机械工程控制基础期末试卷+答案6

控制工程基础期末试题

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，，共20分)

1.如果系统中加入一个微分负反馈，将使系统的超调量σp( )

A.增加

B.减小

C.不变

D.不定

2.运算放大器具有_____的优点。( )

A.输入阻抗高，输出阻抗低

B.输入阻抗低，输出阻抗高

C.输入阻抗高，输出阻抗高

D.输入、输出阻抗都低

3.在伯德图中反映系统抗高频干扰能力的是( )

A.低频段

B.中频段

C.高频段

D.无法反映

4.设开环系统频率特性G(jω)= ,当ω=1rad/s时，其频率特性幅值M(1)=( )

A. B.4 C. D.2

5.设开环传递函数G(s)H(s)= ,α>0,K>0，随着K增大，闭环系统

( )

A.相对稳定性变差，快速性不变

B.相对稳定性变好，快速性不变

C.相对稳定性不变，快速性变好

D.相对稳定性变差，快速性变差

6.对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数是系统稳定的( )

A.充分条件

B.必要条件

C.充分必要条件

D.以上都不是

7.开环传递函数为G(s)H(s)=, 则实轴上的根轨迹为( )

A.〔－4,∞)

B.〔－4,0〕

C.(－∞,－4)

D. 〔0,∞〕

8.进行串联滞后校正后，校正前的穿越频率ωc与校正后的穿越频率的关系，通常是( )

A.ωc=

B.ωc>

C.ωc<

D.ωc与无关

9.PID控制规律是____控制规律的英文缩写。( )

A.比例与微分

B.比例与积分

C.积分与微分

D.比例、积分与微分

10.比例环节的频率特性相位移θ(ω)=( )

A.90°

B.－90°

C.0°

D.－180°

二、填空题(本大题共10小题，每小空1分，共15分)

1.根轨迹全部在根平面的__________部分时，系统总是稳定的。

2.设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+JI(ω)，则相频特性∠G(jω)=__________。

3.随动系统中常用的典型输入信号是__________和__________。

4.超前校正装置的最大超前角处对应的频率ωm=__________。

5.根据系统给定值信号特点，控制系统可分为__________控制系统、__________控制系统和程序控制系统。

6.一个系统的控制作用能否对系统的所有状态产生影响，从而能对系统的状态实现控制，称为__________。

7.系统渐近稳定的充分必要条件是闭环控制系统传递函数的__________都具有__________。

8.信号流图中，节点可以把所有_______的信号叠加，并把叠加后的信号传送到所有的_____。

9.增加极点对系统的__________性能是不利的。

10.剪切频率ωc不仅影响系统的__________还影响动态过程的__________。

三、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1．试写出闭环频率特性性能指标。

2．简述何为全局稳定性，何为局部稳定性?

3．设开环传递函数G(s)= ，试说明开环系统频率特性极坐标图的起点和终点。

4．典型二阶系统(当0<ξ<1,ξ=0,ξ≥1时)在单位阶跃输入信号作用下的输出响应的特性是什么?

四、计算题(本大题共3小题，每小题15分，共45分)

1．某系统闭环传递函数为φ(s)= ,当输入为r(t)= sin( t+45°)时，试用频率特性的概念求其稳态输出yss(t)。

2．已知某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(s)= ，绘制奈奎斯特曲线，判别系统的稳定性；并用劳斯判据验证其正确性。

3.系统方框图如下，试画出其信号流图，并求出传递函数。

四、计算题(本大题共3小题，共45分)

1．求G(jω)=

|G(jω)

输出幅值：y0=

输出初相位：

2.(1)G(jω)= 该系统为Ⅱ型系统

ω=0+时，∠G（jω）=－

当a 时，∠G（jω）=－

当a 时，∠G（jω）=－

两种情况下的奈奎斯特曲线如下图所示；

（2）系统的闭环特征多项式为D（s）=s2+as+1,D(s)为二阶，a>0为D（s）稳定的充要条件，与奈氏判据结论一致。3．信号流图如下：

应用梅森公式求传递函数：

P1=G3G2，P2=G1G2

L1=－G2H1，L2=－G1G2H2

还来不及享受美丽的锦瑟华年，就已经到了白发迟暮，一生匆匆而过。生命，就是这样匆匆，还来不及细细品味，就只剩下了回忆。

生命匆匆，累了就选择放下，别让自己煎熬痛苦，别让自己不堪重负。放下该放下的，心才会释放重负，人生才能安然自如。

人生就是一个口袋，里面装的东西越多，前行的脚步就越沉重。总觉得该得到的还没有得到，该拥有的却已经失去，苦苦追寻的依然渺茫无踪。心累，有时候是为了生存，有时候是为了攀比。

只有放下羁绊前行脚步的重担，放下阴霾缭绕的负面情绪，才能感受到“柳暗花明又一村”的豁然开朗，领悟到“一蓑烟雨任平生”的超然物外。

人生本过客，何必千千结。不是所有的相识都能地久天长，不是所有的情谊都能地老天荒。有些人终究是走着走着就散了，成为我们生命中的过客。

爱过，恨过，都会装点我们原本苍白的人生，感谢曾经在我们生命中出现过的人。如果无缘继续红尘相伴，就选择放下吧，给自己和对方都留一段美好的回忆和前行的空间。

鱼总是自由自在地在水中快乐游弋，是因为鱼只有七秒钟的记忆，只在一瞬间，鱼便忘记了所有的不愉快。所以，忘记所有的不愉快，才能为美好的情绪留出空间，才能让心情灿然绽放。林清玄说：一尘不染不是不再有尘埃，而是尘埃让它飞扬，我自做我的阳光。是呀，世事喧嚣纷扰，放下纷扰，做一个阳光快乐的人，做自己快乐的主人！