. 8 ﹪6.下列哪种螺纹常用于联接螺纹使用()A、三角形螺纹B、梯形螺纹C、锯齿形螺纹D、矩形螺纹7.带传动中,带所产生的约束力属于()。
A.光滑面约束B.柔性约束 C.活动铰链约D.固定铰链约束8.主要用于现行坦克、拖拉机的履带的合金钢是()。
A.不锈钢 B.耐热钢 C.抗氧化钢 D.耐磨钢9.下列不属于力偶的三要素的是()。
A.力偶矩的大小B.力偶在作用平面内的转向C.力偶的作用面D.力偶的转动效果10.下列属于滑动摩擦力的是()。
A.物块放在天平上静止B.小球在光滑水平面上滚动C.物块在斜面上滑行D.物块静止在斜面上11.为保证机器正常工作,构件应满足以下要求()。
A.足够的强度、刚度、稳定性B.足够的强度、硬度、刚度C.足够的硬度、刚度、韧性D.足够的刚度、韧性、稳定性12.下列物体处于平衡状态的是()。
A.汽车在路面上匀速直线行驶B.小球在路面上自由滚动C.小鸟在空中自由飞翔D.物块在空中自由下落13.下列现象中不存在力偶的是()。
A.司机双手转动方向盘B.板牙攻螺纹C.手拧水龙头D.双手拍皮球14.下列性质属于材料的物理性能的是()。
A强度B塑性C韧性D熔点15.新买的汽车行驶5000公里后需要更换机油,该阶段是()阶段。
A 跑合阶段B 稳定磨损C 剧烈磨损16.拉伸试验时,试样拉断前所能够承受的最大应力称为材料的( )。
机械工程控制基础期末测试试题-推荐下载
H2
G3(S)
G2 G3
XO(S)
Xo(s)
Xi(s)
_
Xi(s)
五、图示机械系统由质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 K 和外力
_
机械工程控制基础期末试卷
G1G2G3 1 G2G3H 2
H1/G3
G1G2G3 1 G2G3 H 2 G1G2G3 G1G2 H1
牛顿阶跃力后,记录仪上记录质量 m 物体的时间响应曲线如(b)图所示。试求: 1)该系统的微分方程数学模型和传递函数;(4 分) 2)该系统的弹簧刚度质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 k;(3 分)
求 tr
求N
取 =0.05 N 时,
n
ts
lim s
3 k
x0
s0 ms 2 cs k s
t p x0
x0
0.095 100% 1.0
3)时间响应性能指标:上升时间 t s 、调整时间 t r 、振荡频数 N 、稳态误差 ess (5 分)。
图(a) 机械系统 解答: 解:1)对于该系统有:
mx0 t cx0 t kx0 t f t
故
Gs
2)求 k 由 Laplace 变换的终值定理可知:
x0
G1(s)
Xo(s) Xo(s)
及
Xi(s) N(s)
X i (s) 1 G2 H1 G1G2 H 2
P1 1
1 G2H1
N (s) 1 G2 H1 G1G2 H 2
四 化简框图,并求出闭环传递函数 Xi(S)
解
Xi(s)
_
+ -
H2(s)
G1G2
湖南大学《控制工程基础》期末考试二
期末考试复习题一、选择题(每小题2分,共30分)1、机械控制理论强调( )方法来分析研究解决工程实际问题。
A .系统的B .反馈的C .控制的D .系统的、反馈的、控制的2、机械控制系统正常工作的首要条件( )A .稳定性B .准确性C .快速性D .平稳性3、控制系统根据( )可分为恒值控制系统,随动控制系统和程序控制系统。
A .信号传递路径B .输出信号的变化规律C . 系统中传递信号的性质D .系统部件的类型4、系统的稳定性是系统本身的固有特性,取决于系统的( )A .输入量的大小B .输出量的大小C .干扰量的大小D .结构及其参数5、控制系统的传递函数定义为( )条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量拉氏变换之比。
A .线性定常系统,在非零初始B .非线性定常系统,在零初始C .线性定常系统,在零初始D .非线性定常系统,在非零初始6、二阶系统中的无阻尼固有频率n ω等于其时间响应在( )时等幅正弦振荡的频率。
A .ξ>1B .ξ=1C .ξ=0D .0<ξ<17、系统的稳态速度误差系数K V 定义为( )A .)()(lim 0s H s sG s →B .)()(lim 0s H s G s → C .)()(lim 20s H s G s s → D .)()(lim s H s G s ∞→ 8、二阶振荡环节G (s )=2222nn n s s ωξωω++,当∞=ω时的)(∞ϕ=( ) A .-900 B . 00 C . 900 D . -18009、单位反馈控制系统的开环为I 型系统,增益为K ,在x i (t )=Rt (R 为常数)的输入作用下的稳态误差e ss =( )A .0B .K 1C .KR D .∞10、线性定常系统是否稳定取决于系统( )A .初始条件B .输入量的大小C .干扰量的大小D .本身的固有特性11、输出量与输入量对时间的积分成正比的环节称为( )A .比例环节B .积分环节C .惯性环节D .纯微分环节12、单位反馈控制系统开环传递函数b as dcs s G K ++=)(,则闭环传递函数=)(s G B ( )A .c b abs dcs +++ B .d b s c a dcs ++++)(C .d b acs d cs +++D .bd s c a dcs +++)(13、若劳斯阵列中第一列各元的符号有所不同,则其符号改变的次数就等于系统特征方程中( )的个数。
机械控制
机械工程控制基础试卷二一、单项选择题(每小题1分,共30分)1、机械工程控制论的研究对象是( )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 .自动机床进给系统的控制论问题D .机械工程技术中的控制论问题2、一般的反馈一定存在于( )A .开环控制系统中B .线性定常系统中C .闭环控制系统中D .线性时变系统中3、若F(s)为f(t)的Laplace 变换,这F(s)的Laplace 反变换的定义为( )A .()()j st j f t F s e ds βωβω+-=⎰,(t ≥0)B . 1()()2j j f t F s ds j βωβωπ+-=⎰,(t ≥0) C . 1()()2j st j f t F s e ds j βωβωπ+-=⎰,(t ≥0) D .1()()2j st j f t F s e ds j βωβωπ+--=⎰,(t ≥0)4、设f(t)=te t ,则F(s)=( )A . 21(1)s --B . 11s -C . 21(1)s - D .21(1)s s - 5、设F(s)=29s s +,则f(0)=( ) A . 1 B . 0 C . 0X D . 96、40st t e dt ∞-⎰=( )A .44!s B .54!s C .55!s D .45!s 7、在Re(s)>k 的条件下,0kt st e e dt ∞-⎰=( ) A .1s k + B . ks e C . 1s k - D . k s 8、某系统的微分方程为'300()0()()()t i x t x x t x t -+=-,它是( )A .线性定常系统B .线性系统C .非线性系统D .非线性时变系统9、图示阻容电路的微分方程为( )A .'00()()()i CRu t u t u t +=B . ''00()()()i CRu t u t u t +=C . '00()()()i CRu t u t u t +=D . '00()()()i CRu t u t u t +=10、某典型环节的传递函数为G(s)=1TS,它是( ) A . 惯性环节 B .积分环节 C . 微分环节 D .比例环节11、系统的单位脉冲响应函数w(t)=0.1t ,则系统的传递函数G(s) 为( )A .20.1S B . 0.1S C . 21S D .1S12、一阶系统72S +,其单位阶跃响应曲线在t=0处的切线斜率为 A .3.5 B . 7 C . 2 D . 1/713、线性系统对输入信号的时间响应( )A .只与输入信号有关B .反映系统本身固有特性及系统在输入作用下的行为C .只与系统本身固有特性有关D .会随干扰信号所引起的输出而变化14、二阶系统的阻尼比ζ,等于( )A . 系统的粘性阻尼系数B . 临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比C .系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比D . 系统粘性阻尼系数的倒数15、典型二阶系统的阻尼比ζ=0.5,无阻尼固有频率n ω,则系统的阻尼自然频率d ω为( )A . nB .n ωC nD n16、二阶欠阻尼系统的峰值时间p t 等于( )A . 无阻尼振荡周期一半B .有阻尼振荡周期一半C . 系统输出第一次达到稳态值的时间D .有阻尼振荡周期17、二阶系统的性能指标上升时间r t 、峰值时间p t 和调整时间s t ,反映了系统的( )A .稳定性B . 响应的快速性C . 精度D .相对稳定性18、系统的静态误差系数v K 定义为( )A .0lim s →SG(s)H(s)B . lim s →∞SG(s)H(s)C .0lim s →G(s)H(s)D . 0lim s →S 2G(s)H(s) 19、已知系统的传递函数为G(s)=210.1s s +,其幅频特性|G(s)|为( )A .ωB .2ω-C . 2ωD .ω20、已知积分环节G(s)=1s,当频率ω从0→∞时,其相位总是( ) A .90o B .45o - C . 180o - D . 90o-21、对于I 型系统,当ω=0时,|G(s)| 和∠G(j ω)的值各等于( )A . |G(s)|=∞,∠G(j ω)=90o -B . |G(s)|=∞,∠G(j ω)=90oC . |G(s)|=0,∠G(j ω)=0oD . |G(s)|=∞,∠G(j ω)=0o22、二阶振荡环节G(s)=2222n n n s s ωξωω++(01ξ≤<)中,三个有定义的频率为: n ω—无阻尼固有频率;d ω—有阻尼固有频率;r ω—谐振频率,它们大小关系为( )A . n ω>r ω>d ωB . n ω>d ω>r ωC . n ω>d ω=r ωD .n ω=r ω>d ω 23、若系统的Bode 图在ω=2处出现转折(如图所示),这说明系统中有一个环节是( )A .10.51s +B . 0.51s +C . 21s +D . 121s + 24、系统的特征方程的根在〔S 〕平面上的位置与系统瞬间响应的对应关系为( )A . 只要有一个根在〔S 〕平面的左边,系统的瞬态响应就收敛B .只要有一个根在〔S 〕平面的右边,系统的瞬态响应就收敛C .只要有一个根在〔S 〕平面的右边,系统的瞬态响应就发散D .特征方程的全部根在〔S 〕平面的虚轴上,系统的瞬态响应就一定发散25、系统的开环传递函数为2(45)K s s s ++,则系统稳定的K 值范围为( ) A .K>0 B . 0<K<5 C . K>20 D . 0<K<2026、当系统的开环传递函数G K (s)中,在〔S 〕平面上无右极点时,系统稳定充要条件为( )A . ω由0到+∞时,G K (s)的乃氏曲线包围(-1,j0)点B . ω由0到+∞时,G K (s)的乃氏曲线不包围(-1,j0)点C . ω由0到+∞时,G K (s)的乃氏曲线不包围原点D . ω由0到+∞时,G K (s)的乃氏曲线包围原点27、设系统的开环频率特性图如下,对应的开环传递函数为G K (s)=12(1)(1)K S T S T S ++ 则闭环系统( ) A .稳定 B .不稳定 C .临界稳定 D .稳定性不能确定28、若在不降低原系统频带宽及精度的前提下,增大系统的稳定裕度,则通常可采用( )A .相位滞后校正B .相位超前校正C .顺馈校正D . 提高增益29、从某系统的Bode 图上已知其剪切频率c ω≈100,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稳态误差减至最小的是()A .0.111.51ss++B .0.1511.51ss++C .1.510.11ss+-D.0.00110.0151ss++30、下列串联校正装置的传递函数中,能在频率cω=1处提供最大相位超前角的是()A.2.510.41ss++B.0.412.51ss++C .410.251ss++D.0.25141ss++二、多项选择题(每小题2分,共10分)31、对于一个线性系统()A .如有多个输入,则输出是多个输入共同作用的结果B .可用拉氏变换方法得出输入与输出之间的传递函数C.每个输入所引起的输出不可分别单独计算,因多个输入之间相互影响D.可用线性微分方程式来描述 E 不能在频率域中判别它的稳定性32、系统的开环传递函数为72(0.41)(21)ss s s+++,则该系统()A .是0型系统B.是I型系统C.是Ⅱ型系统D.开环增益为1 E.开环增益为233、一阶微分环节G(s)=1+TS,可用单位阶跃响应曲线、Nyquist图、Bode图(幅频渐近线)等表示为()A B CD E34、若某系统的Bode图已知,其低频段幅频特性的渐近线是一条斜率为-20db/dec的直线,且其穿越0分贝线时的ω=8,则该系统()A.有一个积分环节B.有2个积分环节C.D.开环放大倍数为64 E.开环放大倍数为835、极坐标图与对数坐标图之间的对应关系为极坐标图上的()A.负实轴对应于对数坐标图上的-180o线B.单位圆对应于对数坐标图上的0分贝线C.(-1,j0)点对应于对数坐标图上的0分贝线D .单位圆内的点对应于对数坐标图的负分贝值E .单位圆内的点对应于对数坐标图上的正分贝值三、图解题(每小题4分,共12分)36、已知二阶系统的参数为:增益K=2、无阻尼固有频率n ω=10、阻尼比ξ=0.9,试写出该系统的传递函数。