机械工程控制基础第1阶段测试题

1、、线性系统、非线性时变系统、系统的实际输出与理想输出之差、输入、高精度加工机床的控制论问题、机械工程领域中的控制论问题、线性定常系统、线性时变系统、运算放大环节、比例环节、存在信息反馈、结构简单，成本低AT j 2态 一1-j 2;B 、3 = ； 2j； S2 = 2 - j;江南大学现代远程教1第一阶段测试卷考试科目：机械工程控制基础（第一章、第二章）（总分100分）时间：90分钟学习中心（教案点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。） I31、某系统的微分方程为x（t）-冷+x。（t） =x（t）则它是（）。A、线性定常系统

2、BC、非线性系统D2、开环系统的控制信号取决于（）。A、系统的实际输出BC、输入与输出之差D3、机械工程控制论的研究对象是（）。A、机床主传动系统的控制论问题BC、自动控制机床的控制论问题D4、对于控制系统，反馈一定存在与于（）。A、开环系统BC、闭环系统D5、闭环系统的特点是系统中存在（）。A、执行环节BC、反馈环节D6、开环控制系统的特点是（）。A、不能实行计算机控制BC、容易引起不稳定D7、线性定常系统的微分方程为从厂2xo（t） 3xo（t4（t）则该系统极点为（）。C、= -2j;S2 =- j;S3 =0 D 、以上都对8、系统数学模型是指（）的数学表达式。A、输入信号B、输出信号

3、C、系统的动态特性D、系统的特征方程9、系统传递函数为G(s)=2 / (2s+3s+1)，则系统放大系数为()。A、0.5B、1C、2D无法确定10、下图所属环节为()。*4A、微分环节 B、积分环节C、导前环节D、惯性环节11、以下传递函数属于振荡环节的是()。2 2A、G(s)=(2s+1) / (s +3s+2)B、G(s)=1 / (s +3s+2)2 2C、G(s)=1 / (s +s+1)D、G(s)=(2s+1) / (s +s+1)12、以下关于信息的说法正确的是()。A、不确定性越小的事件信息量越大B、不确定性越大的事件信息量越大C、越大的事件信息量越大D、越小的事件信息量

4、越大13、 某传递函数 G(s)=K i+K2(1/s)+K 3s，则它是由()组成的。A、比例环节B、微分环节C、惯性环节D PID环节14、以下关于系统数学模型说法正确的是()。A、只有线性系统才能用数学模型表示B、所有系统都可用精确的数学模型表示C、建立系统数学模型只能用分析法D、同一系统可以用不同形式的数学模型进行表示15、在下列系统或过程中不存在反馈的有()。A、抽水马桶B、电饭煲C、并联的电灯 D、教案过程二、填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、 自动控制系统按元件的静态特性分类，可分为： 和。2、和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。3、线性系统符合叠加原理，线性系统

5、初始条件为零时，几个输入信号同时作用在系统上所产生 的输出信号等于的和。4、 用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 。5、 当二阶系统的特征方程的两根为 时，系统称为临界阻尼系统；两根为 时，系统称为欠阻尼二阶系统；两根为时，系统称为过阻尼二阶系统。6、一阶系统1 /（Ts+1）的单位阶跃响应为。三、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1、控制系统中常用的典型信号有哪些？2、定值控制系统、伺服系统和程序控制系统各有什么特点?四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1、下图所示系统中，m、m是质量，k为弹簧的弹性系数，摩擦力为零，f （t ）为外力，X1（t ）、X2

6、（t）位移。求系统的微分方程、动态框图和传递函数X2（ s）/F （ s）。y（t）=1et 2e。试求系统的传4、求下图所示机械系统的微分方程。图中2、若某线性定常系统在单位阶跃输入作用下，其输出为 递函数。3、 系统如图所示，求 C （ s）/R（ s）。M为输入转矩，Cm为圆周阻尼，J为转动惯量。五、应用题（本题共1小题，每小题10分，共10分）下图为恒温箱的温度自动控制系统，当恒温箱温度变化时，试述系统的调节过程，画出系统的 原理方框图，指出系统属于哪一种类型？附：参考答案：一、单项选择题 （本题共15小题，每小题2分，共30 分）I、C2、D3 D4、C5 C6、D7、A 8、C 9

7、、B10 DII、C12、B 13、D 14、D 15、C二、填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、 线性控制系统非线性控制系统2、 稳定性快速性3、各输入信号单独作用时所产生的输出信号4、单位阶跃信号5、 两相等的负实数根两共轭复数根两不相等的负实数根6、丫=1-e 7丁三、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1、答：单位阶跃函数、单位斜坡（速度）函数、单位加速度（抛物线）函数、单位脉冲函数 和正弦函数。2、答：定值控制系统的输入量是恒值，不变。伺服系统的输入量是变化的，却变化规律是未 知的。程序控制系统的输入量是变化的，变化规律是已知的。各种系统都要求被控量与输入量 一致，

8、误差在允许范围内。四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40 分） ”小八、w f （t） + k（x2xj =1、解：微分方程是丿 .k（N x2） = m2x2取拉普拉斯变换，得kX2(s)X1(s)-X2(s)X1（s）二F(s) kX2(s)-X1(s)2m1sXl(-:m2s2化简框图时可按虚线移动分支点。也可用梅森公式，一条前向通路，2个回路。X2(s)k2 2F (s) s (mi|m2skmi| km2)2、解：由传递函数的定义有1Xi(s)=-s丫(s)/Xi(s)二22s 6s 2s2 3s 23、解：由图可得G3G4G3G41G3G4H1G2 1 -G3G4H1G3G

9、4 H 2G2G3G4C(s) R(s)G11 G2 1-G3G4H1 G4G2G3G41 -G3G4H1 G2G3H2G2G3G41-G3G4H1 G2G3H 2G1G 2G3G41 -G3G4H1 G2G3H 2 G1G2G3G4H31 G1H31-G3G4H1+G2G3H24、解：设系统输入为 M（即M（t），输出为0 （即0 （t），分别对圆盘和质块进行动力学分析,列写动力学方程如下:M 二 J，Cm Rk(R，-x)k(RT _x) = mx +cx消除中间变量x，即可得到系统动力学方程mjJ4) (mCm cJ)二(R2km Cmc kJ)二 k(cR2 Cmp - mM cM kM五、应用题（本题共1小题，每小题10分，共10分）解：当恒温箱温度低于（高于）设