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1

1、 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) 1

01.01)(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)(=p

p 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 0

s G K s v →= (B) )(lim 2

s G s K s v →=

(C) )(lim 0

s 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。

（A ）21C C > （B ）12C C > （C ）21C C =

1.7 若一单位反馈系统的开环传递函数为)

()(1220

a s a s a s G +=

, 则由系统稳定的必

要条件可知， 。

（A ）系统稳定的充分必要条件是常数210,,a a a 均大于0

（B ）不论210,,a a a 取何值都不能使系统稳定

（C ）总可以通过选择适当的210,,a a a 值而使系统稳定

1.8关于系统稳定性的正确说法是 。 （A ）如果开环稳定，那么闭环也稳定

（B ）如果开环不稳定，那么闭环也不可能稳定

（C ）如果开环是不稳定的，那么闭环可能稳定、也可能不稳定

1.9下列传递函数中，属于最小相位传递函数的是 。

(A))101.0)(11.0(15.0)(+++-=s s s s G (B))

101.0)(11.0(1

5.0)(-++=s s s s G

(C))

101.0)(11.0(1

5.0)(+++=s s s s G

1.10已知线性系统的输入为)(t x i ，输出为)(t x o ，传递函数为)(s G ，则下列关系正

确的是 。

(A) )()()(s G s X s X i o = (B) )]([)()(1

s G L t x t x i o -=

(C) )()()(s G s X s X o i = (D) )()()(s G t x t x i o = （图T －2

1.14某单位反馈系统的开环传递函数为

)

4)(3(5

+++s s s s ，系统的特征方程为 。

（A ） 01272

3

=++s s s （B ） 051372

3

=+++s s s （C ） 01272

=++s s （D ） 0)5)(3(=++s s s 1.15由以下3个开环传递函数可知，系统 是Ⅰ型系统。

(A))101.0)(11.0(1

)(++=s s s G (B) )

101.0)(11.0(1)(2++=s s s s G

)

11.0)(1(++s s s 试求使系统稳定的K 值。（10分）

5、图T —5（a ）、（b ）、（c ）、（d ）分别为开环无零点的系统的开环奈魁斯特图，试写

出它们各自对应的传递函数的一般形式（开环放大倍数用K 表示，时间常数符号用1T 、

2T 、

机械控制工程复习题答案1

1、

1.1(A) 1.2（C ） 1.3（A ） 1.4 (C) 1.5 (B) 1.6 （B ） 1.7 （B ） 1.8（C ） 1.9 (C) 1.10 (A) 1.11 (B) 1.12(C) 1.13（A ） 1.14（B ） 1.15 (C)

2、

2.1 )]3

23sin(3321[10)(5.0π

+-

=-t e t x t o 2.2 )3

sin(10)(π

-=t t x o

2.3 0=ss ε

3、

2

321212132141)()

(H G G H G H G G G G G G s R s C ++++=

4、110<

5、

(a))

1)(1()(21++=

s T s T K s G (b))1)(1)(1()(321+++=s T s T s T K

s G

(c))1)(1()(21++=s T s T s K s G (d))

1)(1()(212++=s T s T s K

s G

6、)

11.0)(15(2

)(++=s s s s G

7、Nyquist

图如下图所示，因系统开环传递函数无右极点，且开环奈氏曲线不包围

（－1，j0）点，故根据奈氏判据，该系统是稳定的。