——机械工程控制基础

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1、机械工程控制基础模拟卷一、选择题1.控制工程主要研究并解决的问题之一是（ B ）A、系统已定，输入不确定，求系统的输出B、系统已定，输入已知，求系统的输出（响应）C、系统已定，规定系统的输入D、系统不定，输入已知，求系统的输出（响应）2 .已知机械系统的传递函数为G（s），则系统的阻尼比、增益和放大系 s s 4数是（A）。A. 0.25, 1, 1 B. 0.5,4,1 C. 0.25,4,4 D. 0.5,1,43 .弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/ （ms2+cs+k），则系统的无阻固有频率 为(A)A：kmB：mkCjmD,mc4 .对于定常控制系统来说（A ）A、表达系统的微分方

2、程各项系数不随时间改变R微分方程的各阶微分项的事为1G不能用微分方程表示D系统总是稳定的5 .微分环节反映了输入的变化趋势，可以应用于 （A ）A.增加系统阻尼B.减小系统阻尼C.减弱噪声的作用D.减小稳态误差6 .系统方块图如图所示，其开环传递函数Gk（S）是（A ）A 5S/(3S+1)B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1)D 5/S(3S+1)7 .系统的输出误差为e（t）,其稳态误差为：（A ）A lim sE1(s)B咿s)C lim E(s)sD lim sE1(s)s8.比例环节的对数幅频特性曲线是一条（C ）。A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线

3、D.斜率为-10db/dec的直线9 .所谓校正（又称补偿）是指（B ）A、加入PID校正器 B 、在系统中增加新的环节或改变某些参数C、使系统稳定D 、使用劳斯判据10 . PI校正属于下面哪种校正方法：（B）A相位超前校正B相位滞后校正C相位滞后超前校正D无法确定二、填空题1 .设计控制系统基于以下几个要求：稳定性、快速性和准确性2 .传递函数可定义为：在外界输入作用前，输入、输出的初始条件 为 零时,线性定常系统的 输出的 Laplace 变换式 与 输入的 Laplace 变换 式之比。3 .当阻尼比士大于0小于1时，系统称为 欠阻尼 系统、当阻尼比己=0时，系 统称为 无阻尼 系统、

4、当阻尼比己=1时，系统称为 临界阻尼 系统、当阻尼 比己大于1时系统称为 过阻尼 系统。三、计算题1.列出如右图所示的系统的微分方程，并推出传递函数I-H2.心十货7T伉珀”力力自西血J 一 r).%46尸&/4 .已知单位反馈系统的开环传递函数为Gk(s)吧,求单位阶跃和单位斜坡函数输入作用下的稳态误差 s(s 1)(s 5)5 .已知某系统的特征方程为s4+s3+4s2+6s+9=0,试判别其系统的稳定性6 .试绘制下列传递函数的Bode图。G(s)5(s 2)2s2(2s 1)九藤 沁二二二/一. 1 1 片言不共有十7 匹羽纣小十中7涿邛除牖血彳二” 以二T.加肉二二工行 g%:叼*4

5、力二孟多,必、皿 J 二$S二言:+, 咄楸黜七肉4,窣戒明用碗,炉桶 建小;嘉公嬴C I牛 工平看 了 0礴取或)(，寸加修_, Z 40 碱落加7 c o四岁受我昧被更制的奴.中将分不便定淞牝自大哨研知心的坤碗娜5档册f叫二厂叼 本二呐炳潮和叫二点二2”）俎我庆 演已成机械工程控制基础模拟卷2一、选择题s 11 .传递函数1Q。的零点、极点和放大系数分别是（C）S 3s 2A.零点z=1,极点pi=-1, p2=-2,放大系数为0.5B.零点z=1,极点p1=-1, p2=-2,放大系数为2C.零点z=-1,极点p1=-1, p2= -2,放大系数为0.5D.零点z=-1,极点p1=-1,

6、 p2= -2,放大系数为22、弹簧-质量-阻尼系统的传递函数为1/ （ms2+cs+k），则系统的无阻固有频率 5 为（）3小题图林桢环反3.系统方块图如右图所示，其开环传递函数Gk(S)是 (A)A 5S/(3S+1)B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1)D 5/S(3S+1)4.设一个系统的传递函数为2s 1se ,则该系统可以看成由（A）串联而成A.惯性环节和延迟环节B.积分环节、惯性环节与延迟环节C.惯性环节与导前环节D.比例环节、惯性环节与导前环节 35.已知系统的开环传递函数为Gk(s),则系统的增益和型次分别为:s (2s 3)(D)A3,II 型C1,I 型B 3/2

7、, II 型D 1, II 型6 .劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对(D)A、闭环系统的传递函数B、开环系统的传递函数C、闭环系统中的开环传递函数的特征方程D、闭环系统的特征方程7 .已知最小相位系统的Bode图如右图所示,则此系统包含的积分环节为:A0个C2个B1个D3个8 .二阶振荡环节G(s)=- s2ns n的幅频特性(C )A、越大，谐振峰越高越小，谐振峰越高C、n越小，谐振峰越高n越大，谐振峰越高9.已知系统开环传递函数为25/S (0.4S+1)(5S+1),则系统开环增益及型次(型号)依次为(D)A 25, 0 型B 5, I 型C 25,m型D 25, I型10.若已

8、知某串联校正装置的传递函数为K(S+a)/(S+b),ab,其中K=b/a ,则它是一种(B)A滞后一超前校正B相位滞后校正C增益为1的相位超前校正D增益小于1的相位超前校正二、填空题1 .时间响应是指系统的输出在 时域上的表现形式,按振动来源可分为： 零 输入响应和零状态响应；频率响应是指系统的输出在频域上的表现形式。2 .若系统传递函数G(S)的所有极点和零点均在S平面的右半平面,则系 统称为最小相位系统。3 .微分环节的幅频特性等于 q,相频特性等于 90 、其频率特性的Nyquist 图是 虚轴的上半轴,由原点指向无穷远处。三、计算题U(t)C1、写出图示系统的传递函数，并写出系统的

9、n和。2.化简所示系统框图，并写出其传递函数3.已知单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)二00求系统的性能指标s(s 5)U(t)Mp,tp,ts, N4 .单位反馈系统的开环传递函数为：Gk(s) K,求斜坡函数输入时，系s(s 1)(s 5)统误差ess=0.01的K值。5 .试绘制下列传递函数的Nyquist图。G(s)5(s 1)s(2s 1)6 .试绘制下列传递函数的Bode图。G(s) 5(s 2)s(2s 3)UW二四L与十.，二 CJ 汕A (X加tCj故然她切售jj岬3岫由：Utc$）二s八R +Ls 7“ 十 $ L”lt$ 5G“二方丁不高:鬲蔡郎吸,HVsfC 一公广

10、二令2河吃台山二1 f二号任Q)仇) 7Hi(HG泌)C钙与力四6,棣 GlG?白&3HG州十的SM，| CH|Gi G例“6必一巨H G）必4tG州中6局（叶房”“ 1嵯照he二二一怒叫场皿- r到“叙自卬他Ge“”tG，gk检5由黑布必二的，f = T 叱二C队场二 4-U4ijr （Ox Jih如六二士*4二附5 W。 。.8409六 二二”力 、如。,叱1二。）时，fj Z-网N二今年叼W净泮务 竹。好”氢 $H，（e、SWJ _1龟初4如法，而片s5m幻仙3 二。-内部歹斗Fl/二二。；冲 SkrzJ 小。2）（4二。.6- 5辨认-:1队*义.j灰尸为疝稔凭书7金铜电归十商，知弘/

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12、冲响应函数 w=1.2e-0.12t,则系统的传递函数G（S）为（D）3.A 1/ (S+0.12)B 1.2/(S+1.2) C 1.2/(S+1) D 1.2/(S+0.12)系统方块图如下图所示，其闭环传递函数Gb(S)是(D)A 5S/(3S+1) B (3S+1)/5SC 1/5S(3S+1) D 1/ (8S+1)Xi4.二阶系统的阻尼比的范围; 的关系为（D）0（ 0.707,具有阻尼固有频率 皿与谐振频率rA Cl) rCDdCCi)r= Ci)dD r d V15.二阶系统的传递函数为10(s 0.5)(s 4),则系统增益为（A 10 B 0.5 C 4 D 56.若系统的

13、单位脉冲响应为e-2t +2e-t,则系统的传递函数为:(A)301-2s-C、 e D、s2 2s 1 s 27.下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标:-s一 e1(A )A单位阶跃B单位脉冲C单位斜坡D单位正弦C、ess=|imeD、e ss= lim e(t)t 09、若系统Bode图的幅频特性在 i处出现转折，其渐近线由-20db/dec转至I-40db/dec （如图所示）,这说明系统中有一个如下的环节（C）s+ CD1CD 1/ ( s+ CD1 )20/lglGl/-20db/d1/(co1s+1)W12/ (s2+22 ts+ 31 )dbSC,-4Odb/de&40

14、20 00.1卬产，ij由10某系统传递函数为kG(s)= s,则转角频率为（A）D、 k二、填空题s 11 .传递函数 二si的零点、极点和比例系数分别是，、二、皿2 .设计控制系统基于以下几个要求：稳定性、快谏件和准确性。3 .若系统传递函数G（S）的所有极点和零点均在S平面的左半平面,则系统 称为最小相位系统。4、系统在外加激励的作用下，具 输出随时间变化的函数关系称为系统的时 间响应。三.计算、作图题1,列写图中所示系统的微分方程，求其传递函数2 .化简下列方框图，并写出传递函数QHi(s)一3 .某系统如图3t2时，求系统的稳态误差。试求该系统的峰值时间、最大超调量(单位阶跃输入)4

15、 .系统如下图所示，当系统输入信号为x(t) 4 6t5.已知一单位反馈系统的开环传递函数为:Gk(s)s(0.1s 1)(0.25s 1)求为使系统稳定，用劳斯判据确定K的取值范围6.已知系统的开环传递函数为Gk(s)10(0.5s 1)2s2(0.1s 1)(0.02s 1)判断闭环系统稳定性，若稳定，求出相位裕度I解女同环中电凌打法播喇坳为噫我他律IA 二 CJ 汕 + IU(A二 次3认；二C悻取T 4令c。才倭G耳工酶年堆疗叱Q端用-y ULo(t LUiV 二(Xt(5)Gu?z zIV 二! - 心一N 怖 ” mc林山k枫呼)生a/+&2&二一Xon 口十的上响水Gw组二位5也1G咆_如“卜片胆G到U-G闷，由痴谢.多探城杯唾由 歙二77=二7 可看卬小二I，埒切八二I .45国W八二k；二。J吟鱼沏岫畸二击于二房、：小“乂厂QW人力,e嘀X，“二成/4得 源钠市M琏J傣节制关为G2二任T31 不 SX，成”姑明丸料仅懵呢可此 短支再方其梭至胫4祷秋节I丑物I，及R2 %*二A匕,叼桃含十二毒+京十田我叔加湍力戏h犀 二 4弓）二 Hr5）二 ISCjSfO3,H），、*$）二J K5（。，|，+，）（。,州5+1）色9，一 归叫灰粉&Wo.ars 十。43+S rk x$2。夕 HW-eeOTkk O“jr-。,小0（卜 作