《机械工程控制基础》复习题.doc

机械工程控制基础复习题一、选择题 1. 当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为( ) A.最优控制 B.系统辩识 C.系统校正 D.自适应控制2. 开环控制系统是指( )对系统没有控制作用。A. 系统输入量 B. 系统输出量C. 系统的传递函数 D. 系统的干扰tf(t)01tf(t)01tf(t)01tf(t)01A.B.C.D.3. 已知F(s)=，则L-1F(s)为 ( ) 4. Lte2t= ( ) A. B. C.D.5. 若F(s)=，则f (t) = ( )。A. 1 B. 4 C. D. 06. 一阶微分环节G(s)=1+Ts，当频率=时，则相频特性G(j)为( )。A. 90 B. -45 C. 45 D. -907.某系统的微分方程为，它是( )。A. 线性时变系统 B. 非线性系统 C. 线性定常系统 D. 非性线时变系统8.若系统的单位脉冲响应为，则系统的传递函数为：( ) A. B. C. D.CRUiU09.图示系统的传递函数为( ) A. B. C. D. y(t)k1mf(t)k2y1(t)10.图示系统的微分方程为( )。A. m(t)+()y(t)=f(t)B. m(t)+(k1-k2)y(t)=f(t)C. m(t)+()y(t)=f(t)D. m(t)+(k1+k2)y(t)=f(t)G(s)H(s)X0(s)Xi(s)E(s)+-11.系统如图，其稳态误差定义为( )A. ess=sG(s) B. ess=te(t)C. ess=e(t) D. ess=e(t)12. 某系统的传递函数G(s)=,则其单位阶跃响应函数为( ) A. B. C. D. X0(s)Xi(s)+-13.图示系统称为( )型系统。 A. 0 B. C. D. 14. 在设计控制系统时，稳定性判断( )A.不必判断 B.绝对必要 C.有时是必要的 D.根据系统而定15. 某系统开环传递函数为,则系统开环增益和型次依次为( )。A. 0.4， B. 0.4， C. 3， D. 3，16. 对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为( )。0.1 1dB20100A. sB. C. D. 1+s17. 为了增加系统的稳定性裕量，可以( )A. 减小系统的增益 B.增大系统的增益C. 减小输入信号 D.使用开环系统18. 反馈控制系统是指系统中有( ) A. 反馈回路 B. 惯性环节 C. 积分环节 D. PID调节器19. 系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( )G (s)H (s)X0(s)Xi(s)+ - A. B. C. 1+G(s)H(s) D.20. 某环节的传递函数为G(s)=，它是( )A. 延时环节 B. 比例环节 C. 惯性环节 D. 积分环节21. 一阶系统的单位脉冲响应曲线在t=0处的值为( )。A. B. 12 C. - D. 22. 系统的正弦响应是指( ) A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况 B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况 C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况 D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况23. 所谓校正(又称补偿)是指( ) 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24. 若系统的传递函数在右半s平面上没有零点和极点，则该系统称作( )。A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统C. 不稳定系统 D. 振荡系统25. 机械工程控制论是研究该领域中系统的( )问题。A. 静力学 B. 能量守恒 C. 动力学 D. 物理学0 2 t1f(t)26. f(t)如图所示，则Lf(t)为( ) A. e-2t B. e-2s C. e-2 s D. e-ts27. 二阶系统的传递函数为,则系统增益为( ) A. 10 B. 0.5 C. 4 D. 5 28. 二阶系统的阻尼比，等于( ) A. 系统的粘性阻尼系数 B. 临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C. 系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D. 系统粘性阻尼系数的倒数29. 由伯德图估计系统传递函数的方法适用于A. 最小相位系统 B. 稳定系统C. 非最小相位系统 D. 二阶以下系统30. 对于二阶系统的超调量Mp，以下说法正确的是A. 只与阻尼比 有关 B. 只与自然频率n有关C. 与阻尼比 无关 D. 与n相关二、填空题1. 系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、 和 有关。2. 极坐标图(Nyquist图)与对数坐标图(Bode图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于Bode图上的_ _；极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的_ _。3. 二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、 和 有关。4. 一个单位反馈系统的前向传递函数为，则该闭环系统的特征方程为 开环增益为 。5. 系统的时域性能指标tr，tp，Mp和 ts是根据系统在 作用时，对 的响应得出的。6. 系统传递函数只与 有关，与 无关。7. 频率响应是 响应；频率特性G(j)与传递函数G(s)的关系为 。8闭环系统是指系统的 对系统有控制作用，或者说系统中存在 的回路。9设函数f(t), 其拉氏变换为F(s), 则其表达式为 。10. 自动控制系统有 和 两种构成形式。11. 在经典控制理论中，线性定常系统常用的数学模型有 、 和 。12. 在伯德图中，积分环节的对数幅频特性是一条斜率为 的直线，而它的相频特性是一条恒为 的直线。13. 控制系统的相对稳定性用 和 来衡量。14. 某开环传递函数为 ，则该系统有 条轨迹。 15. 在二阶系统的瞬态响应指标中，调整时间ts与系统的无阻尼自然频率n及阻尼比成 。16. 系统在输入作用下产生的输出由两部分组成：它们是 及 。c(t)t(秒)06-0.95-117. 一阶系统在r(t)= -1(t)作用下的相应曲线如右图所示，则该系统的时间常数T= 秒。18. 已知一阶线性系统对单位阶跃输入的时间响应是，则它对单位脉冲输入的时间响应是 。19. 系统的传递函数为 ，则系统的谐振频率r= 。20.系统校正的根本目的是 。三、简答题1. 传递函数的定义是什么？一个物理课实现的系统，其传递函数有什么特征？2. 简要说明欲降低由输入和干扰引起的稳态误差，采取的措施有何不同？3. 控制系统开环频率特性的三个频段是如何划分的？它们各自反映系统哪方面的性能？4. 简述劳斯稳定判据和奈奎斯特判据在使用方法和功能上的区别。5. 简述开环控制和闭环控制的结构特点。6. 传递函数等于单位脉冲响应的拉氏变换吗？为什么？7. 一阶系统时间常数越大，系统单位阶跃响应速度越快还是越慢？为什吗？8. 系统附加延迟环节后频率特性有何变化？9劳斯表中某行出现全0元素，说明系统一定有什么位置的闭环特征根？10. 什么是反馈(包括正反馈和负反馈)?四 计算题1. 已知系统的传递函数为 ，求系统的脉冲响应表达式。2. 已知系统如方框图所示，计算当R(s) =1/s时，由R(s)引起的误差ER(s)和稳态误差ess。N(s)C(s)R(s)+_3. 已知单位反馈系统的开环传递函数为，试问该系统为几型系统?系统的单位阶跃响应稳态值为多少?4. 求图示系统输出U0与输入Ui之间的传递函数。RCUiUo5. 用极坐标表示系统的频率特性(要求在、=0、=n等点准确表示，其余