机电控制基础复习题

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1、一、填空题1. 在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为温度。2闭环控制系统又称为反馈传递系统。3. 控制系统的反馈就是指撞出量通过适当的测量装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与输入量进行比较。4恒值控制系统的输入量是一个虫定值，一经给定，在运行过程中就不再改变。5. 伺服控制系统又称随动系统，这种系统的输入量的兰化规律是不能预先确定的。6. 控制系统中各部分传递信号都是连续时间变量的系统称为连续控制系统。7. 对控制系统的要求之一是准确性，即系统的精度，系统的精度是用系统的稳态误差来度量的。8对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。9对自动控制系统的

2、基本要求可以概括为三个方面，即：快速性、稳定性和准确性。10. 控制系统的数学模型有多种形式，这取决于变量与坐标的选择，在时间域，通常采用微分方程或一阶微分方程组形式。11. 系统的数学模型有多种形式，这取决于变量与坐标的选择，在复数域则采用传递函数形式。12. 系统的数学模型有多种形式，这取决于变量与坐标的选择，在频率域则采用频率特性形式。13. 传递函数是以拉氏变换为基础,它表达了系统内在的固有特性，而与输入量无关。14. 拉氏变换是这样一种变换，即在一定条件下，它能把一实数域中的实变函数变换为一个在复数域内与之等价的复变函数。15. 传递函数中各项系数值和相应微分方程中各项系数对应相等，

3、完全决定于系统的结构参数。16. 任何一个控制系统，对输入信号的时间响应都应有瞬态响应和稳态响应两部分组成。17. 控制系统的时域性能指标中，延迟时间、上升时间和峰值时间均表征系统响应初始阶段的快慢。18. 控制系统的时域性能指标中，调整时间表示系统动态过程持续的时间,超调量反映了系统响应过程的平稳性。19. 输出信号与输入信号的幅值比A(s)称为系统的幅频特性。20幅相频率特性，它是当3由0变化到无穷大时，表示在极坐标上的G(js)幅值与G(j3)相角的关系图。21. 以L()为纵坐标(线性分度)，3为横坐标(对数分度)所表示的G(j)的幅频特性曲线，称为对数幅频特性图。22. 灵敏度是系统

4、对各个孤立环节依赖关系的度量。二、名词解释1. 自动控制:在没有人直接参与的情况下，使被控对象的某些物理量准确地按照预期规律变化。2. 稳定性:指动态过程的振荡倾向和系统能够恢复平衡状态的能力。3. 数学模型:指系统输入、输出变量以及内部各变量之间关系的数学表达式。4. 传递函数: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。5. 频率响应:系统对正弦输入的稳态响应。6. 瞬态响应:系统在某一输入信号的作用下其输出量从初始状态到稳定状态的响应过程。7. 稳态响应：是指时间t趋向无穷大时，系统的输出状态，称为系统的的稳态响应。8. 微分环节：输出变

5、量正比于输入变量的微分的环节9. 积分环节：输出变量正比于输入变量的积分的环节。10. 调整时间：响应曲线达到并不再超出误差带范围所需要的时间。11. 上升时间：响应曲线从零上升到稳态希望值所需要的时间。12. 比较元件：用来比较输入信号与反馈信号之间的偏差的元件。三、单项选择1、系统和输入已知，求输出并对动态特性进行研究，称为(C)A. 系统综合B.系统辨识C.系统分析D.系统设计2、通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件称为(C)A. 比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件3、3从0变化到+*时，延迟环节频率特性极坐标图为(A)A.圆B.半圆C.椭圆D.双曲线

6、4、二阶系统的传递函数G(s)=s2+1s+5,则该系统是(B)A.临界阻尼系统B.欠阻尼系统C.过阻尼系统D.无阻尼系统5、若保持二阶系统的Z不变，提高3n,则可以(B)A.提高上升时间和峰值时间B.减少上升时间和峰值时间C.提高上升时间和调整时间D.减少上升时间和超调量6、一阶微分环节G(s)=1+Ts频率一丄时，则相频特性ZG(jo)为(A)TA.45B.-45C.90D.-907、某单位反馈系统的开环传递函数为：G(s)=k,k=(C)时,闭环系统临界稳定。s(s+1)(s+5)A.10B.20C.30D.408、稳态误差e与误差信号E(s)的函数关系为ssA.e=limE(s)sss

7、0B.ess=limsE(s)s0C.e=limE(s)sssgD.ess9、某典型环节的传递函数是=limsE(s)sgG，s)=5s:1，则该环节是(C)A.比例环节B.积分环节C.惯性环节D.微分环节10、已知系统的微分方程为，则系统的传递函数是3Xt)+6Xt)+2xC)=2xC)000i6sA2_3s2,6s,22ic.2s2+6s+3D.2s2+6s+311、引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上（C）A.并联越过的方块图单元B.并联越过的方块图单元的倒数C.串联越过的方块图单元D.串联越过的方块图单元的倒数12、时域分析的性能指标，哪个指标是反映相对稳定性的（D）A.上

8、升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量13、二阶振荡环节奈奎斯特图中与虚轴交点的频率为（D）A.谐振频率B.截止频率C.最大相位频率D.固有频率厂）214、设一阶系统的传递函数是G丿=7TT，且容许误差为5%,则其调整时间为（C）A.1B.2C.3D.415、已知系统的单位脉冲响应函数是yC）二O.lt，则系统的传递函数是（A）B.sA.冒s3C.0.2D.s21、系统已给出，确定输入，使输出尽可能符合给定的最佳要求，称为（A）A.最优控制B.系统辨识C.系统分析D.最优设计2、主要用于产生输入信号的元件称为（B）A.比较元件B.给定元件C.反馈元件D.放大元件3、某典型环节的传递函数是

9、G（s）=十，则该环节是（C）TsA.比例环节B.惯性环节C.积分环节D.微分环节4、梅逊公式主要用来（C）A.判断稳定性B. 计算输入误差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹5、已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（C）A.0.6B.0.707C.0D.16、某系统的传递函数是G士1小,则该系统可看成由（C）环节串联而成。A.比例、延迟B.惯性、积分C. 惯性、延迟D.惯性、比例s2+2s+37、已知（s）=s（$2+5s+4）其原函数的终值（C）A.0B.*C.0.75D.38、在信号流图中，在支路上标明的是（D）A.输入B.引出点C.比较点D.传递函数9、设一阶

10、系统的传递函数是G$）=亠且容许误差为2%,则其调整时间为（C）s+2A.1B.1.5C.2D.310、根据系统的特征方程D（$）3$3+$2-3s+5=0可以判断系统为（B）A.稳定B.不稳定C.临界稳定D.稳定性不确定11、当输入为单位斜坡且系统为单位反馈时，对于II型系统其稳态误差为（A）A.0B.0.1/kC.1/kDm12、若二阶系统的调整时间长，则说明（B）A.系统响应快B.系统响应慢C.系统的稳定性差D. 系统的精度差C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹13、A.KB.C.D.设积分环节的传递函数为G（s）K，则其频率特性幅值A（3）=（A

11、sC.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹14、二阶系统的传递函数G（s）=4/+2s+4）,其固有频率是（C）nA.0.5B.1C.2D.4C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹C.求系统的传递函数D.求系统的根轨迹15、系统稳定的充分必要条件是其特征方程式的所有根均在根平面的（B）A.右半部分B.左半部分C.实轴上D.虚轴上1、“现代控制理论”的主要内容是以（B）为基础，研究多输入、多输出等控制系统的分析和设计问题。A.传递函数模型B.状态空间模型C.复变函数模型D.线性空间模型2、直接对控制对象进行操作的元件称为（D）A.给定元件B.放大元件C.比较元

12、件D.执行元件3、在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（B）来求得输出信号的幅值。A.相位B.频率C.稳定裕量D.时间常数4、C）设一阶系统的传递函数是gCL,且容许误差为5%,则其调整时间s,1A.1B.2C.3D.45、若二阶系统的调整时间短,则说明（A）A.系统响应快B.系统响应慢C.系统的稳定性差D.系统的精度差6、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的（CA.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是7、常用的比例、积分与微分控制规律的另一种表示方法是（D）A.PDIB.PDIC.IPDD.PID8、在信号流图中,只有（D）不用节点表示。A

13、.输入B.输出C.比较点D.方块图单元9、二阶系统的传递函数Gs）=1,其阻尼比匚是（A）4s2,2s,1A.0.5B.1C.2D.410、比例环节的频率特性相位移6）=（A）A.0B.-90C.90D.-18011、下列判别系统稳定性的方法中,哪一个是在频域里判别系统稳定性的判据(C)A.劳斯判据B.赫尔维茨判据C.奈奎斯特判据D.根轨迹法12、一阶惯性系统G(s)1s+2的转角频率指3=(A)A.2B.113、某系统的传递函数是并联而组成。C.0.5D.0,)2G=5s+3+S，则该系统可看成由(D)环节A.比例、积分、滞后B. 比例、惯性、微分C. 比例、微分、滞后D. 比例、积分、微分

14、14、已知系统的微分方程为6t)+2x(t)=2x0则系统的传递函数是(A)00i212A.3s+1B.:7C.D.3S+23s+16s+23s+215、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(D)A.上升时间B.峰值时间C.调整时间D.最大超调量三、计算题1.若某系统在阶跃输入丫(t)=1(t)时，零初始条件下的输出响应c二1-1.8e-4t+o.8e-9t，试求系统的传递函数。解：在零初始条件下，系统输入的拉氏变换R(s)与系统输出的拉氏变换C(s)：1R(s)二一sc(s)二1-竺+竺二36ss+4s+9s(s+4)(s+9)则系统的传递函数为：G(s)=36(s+4)(s+9)2.设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=匹,当系统作用以下输入信号:r(t)二sin(t+30o)时，试求系统的稳态输出。10S11解：系统的闭环传递函数为：,(s)=G(s)1G(s)(j)二亠频率特性为：j+11121+27121+2幅频特性为:A()=相频特性为：)=arctan(-)112+211当r(t)=sin(t+30。)时，有：A=1,=10所以A()=10122沁91,()=arctan(-1)=一5.2。c(t)=A()Asint+()0系统的稳态输出：=0.91sin(t+24.8。)