3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 D

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 B

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？ C

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 C

A ．-270°

B ．-180°

C ．-90°

D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=

s

1

，则其频率特性幅值M(ω)= C A.

ωK

B. 2K ω

C. ω1

D. 21ω

6. 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 B

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 D

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

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 D

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 C

A.ω+s 1

B.2

2s ω+ω C.22s s ω+ D. 2

2s 1ω

+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= A

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

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 B

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 D

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 C

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__ 相频特性 __。

2．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__ -20 __dB ／dec 。 3．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。。

4．单位阶跃函数1（t ）的拉氏变换为 0

s

1

。 5．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为 10<<ξ 。

6．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。 7．系统输出量的实际值与_ 输出量的希望值 __之间的偏差称为误差。 8．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__ ∞ ___。

9．设系统的频率特性为)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω，则)(ωI 称为 虚频特性 。 10. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_ 正弦函数 _。 11.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。 12.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__ 反馈 _连接。

13.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。

14.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和__ 对数坐标 _图示法。

15. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_ 无阻尼自然振荡频率

w n 。

三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 )

6(25

)(+=

s s s G k

求（1）系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn ；

（2）系统的峰值时间t p 、超调量σ％、 调整时间t S (△=0.05)；

解：系统闭环传递函数2562525)6(25)

6(251)6(25

)(2++=++=++

+=s s s s s s s s s G B 与标准形式对比，可知 62=n w ξ ，252

=n w 故 5=n w ， 6.0=ξ

又 46.01512

2

=-⨯=-=ξn d w w