华北理工大学机械原理复习资料资料
华北理工大学机械控制工程基础复习题及答案
华北理工大学机械控制工程基础复习题及答案《机械控制工程基础》参考复习题及习题解答第一部分单项选择题1.闭环控制系统的主反馈取自【】A.给定输入端B.干扰输入端C.控制器输出端D.系统输出端2.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.数学模型B.被控对象C.被控参量D.结构参数3.闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的误差信号为【】(s)－H(s)X0(s) (s)－X0(s) (s)－X0(s) (s)－H(s)X0(s)3-1闭环控制系统的开环传递函数为G(s)H(s)，其中H(s)是反馈传递函数，则系统的偏差信号为【】(s)－H(s)X0(s) (s)－X0(s) (s)－X0(s) (s)－H(s)X0(s)4.微分环节使系统【】A.输出提前B.输出滞后C.输出大于输入D.输出小于输入5.当输入量发生突变时，惯性环节的输出量不能突变，只能按【】A.正弦曲线变化B.指数曲线变化C.斜坡曲线变化D.加速度曲线变化7.闭环系统前向传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比8.一阶系统的时间常数为T ，其脉冲响应为【】A.T t e --1B.T t Te T t -+-C.T t e T -1D.T t Te T -+ 8－1.一阶系统的时间常数为T ，其单位阶跃响应为【】A.T t e --1B.T t Te T t -+-C.T t e T -1D.T t Te T -+ 8－2.一阶系统的时间常数为T ，其单位斜坡响应为【】A.T t e --1B.T t Te T t -+-C.T t e T -1D.T t Te T -+ 8－3.一阶系统的时间常数为T ，其单位阶跃响应的稳态误差为【】B.TC.1TD.T t Te T -+ 8－4.一阶系统的时间常数为T ，其单位斜坡响应的稳态误差为【】B.TC.1TD.T t Te T -+ 9.过阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线10.干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后【】A.将发散离开原来的平衡状态B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡D.将在偏离平衡状态处永远振荡11.单位脉冲函数的拉普拉斯变换是【】s B.1 C. 21s +1/s12.线性控制系统的频率响应是系统对输入【】A.阶跃信号的稳态响应B.脉冲信号的稳态响应C.斜坡信号的稳态响应D.正弦信号的稳态响应13.积分环节的输出比输入滞后【】A.090-B.090C.0180-D.018014.奈魁斯特围线中所包围系统开环传递函数)(s G 的极点数为3个，系统闭环传递函数的极点数为2个，则映射到)(s G 复平面上的奈魁斯特曲线将【】A.逆时针围绕点（0，j0）1圈B.顺时针围绕点（0，j0）1圈C.逆时针围绕点（－1，j0）1圈D.顺时针围绕点（－1，j0）1圈15.最小相位系统稳定的条件是【】A.γ＞0和g L ＜0B.γ＜0和g K ＞1C.γ＞0和)(g L ω＜0D.γ＜0和)(g L ω＞016.若惯性环节的时间常数为T ，则将使系统的相位【】A.滞后1tan ()T ω-B.滞后1tan ω--C.超前1tan ()T ω-D.超前1tan ω--17.控制系统的误差是【】A.期望输出与实际输出之差B.给定输入与实际输出之差C.瞬态输出与稳态输出之差D.扰动输入与实际输出之差18.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=，则【】A.)(s F 的零点就是系统闭环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的极点就是系统开环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点19.要使自动调速系统实现无静差，则在扰动量作用点的前向通路中应含有【】A.微分环节B.积分环节C.惯性环节D.比例环节20.积分器的作用是直到输入信号消失为止，其输出量将【】A.直线上升B.垂直上升C.指数线上升D.保持水平线不变21.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除【】A.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22.系统输入输出关系为i o o o x x x x cos =++，则该系统为【】 A.线性系统 B.非线性系统 C.线性时变系统 D.线性定常系统23.线性定常二阶系统的输出量与输入量之间的关系是【】A.振荡衰减关系B.比例线性关系C.指数上升关系D.等幅振荡关系24. 微分环节可改善系统的稳定性并能【】A.增加其固有频率B.减小其固有频率C.增加其阻尼D.减小其阻尼25.用终值定理可求得)8)(5(4)(++=s s s s F 的原函数f(s)的稳态值为【】A.∞ .4 C26.可以用叠加原理的系统是【】A.开环控制系统B.闭环控制系统C.离散控制系统D.线性控制系统27.惯性环节含有贮能元件数为【】.1 C D.不确定28.一阶系统的单位阶跃响应在t ＝0处的斜率越大，系统的【】A.响应速度越快B.响应速度越慢C.响应速度不变D.响应速度趋于零29.临界阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.单调上升曲线D.等幅衰减曲线30.欠阻尼二阶系统的输出信号振幅的衰减速度取决于【】A.n ξωB.ξωC.g ξωD.c ξω31.单位加速度信号的拉氏变换为【】A. 1B.s 1C.21sD.31s32.线性系统的输入信号为t t x i ωsin )(=，则其输出信号响应频率为【】A.ωB.n ωC.ωjD.n j ω33.微分环节的输出比输入超前【】A.090-B.090C.0180-D.018034.若闭环系统的特征式与开环传递函数的关系为)()(1)(s H s G s F +=，则【】A.)(s F 的极点就是系统开环零点B.)(s F 的零点就是系统开环极点C.)(s F 的零点就是系统闭环极点D.)(s F 的极点就是系统闭环极点35.系统开环传递函数为)11.0()14.0()(2++=s s s K s G 不用计算或作图，凭思考就能判断该闭环系统的稳定状况是【】A.稳定B.不稳定C.稳定边界D.取决于K 的大小36.为了保证系统有足够的稳定裕量，在设计自动控制系统时应使穿越频率附近)(ωL 的斜率为【】A.－40 dB/decB.－20 dB/decC.＋40 dB/decD.＋20 dB/dec37.线性定常系统的偏差信号就是误差信号的条件为【】A.反馈传递函数H(s)＝1B.反馈信号B(s)＝1C.开环传递函数G(s) H(s)＝1D.前向传递函数G(s)＝138.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.稳态精度变差C.超调量增大D.稳态精度变好39.含有扰动顺馈补偿的复合控制系统可以显著减小【】A.超调量B.开环增益C.扰动误差D.累计误差调节器的微分部分可以【】A.改善系统的稳定性B.调节系统的增益C.消除系统的稳态误差D.减小系统的阻尼比41.一般情况下开环控制系统是【】A.不稳定系统B.稳定系统C.时域系统D.频域系统42.求线性定常系统的传递函数条件是【】A.稳定条件B.稳态条件C.零初始条件D.瞬态条件43.单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)，则其闭环系统的前向传递函数与【】A.反馈传递函数相同B.闭环传递函数相同C.开环传递函数相同D.误差传递函数相同44.微分环节是高通滤波器，将使系统【】A.增大干扰误差B.减小干扰误差C.增大阶跃输入误差D.减小阶跃输入误差45.控制框图的等效变换原则是变换前后的【】A.输入量和反馈量保持不变B.输出量和反馈量保持不变C.输入量和干扰量保持不变D.输入量和输出量保持不变46.对于一个确定的系统，它的输入输出传递函数是【】A.唯一的B.不唯一的C.决定于输入信号的形式D.决定于具体的分析方法47.衡量惯性环节惯性大小的参数是【】A.固有频率B.阻尼比C.时间常数D.增益系数48.三个一阶系统的时间常数关系为T2＜T1＜T3，则【】系统响应快于T3系统系统响应快于T2系统系统响应慢于T1系统 D.三个系统响应速度相等49.闭环控制系统的时域性能指标是【】A.相位裕量B.输入信号频率C.最大超调量D.系统带宽50.输入阶跃信号稳定的系统在输入脉冲信号时【】A ．将变成不稳定系统 B.其稳定性变好 C.其稳定性不变 D.其稳定性变差51.二阶欠阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线52.单位斜坡信号的拉氏变换为【】B.s 1C.21sD.31s53.线性控制系统【】A.一定是稳定系统B.是满足叠加原理的系统C.是稳态误差为零的系统D.是不满足叠加原理的系统54.延迟环节Ts e s G -=)(的幅频特性为【】A.)(ωA ＝1B.)(ωA ＝0C.)(ωA ＜1D.)(ωA ＞155.闭环系统稳定的充分必要条件是其开环极坐标曲线逆时针围绕点（－1，j0）的圈数等于落在S 平面右半平面的【】A.闭环极点数B.闭环零点数C.开环极点数D.开环零点数56.频率响应是系统对不同频率正弦输入信号的【】A.脉冲响应B.阶跃响应C.瞬态响应D.稳态响应57.传递函数的零点和极点均在复平面的左侧的系统为【】A.非最小相位系统B.最小相位系统C.无差系统D.有差系统58.零型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s 59.降低系统的增益将使系统的【】A.稳定性变差B.快速性变差C.超调量增大D.稳态精度变好60.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的【】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差61.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【】A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节62.同一系统由于研究目的的不同，可有不同的【】A.稳定性B.传递函数C.谐波函数D.脉冲函数63.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为【】A.开环高B.闭环高C.相差不多D.一样高64.积分环节的积分时间常数为T ，其脉冲响应为【】T ＋1/T65.串联环节的对数频率特性为各串联环节的对数频率特性的【】A.叠加B.相乘C.相除D.相减66.非线性系统的最主要特性是【】A.能应用叠加原理B.不能应用叠加原理C.能线性化D.不能线性化67.理想微分环节的输出量正比于【】A.反馈量的微分B.输入量的微分C.反馈量D.输入量68.若二阶系统的阻尼比和固有频率分别为ξ和n ω，则其共轭复数极点的实部为【】A.n ξωB.n ξω-C.d ξω-D.d ξω69.控制系统的时域稳态响应是时间【】A.等于零的初值B.趋于零的终值C.变化的过程值D.趋于无穷大时的终值70.一阶系统的时间常数T 越小，系统跟踪斜坡信号的【】A.稳定性越好B.稳定性越差C.稳态性越好D.稳态性越差71.二阶临界阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线72.线性系统的输入信号为t A t x i ωsin )(=，则其稳态输出响应相位【】A.等于输入信号相位B.一般为输入信号频率ω的函数C.大于输入信号相位D.小于输入信号相位73.延迟环节Ts e s G -=)(的相频特性为【】A.T ωω?1tan )(--=B.T ωω?1tan )(-=C. T ωω?=)(D. T ωω?-=)(74.Ⅱ型系统的开环传递函数在虚轴上从右侧环绕其极点的无穷小圆弧线所对应的开环极坐标曲线是半径为无穷大，且按顺时针方向旋转【】A.π2的圆弧线B.πv 的圆弧线C.－π2的圆弧线D.π的圆弧线75.闭环系统稳定的充要条件是系统开环对数幅频特性过零时，对应的相频特性【】A. 180)(-<="">B. 180)(->c ω?C. 180)(>c ω? 180)(<="">76.对于二阶系统，加大增益将使系统的【】A.稳态性变差B.稳定性变差C.瞬态性变差D.快速性变差77.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 78.控制系统含有的积分个数多，开环放大倍数大，则系统的【】A.稳态性能愈好B.动态性能愈好C.稳定性愈好D.稳态性能愈差79.控制系统的稳态误差主要取决于系统中的【】A.微分和比例环节B.惯性和比例环节C.比例和积分环节D.比例和延时环节80.比例积分微分(PID)校正对应【】A.相位不变 B ．相位超前校正 C ．相位滞后校正 D ．相位滞后超前校正81.闭环控制系统必须通过【】A.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82.不同属性的物理系统可以有形式相同的【】A.传递函数B.反函数C.正弦函数D.余弦函数83.输出信号对控制作用有影响的系统为【】A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统84.比例环节能立即地响应【】A.输出量的变化B.输入量的变化C.误差量的变化D.反馈量的变化85.满足叠加原理的系统是【】A.定常系统B.非定常系统C.线性系统D.非线性系统86.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的【】A.相对位移成正比B.相对速度成正比C.相对加速度成正比D.相对作用力成正比87.当系统极点落在复平面S的虚轴上时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比小于1大于0D.阻尼比小于088.控制系统的最大超调量【】A.只与阻尼比有关B.只与固有频率有关C.与阻尼比和固有频率都有关D.与阻尼比和固有频率都无关89.过阻尼的二阶系统与临界阻尼的二阶系统比较，其响应速度【】A.过阻尼的小于临界阻尼的B.过阻尼的大于临界阻尼的C.过阻尼的等于临界阻尼的D.过阻尼的反比于临界阻尼的90.二阶过阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调衰减曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线91.一阶系统在时间为T时刻的单位阶跃响应为【】A. 1B. 0.98C.D.92.线性系统的输出信号完全能复现输入信号时，其幅频特性【】A.)A＜1 D.)A≤0(ω(ωA＜1 C. 0＜)A≥1 B.)(ω(ω93.Ⅱ型系统是定义于包含有两个积分环节的【】A.开环传递函数的系统B.闭环传递函数的系统C.偏差传递函数的系统D.扰动传递函数的系统94.系统的幅值穿越频率是开环极坐标曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率图上－180°相位线相交处频率94－1.系统的幅值穿越频率是对数频率特性曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率图上－180°相位线相交处频率95.系统的穿越频率越大，则其【】A.响应越快B.响应越慢C.稳定性越好D.稳定性越差96. 最小相位系统传递函数的【】A.零点和极点均在复平面的右侧B.零点在复平面的右侧而极点在左侧C.零点在复平面的左侧而极点在右侧D.零点和极点均在复平面的左侧97.Ⅰ型系统能够跟踪斜坡信号，但存在稳态误差，其稳态误差系数等于【】B.开环放大系数C.∞D.时间常数98.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的【】A.静态误差B.稳态误差C.动态误差D.累计误差型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 调节器的比例部分主要调节系统的【】A.增益B.固有频率C.阻尼比D.相频特性101.随动系统要求系统的输出信号能跟随【】A.反馈信号的变化B.干扰信号的变化C.输入信号的变化D.模拟信号的变化102.传递函数的量纲是【】A.取决于输入与反馈信号的量纲B.取决于输出与输入信号的量纲C.取决于干扰与给定输入信号的量纲D.取决于系统的零点和极点配置103.对于抗干扰能力强系统有【】A.开环系统B.闭环系统C.线性系统D.非线性系统104.积分调节器的输出量取决于【】A.干扰量对时间的积累过程B.输入量对时间的积累过程C.反馈量对时间的积累过程D.误差量对时间的积累过程105.理想微分环节的传递函数为【】A.Ts+11 B.s 1 +Ts 105.一阶微分环节的传递函数为【】A.Ts+11 B.s 1 +Ts 106.实际系统传递函数的分母阶次【】A.小于分子阶次B.等于分子阶次C.大于等于分子阶次D.大于或小于分子阶次107.当系统极点落在复平面S 的负实轴上时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于或等于1D.阻尼比小于0108.欠阻尼二阶系统的输出信号的衰减振荡角频率为【】A.无阻尼固有频率B.有阻尼固有频率C.幅值穿越频率D.相位穿越频率109.反映系统动态精度的指标是【】A.超调量B.调整时间C.上升时间D.振荡次数110.典型二阶系统在欠阻尼时的阶跃响应为【】A.等幅振荡曲线B.衰减振荡曲线C.发散振幅曲线D.单调上升曲线111.一阶系统时间常数为T ，在单位阶跃响应误差范围要求为±时，其调整时间为【】112.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号，其相频特性为【】A.00)(=ω?B.0180)(-=ω?C.090)(-=ω?D.090)(=ω?113.实际的物理系统)(s G 的极点映射到)(s G 复平面上为【】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点114.系统的相位穿越频率是开环极坐标曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率图上－180°相位线相交处频率114－1.系统的相位穿越频率是对数频率特性曲线与【】A.负实轴相交处频率B.单位圆相交处频率图上零分贝线相交处频率图上－180°相位线相交处频率115.比例微分环节（时间常数为T ）使系统的相位【】A.滞后1tan T ω-B.滞后1tan ω-C.超前1tan T ω-D.超前1tan ω-116.系统开环频率特性的相位裕量愈大，则系统的稳定性愈好，且【】A.上升时间愈短B.振荡次数愈多C.最大超调量愈小D.最大超调量愈大117.Ⅱ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为零，其静态位置误差系数等于【】B.开环放大系数C.∞D.时间常数调节器的积分部分消除系统的【】A.瞬态误差B.干扰误差C.累计误差D.稳态误差119.Ⅰ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为【】B.∞C.常数D. )()(lim 0s H s G s → 120.比例微分校正将使系统的【】A.抗干扰能力下降B.抗干扰能力增加C.稳态精度增加D.稳态精度减小120－1.比例微分校正将使系统的【】A.稳定性变好B.稳态性变好C.抗干扰能力增强D.阻尼比减小121.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为【】A.局部反馈B.主反馈C.正反馈D.负反馈122.实际物理系统微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.结构参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成123.对于一般控制系统来说【】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124.积分环节输出量随时间的增长而不断地增加，增长斜率为【】T +1/T T2125.传递函数只与系统【】A.自身内部结构参数有关B.输入信号有关C.输出信号有关D.干扰信号有关126.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比127.当系统极点落在复平面S的Ⅱ或Ⅲ象限内时，其系统【】A.阻尼比为0B.阻尼比大于0C.阻尼比大于0而小于1D.阻尼比小于0128.欠阻尼二阶系统是【】A．稳定系统 B. 不稳定系统 C.非最小相位系统D.Ⅱ型系统129.二阶无阻尼系统的阶跃响应为【】A.单调上升曲线B.等幅振荡曲线C.衰减振荡曲线D.指数上升曲线130.二阶系统总是【】A.开环系统B.闭环系统C.稳定系统D.非线性系统131.一阶系统时间常数为T，在单位阶跃响应误差范围要求为±时，其调整时间为【】132.积分环节Tss G 1)(=的幅值穿越频率为【】 A.T 1 B.－T 1 C. 20T 1lg D. －20T1lg 132－1.微分环节()G s Ts =的幅值穿越频率为【】A.T 1 B.－T 1 C. 20T 1lg D. －20T1lg 132－2.积分环节21()G s Ts =的幅值穿越频率为【】 A.T 1 B.－T 1 C. T D. T133.实际的物理系统)(s G 的零点映射到)(s G 复平面上为【】A.坐标原点B.极点C.零点D.无穷远点134.判定系统稳定性的穿越概念就是开环极坐标曲线穿过实轴上【】A.（－∞，0）的区间B.（－∞，0］的区间C.（－∞，－1）的区间D.（－∞，－1］的区间135.控制系统抗扰动的稳态精度是随其前向通道中【】A.微分个数增加，开环增益增大而愈高B.微分个数减少，开环增益减小而愈高C.积分个数增加，开环增益增大而愈高D.积分个数减少，开环增益减小而愈高136.若系统无开环右极点且其开环极座标曲线只穿越实轴上区间（－1，＋∞），则该闭环系统一定【】A.稳定B.临界稳定C. 不稳定D.不一定稳定137.比例环节的输出能不滞后地立即响应输入信号，其相频特性为【】A.00)(=ω?B.0180)(-=ω?C.090)(-=ω?D.090)(=ω?138.控制系统的跟随误差与前向通道【】A.积分个数和开环增益有关B.微分个数和开环增益有关C.积分个数和阻尼比有关D.微分个数和阻尼比有关139.Ⅰ型系统跟踪阶跃信号的稳态误差为【】B.∞C.常数D.)()(lim 0s H s G s → 140.Ⅱ型系统跟踪斜坡信号的稳态误差为零，其静态位置误差系数等于【】B.开环放大系数C. ∞D.时间常数141.实际物理系统的微分方程中输入输出及其各阶导数项的系数由表征系统固有特性【】A.特征参数组成B.输入参数组成C.干扰参数组成D.输出参数组成142.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是【】A.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143.传递函数代表了系统的固有特性，只与系统本身的【】A. 实际输入量B.实际输出量C.期望输出量D.内部结构，参数144.惯性环节不能立即复现【】A.反馈信号B.输入信号C.输出信号D.偏差信号145.系统开环传递函数为)(s G ，则单位反馈的闭环传递函数为【】A.)(1)(s G s G +B.)()(1)()(s H s G s H s G +C.)()(1)(s H s G s G +D.)()(1)(s H s G s H + 146.线性定常系统输出响应的等幅振荡频率为n ω，则系统存在的极点有【】A.n j ω±1B.n j ω±C.n j ω±-1D.1-147.开环控制系统的传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比147－1.闭环控制系统的开环传递函数是【】A.输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比B.输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比C.反馈信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比D.误差信号的拉氏变换与反馈信号的拉氏变换之比148.欠阻尼二阶系统的单位阶跃稳态响应为【】A.零B.常数C.等幅振荡曲线D.等幅衰减曲线149.一阶系统是【】A.最小相位系统B.非最小相位系统C.Ⅱ型系统D.不稳定系统150.单位阶跃函数的拉普拉斯变换是【】s B.1 C.21s +1/s151.一阶系统的响应曲线开始时刻的斜率为【】A.TB.TC.T 1 D.T 1 152.惯性环节11)(+=Ts s G 的转折频率越大其【】 A.输出响应越慢 B.输出响应越快C.输出响应精度越高D.输出响应精度越低153.对于零型系统的开环频率特性曲线在复平面上【】。
华北理工大学机械原理复习机械原理组成及结构分析
轮系
则机构的自由度 F 3n 2PL PH 3 3 2 3 2 1
转动副 移动副 高副
常用运动副的代表符号（表2-1）
两副构件
（二）构件的表示方法 (表2-2）
三副构件
特殊构件
凸轮、滚子要画出全部轮廓 一对相互啮合的齿轮：用点划线或细实线画出两个齿轮的节圆
（三）常用机构运动简图的图形符号（表2-3 ）
（四）机构运动简图的绘制方法及步骤
（1）搞清机械的构造及运动情况，沿着运动传递路线，查明 组成机构的构件数目、运动副的类别及其位置；
两个移动副
多个转动副
公法线重合的高副
公法线不重合的高副
注意：若两构件在多处接触而构成平面高副，但各接触点处的公法线方 向并不彼此重合，则为复合高副。
3. 对称结构 在机构中，当多组完全相同的结构传递运动时，只有一组起作用，
其余为虚约束。
右图示轮系就属于这种情况。
从机构运动传递来看，仅有一个齿轮就可以了，而 另一个齿轮并不影响机构的运动传递，故带入了虚约 束。
第二章 机构的组成原理和结构分析
§2-1 机构的组成要素 §2-2 平面机构运动简图 §2-3 平面机构的自由度 §2-4 平面机构中的高副低代 §2-5 平面机构的组成原理和结构分析
§2-1 机构的组成要素
构件和运动副是组成机构的两个基本要素。 一、构件
构件是机器中的各独立运动单元体。 机构的构件分为：
（2）选定视图平面； （3）选适当比例尺，作出各运动副的相对位置，再画出各运 动副和机构的符号，最后用简单线条连接，即得机构运动简图。 例1. 绘制活塞泵的机构运动简图
例2. 内燃机的机构运动简图
作业：P27 习题2-1,2-2
华北理工大学《机械原理》冯立艳主编主观题复习题.doc
第二章机构自由度计算与机构结构分析一、判断题（对错）1.机构的级别就是机构中含有的杆组总数。
2.基本杆组和静定杆组的含义是相同的，它们的自由度都是零。
3.基本杆组的自由度一定是零。
4.虚约束对机构不起真正的约束作用，所以设计时应不免出现虚约束。
5.机构具有确定运动的条件是自由度等于lo6.m个构件汇交在一起，一定形成（m-1）个运动副。
7.点接触的运动副，是局副；线接触的运动副，是低副。
8.原动件的改变，可能导致机构的级别发生改变。
9.用一个含有两个低副的构件代替一个高副，机构的自由度一定不改变。
10.构件和零件一样，是运动的单元体。
二、选择题1.机构的级别是由（）确定的。
A.原动件B.从动件C.机架D.杆组2.机构中只有一个（）。
A.原动件B.从动件C.机架D.杆组3.某平面机构共有5个低副，1个高副，机构的自由度为1,则该机构具有（）个活动构件。
A. 3B. 4C. 5D. 64.一个平面低副，引入（）个约束。
A. 1B. 2C. 3D. 45.杆组中，有四个构件，一定含有（）低副。
A. 2B. 4C. 6D.8第三章平面机构的运动分析一、选择题1.速度瞬心的绝对速度（）为零。
A.一定B.不一定C.一定不2.由n个构件组成的平面机构，瞬心的总数为（）。
A.nB.n（n-l）/2C.n-1D.l3.影像法可用于对机构中的（）进行运动分析。
A.一个构件B.整个机构C.相邻两个构件4.当（）为零时，哥氏加速度一定为零。
A.相对移动速度B.牵连角速度C.曲柄D.滑块5.两个相啮合的齿轮，两个（）的切点就是两个齿轮的瞬心。
A.分度圆B.节圆C.齿根圆D.基圆第四章力分析、效率和自锁一、判断题1.自锁机构就是无论驱动力怎样增加永远也不能运动的机构。
2.机构串联形成的系统，其效率小于其中任意机构的效率。
3.机构并联形成的系统，其效率小于其中机构的最高效率。
4.槽面摩擦大于平面摩擦，是由于槽面摩擦的摩擦系数大。
《机械原理》期末复习资料
《机械原理》期末复习资料第一章平面机构运动简图和自由度◆这种能实现确定的机械运动，又能做有用的机械功或完成能量、物料与信息转换和传递的装置称为机器。
◆无论机器还是机构，最基本的一点是都能实现确定的机械运动。
从结构和运动观点看，二者之间并无区别，所以统称为机械。
◆机械零件可分为两大类：一类是在各种机器中都能用到的零件，称为通用零件。
另一类则是在特定类型的机械中才能用到的零件，称为专用零件。
◆三个单元：装配单元、运动单元、制造单元1、零件:机械的制造单元,如螺钉、螺母、曲轴等。
通用零件:在各种机器中都能用到的零件。
专用零件:在特定类型的机器中才能用到的零件。
2、部件:由一组协同工作的零件组成的独立制造装配的组合件,如减速器、离合器、制动器等。
部件是装配的单元。
3、构件:机构中形成相对运动的各个运动单元。
可以是单一的零件,也可以是由若干零件组成的运动单元。
◆机器主要由5个部分组成，包括动力部分、控制部分、传动部分、执行部分、支撑及辅助部分。
◆机械设计的程序：1.计划阶段 2.方案计划阶段 3.技术设计阶段 4.技术文件编制阶段◆判断高低副两构件通过面接触形成的运动副，称为低副。
两构件通过点或线接触形成的运动副，称为高副。
◆自由度的计算公式：F=3n-2PL-PH◆复合铰链:两个以上构件在同一轴线处共同参与形成的转动副,称为复合铰链（两个转动副◆局部自由度：机构中与输出构件运动无关的自由度，称为局部自由度。
（可忽略）◆机构具有确定运动的条件：机构的构件之间应具有确定的相对运动。
（标箭头的都是原动件。
）✔原动件个数等于机构的自由度数。
若原动件数小于自由度数，则机构无确定运动。
若原动件数大于自由度数，则机构可能在薄弱处损坏。
第二章平面连杆机构◆铰链四杆机构的基本类型：曲柄摇杆机构：转动运动转变成往复摆动运动双曲柄机构：等速转动变为变速转动双摇杆机构：主动摇杆的摆动变为从动摇杆的摆动（补充）曲柄滑块机构：转动运动转换成往复直线运动，也可把往复直线运动转换成转动运动◆铰链四杆机构存在曲柄的条件：①机构中是否存在整转副;②选择哪个构件作为机架。
机械原理知识资料复习
第一章绪论基本要求1．机械原理的研究对象和内容；2．机构、机器、机械的基本概念；3．机械运动计划设计的基本要求；复习题1. 机械原理：研究机构和机器的运动及动力特性以及机械运动计划设计的一门基础技术学科. 内容包括机构结构分析机构运动分析机器动力学常用机构分析与设计机构系统的计划设计2. 机械――机构与机器的总称3机器――是一种由人为物体组成的具有决定机械运动的装置，它用来完成一定的工作过程，以代替人类的劳动。
4机构――具有决定运动的构件系统5构件――是机器中运动的单元体6执行动作：完成机器工艺动作过程中的某一动作7执行构件：完成执行动作的构件8执行机构：完成执行动作的机构9执行机构系统：是机器的核心第二章机构的结构分析基本要求机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。
第1 页/共28 页1. 机构运动简图的绘制机构运动简图的绘制是本章的一个重点，也是一个难点。
初学者普通可按下列步骤举行。
①分析机械的实际工作情况，决定原动件(驱动力作用的构件)、机架、从动件系统(包括执行系统和传动系统)及其最后的执行构件。
②分析机械的运动情况，从原动件开始，循着运动传递路线，分析各构件间的相对运动性质，决定构件的总数、运动副的种类和数目。
③合理挑选投影面。
④测量构件尺寸，挑选适当比例尺，定出各运动副之间的相对位置，用表达构件和运动副的容易符号绘出机构运动简图。
在机架上加上阴影线，在原动件上标上箭头，按传动路线给各构件依次标上构件号1，2，3，…将各运动副标上字母A，B，C，…⑤为保证机构运动简图与实际机械有彻低相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对。
2. 运动链成为机构的条件判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。
运动链成为机构的条件是：运动链相对于机架的自由度大于零，且原动件数目等于运动链的自由度数目。
机构自由度的计算错误解导致对机构运动的可能性和决定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常举行。
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6、齿轮齿顶圆上的压力角 分度圆上的压力角(20)，齿条齿顶线 上的压力角 分度线上的压力角。
7、一标准渐开线直齿圆柱齿轮的齿数为14，范成法加工时产生 现象， 为克服这一现象可采用 方法加工，刀具要进行 变位，这样制得的 齿轮为 齿轮。与正常标准齿轮相比较，它的分度圆齿厚 。 8、由n个构件组成的平面机构，其相对瞬心的数目为 。
习题8-6 图示车床电动三爪卡盘的减速器中，电动机带动齿轮1转动，通过一个 3K型行星轮系带动内齿轮4转动，从而使固结在齿轮4右端面上的阿基米德螺旋 槽转动，驱使3个卡爪快速径向靠近或远离，以夹紧或放松工件；已知各轮齿数， 求传动比，并计算该轮系的自由度。 该题为一个3K型的周转轮系，Ｈ为行星架，１，3，４为中 心轮，2、2为行星轮。
v p 23 v l p13 p 23 10 5 50mm / s
习题3-9 在如图所示机构中，已知原动件1以等角速度 1 10 rad/s逆时针转动， l AB 60 mm， l 120 mm，x 65 mm。求当 60 时，构件5的速度 D v 5 和加速度 a 5 vC vB vCB
一对正常齿制渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮齿数 Z1=23，Z2=37，模数m=4mm,分度圆压力角=20， 1.按标准齿轮传动，试计算： ①标准中心距 a ②齿轮 2 的基圆半径 rb2 分度圆上的齿厚S2、分度圆上的齿距p2 。
、 齿顶圆半径 ra2 、 节圆半径 r2 、
2.若实际中心距a=122mm，要实现无侧隙啮合并保证标准顶隙，该对齿轮 应采用何种传动类型？说明确定过程。 3.当a=122mm时，若改为平行轴外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动（齿轮的模 数、压力角、齿数不变），1）该四杆机构无急回特性，因为行程速比变化系数K=1 ， （2）作图如下。得 l1 15mm l2 45mm 因为15+51.96<45+30，而且以最短杆AB的邻边为机架，故满足曲柄存在条件。 （3）全部瞬心共6个，如图。 因为C点是 p24 ，为绝对瞬心，故速度 vc 0
华北理工大学2016年《机械原理》冯立艳主编复习题习题集
第二章 机构的组成原理和结构分析1、如图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮1输入，使轴A 连续回转；而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构将使冲头4上下运动以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取），分析其是否能实现设计意图？并提出修改方案。
解 1）取比例尺l μ绘制其机构运动简图（图b ）。
2）分析其是否能实现设计意图。
图 a ） 由图b 可知，3=n ，4=l p ，1=h p ，0='p ，0='F 故：00)0142(33)2(3=--+⨯-⨯='-'-+-=F p p p n F h l因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4与机架5和运动副B、C、D组成不能运动的刚性桁架），故需要增加机构的自由度。
图 b）3）提出修改方案（图c）。
为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图c给出了其中两种方案）。
图 c1）图 c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。
图a ）解：3=n ，4=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F图 b ）解：4=n ，5=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F3、计算图示平面机构的自由度。
将其中的高副化为低副。
机构中的原动件用圆弧箭头表示。
3－1解3－1：7=n ，10=l p ，0=h p ，123=--=h l p p n F ，C 、E 复合铰链。
3－2解3－2：8=n ，11=l p ，1=h p ，123=--=h l p p n F ，局部自由度3－3 解3－3：9=n ，12=l p ，2=h p ，123=--=h l p p n F4、试计算图示精压机的自由度解：10=n ，15=l p ，0=h p 解：11=n ，17=l p ，0=h p13305232=⨯-+⨯='-'+'='n p p p h l 26310232=⨯-⨯='-'+'='n p p p h l0='F 0='FF p p p n F h l '-'-+-=)2(3 F p p p n F h l '-'-+-=)2(310)10152(103=--+⨯-⨯= 10)20172(113=--+⨯-⨯=（其中E 、D 及H 均为复合铰链） （其中C 、F 、K 均为复合铰链） 5、图示为一燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。
《机械原理》复习资料(主要)
《机械原理》复习资料(主要)《机械原理》复习资料第一部分课程重点内容1. 机械原理研究的对象和内容2. 机构的组成；★机构运动简图；★机构具有确定运动的条件；★平面机构的自度计算；★计算平面机构自度时应注意的事项；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。
3. ★利用速度瞬心对平面机构进行速度分析；平面机构运动分析的图解法。
4. 构件惯性力的确定；运动副中的摩擦：移动副中的摩擦；螺旋副中的摩擦；转动副中的摩擦；不考虑摩擦时机构的力分析。
5. 机械效率；机械的自锁。
6. 刚性转子的静平衡和动平衡的条件、平衡原理和方法。
7. 连杆机构的传动特点及其应用；★平面四杆机构的基本型式及其演化；★平面四杆机构的基本特性；★平面四杆机构的设计。
8. 凸轮机构的应用和分类；推杆常用的运动规律及其选择原则；★用作图法设计平面凸轮的轮廓曲线；平面凸轮的压力角、自锁及其基本尺寸的合理选择。
9. 齿轮机构的类型及特点；★齿轮的齿廓曲线；★渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动；渐开线标准齿轮的加工与变位齿轮；斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮及蜗杆蜗轮的基本参数及几何尺寸、啮合传动10. 轮系的分类和应用；★定轴轮系、周转轮系和复合轮系传动比的计算方法。
11. 棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、螺旋机构、万向联轴节、组合机构基本原理和应用。
注：★为课程的重点和难点《机械原理》第 1 页共 40 页第二部分分类练习题一．填空题1. 构件和零件不同，构件是，而零件是。
2. 两构件直接接触并能产生一定相对运动的连接称为，按照其接触特性，又可将它分为和。
3. 两构件通过面接触组成的运动副称为，在平面机构中又可将其分为和。
两构件通过点或直线接触组成的运动副称为。
4. 在平面机构中，若引入一个高副，将引入个约束，而引入一个低副将引入个约束。
5. 在运动链中，如果将其中某一构件加以固定而成为机架，则该运动链便成为。
6. 在机构中与其他约束重复而不起限制运动的约束称为。
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9．采用范成法加工正变位齿轮时，应使齿条刀具中线（分度线）与轮坯 分度圆（ ） A.相切 B.相割 C.相离 10．两渐开线直齿圆柱齿轮啮合时，啮合角恒等于（ ）上的压力角。 A.基圆 B.分度圆 C.节圆 D.齿顶圆 11．设计对心尖顶推杆盘形凸轮机构时，发现其推程压力角超过许用值， 可采用（ ）的措施来解决。 A.增大基圆半径 B.改用滚子推杆 C.改变凸轮转向 D.改为偏置 直动推杆 12．机构中只有一个（ ） A．原动件 B. 从动件 C. 机架 D. 杆组 13．某平面机构共有5个低副，1个高副，机构的自由度为1，则该机构具 有（ ）个活动构件。 A、3 B、 4 C、 5 D、 6
局部自由 度
计算机构的自由度。
复合铰链
虚 约 束
M、N之一为虚约束， K、L应算两个移动副
F 3n 2 P L P H 3 9 2 12 2 1
在行程速比变化系数K=1的曲柄摇杆机构中，设构件1为曲柄，构件2为连杆， ， 构件3为摇杆，构件4为机架。已知：l3=30mm l4 30 3 51.96mm ，摇杆CD的两个极限位置如图所示。 （1）该四杆机构有无急回特性，为什么？ （2）取 l 1mm / mm 精确作图，画出机构的右极限位置AB2C2D，并校验该机 构是否满足曲柄存在条件？ （3）求出摇杆处于右极限位置AB2C2D时的全部瞬心，并用瞬心法证明机构在此 时，铰链C的速度 vc 0 （4） 标出机构在AB2C2D时的传动角 （5）说明该机构的最小传动角 min 出现的位置，并画在图上。
6、齿轮齿顶圆上的压力角 分度圆上的压力角(20)，齿条齿顶线 上的压力角 分度线上的压力角。
7、一标准渐开线直齿圆柱齿轮的齿数为14，范成法加工时产生 现象， 为克服这一现象可采用 方法加工，刀具要进行 变位，这样制得的 齿轮为 齿轮。与正常标准齿轮相比较，它的分度圆齿厚 。 8、由n个构件组成的平面机构，其相对瞬心的数目为 。
一对正常齿制渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮齿数 Z1=23，Z2=37，模数m=4mm,分度圆压力角=20， 1.按标准齿轮传动，试计算： ①标准中心距 a ②齿轮 2 的基圆半径 rb2 分度圆上的齿厚S2、分度圆上的齿距p2 。
、 齿顶圆半径 ra2 、 节圆半径 r2 、
2.若实际中心距a=122mm，要实现无侧隙啮合并保证标准顶隙，该对齿轮 应采用何种传动类型？说明确定过程。 3.当a=122mm时，若改为平行轴外啮合标准斜齿圆柱齿轮传动（齿轮的模 数、压力角、齿数不变），则这对斜齿轮的螺旋角β 为多大？
3.
122=4（23+37）/(2 COS)得：
=10.3889
COS=120/122=0.9836,
已知铰链四杆机构ABCD中，连杆BC的长度及两个位置，求铰链A、 D的位置，进而确定其余各构件的尺寸。
b12
c12
提示：A点应在B1B2的垂直平分线上， D点应在C1C2的垂直平 分线上，显然答案不唯一，仍需给定其他条件。
5．对于反行程自锁的机械，一般其正行程的机械效率（ ） 0 A. B. 0 0.5 C. 1 D. 1 6．双摇杆机构中，最短杆与最长杆的长度之和（ ）大于其余两杆的 长度之和。 A.一定 B.不一定 C.一定不 7．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是（ ）的比值。 A. 理论啮合线段与齿距 B.实际啮合线段与齿距 C.理论啮合线段与法向齿距 D.实际啮合线段与法向齿距
答案：1（错），2（错），3（错），4（错），5（对）,6(错）, 7(错）， 8(错）.
二、填空题
1、渐开线上各处的压力角 等。渐开线上各点的曲率半径 等。 2、m=4mm，=20的一对正常齿制标准直齿圆柱齿轮，正确（标准）安 装时顶隙等于 ，侧隙等于 。当中心距加大0.5mm时，顶隙等于 ， 侧隙 零。 3、正变，分度圆齿槽宽 。 4、斜齿轮的不发生根切的最少齿数 17。 5、齿轮的切削加工方法按其切齿原理可分为 和 两种。
解：1.（1） a=m/2(z1+z2)=4/2(23+37)=120(mm)
(2) rb2=m/2 z2 cos=4/237 cos20=69.537(mm)
ra2= r2+ha*m=4/237+14=78(mm)
r2= r2 =4/237=74(mm)
S2= m /2 =6.283(mm) ， p2=m=12.566(mm) 2.应采用正传动类型。 理由是：安装中心距大于标准中心距，根据a cos=a cos知，由 无侧隙啮合方程式知X1＋X2０，即该对齿轮为正传动类型。
9、从受力观点出发，移动副的自锁条件为 ，转动副的自锁条件 为 。 从效率的观点分析，机械的自锁条件为 。 10、具有n个活动构件的平面机构，其速度瞬心的总数为
。
三、选择题 1.一对心曲柄滑块机构，已知滑块的行程H=400mm，最小传动角为60， 则连杆长度为（ ） A. 200mm B. 230mm C. 346mm D. 400mm 2.一模数为m的正变位渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆齿距P（ ） m A.等于 B.大于 C.小于 3.一对标准安装的渐开线直齿圆柱齿轮，其分度圆齿距、基圆齿距分别为 P、Pb，若已知重合度为 1.3 ，则实际啮合线上单齿啮合区的长度为 （ ）。 A. 0.7 Pb B. 0.7 P C. 0.6 Pb D. 0.3Pb 4.设计盘形凸轮廓线时，若从动件采用（ ）运动规律，则不产生刚性、 柔性冲击。 A. 等速 B. 摆线（正弦加速度） C.等加速等减速 D. 简谐（余弦加速度）
机械原理
第二章~第七章 习题课
主讲教师：冯立艳
一、判断题 1．机构的级别就是机构中含有的杆组总数。 2．两个直齿圆柱齿轮要实现连续传动，只要满足两个齿轮的模数相等、 压力角相等即可。 3．齿轮上齿厚等于齿槽宽的圆称为分度圆。 4．直齿圆柱齿轮传动中，节圆总是大于分度圆。 5．一对等变位齿轮传动中，一定存在负变位齿轮。 6. 组成正传动的齿轮应是正变位齿轮 。 7. 一 对 渐 开 线 直 齿 圆 柱 齿 轮 ， 在 无 侧 隙 啮 合 传 动 时 ， 当 中 心 距 a=1/2m(z1+z2)时，一定是一对标准齿轮传动。 8. 速度瞬心的绝对速度一定为零。