南昌大学机械工程控制基础考前训练题

1、训练一：选择题1. 设一阶系统的传递函数为 丄，则其时间常数和增益分别是（C）2s + 5A. 2，3 B. 2，1.5 C. 0.4，0.6 D. 2.5，1.52. 系统的传递函数（C）。A.与外界无关B.与系统的初始状态有关C. 反映了系统、输入、输出三者之间的关系D. 完全反映了系统的动态特性3. 以下关于线性系统时间响应的说法正确的是（C）。A. 时间响应就是系统输出的稳态值B. 由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成C. 由强迫响应和自由响应组成D. 与系统的初始状态无关4. 以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（C）。A. 稳态偏差值取决于系统结构和参数B. 稳态偏差值取决于系统输入和干

2、扰C. 稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D. 系统稳态偏差始终为 05.已知某环节频率特性 Nyquist 图如图所示，则该环节为(C)A. 比例环节 B.微分环节 C.积分环节 D.惯性环节6.已知最小相位系统的对数幅频特性图如图所示，贝卩系统包含(D)个环节。A.0B.1C.2D.3il 1ID卜 一TO- tf! 4_*_一a. .-NtZdH d”X7.已知单位反馈系统传递函数s + 2G(s) =则该系统(B)。s(s-2)(s-7)A.稳定 B.不稳定C.临界稳定D.无法判断8.关于开环传递函数GK(S)、闭环传递函数GB(S)和辅助函数F(s)=1GK(S)三者之间的关

3、系为(B)。A. 三者的零点相同B.GB(S)的极点与F(s) =1GK(S)的零点相同;C.GB(S)的极点与F(s)=1GK(S)的极点相同;DGB(S)的零点与F(s)=1GK(S)的极点相同9.已知开环稳定的系统，其开环频率特性的Nyquist 图如图所示,则该闭环系统（B）A.稳定 B.不稳定 C. 临界稳定 D. 与系统初始状态有关10. 设系统的传递函数为丰卫 则此系统稳定的K值范s + 2s + s + K围为（C）。A.K0 C.2K0 D. 20K011闭环控制系统中（C）反馈作用A. 以输入信号的大小而存在B. 不一定存在C. 必然存在D. 一定不存在12. 关于反馈的说

4、法正确的是（D）A. 反馈实质上就是信号的并联（信息的传递与交互）B. 正反馈就是输入信号与反馈信号相加C. 反馈都是人为加入的2D. 反馈是输出以不同的方式对系统作用13. 开环控制系统的控制信号取决于（D）A. 系统的实际输出B. 系统的实际输出与理想输出的差C. 输入与输出的差D. 输入14. 以下关于系统模型的说法正确的是（B）_A. 每个系统只能有一种数学模型B. 系统动态模型在一定条件下可简化为静态模型C. 动态模型比静态模型好D. 静态模型比动态模型好16. 关于叠加原理说法正确的是（C）A. 对于作用于系统同一点的几个作用才能用叠加原理求系统的总输出B. 叠加原理只适用于线性定

5、常系统C. 叠加原理只适用于线性系统D. 叠加原理适用于所有系统15.系统的w（t）=0.1t，则系统的传递函数为(A)A.0.1s2B.C.D.C.7D.3.517. 设一个系统的传递函数为，则该系统可看成为由（A）串2s+1联而成。A. 惯性环节与延时环节B. 比例环节、惯性环节与延时环节C. 惯性环节与导前环节D. 比例环节、惯性环节与导前环节18. 系统的传递函数（B）A. 与外界无关B. 反映了系统、输入、输出三者之间的关系C. 完全反映了系统的动态特性D. 与系统的初始状态有关19. 系统的单位脉冲响应函数为w（t） =3e.2t，则系统的传递函数为（A）20. 一阶系统的传递函数

6、为G（s）-，若容许误差为 2%,则其调整时s + 2间为（B）A.8B.2A.G(s)-3s 0.2B.G(s)二0.6s 0.2C.G(s)匚0.2s 3D.G(s)二0.6s 321. 已知机械系统的传递函数为G（s）=则系统的阻尼比为（A）s +s + 4A. 0.25B. 0.5C. 1D. 222. 若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为wn,则其有阻尼固有频率w（ CA. =NnB.- WnC. : WnD. 与Wn无关25.二阶欠阻尼系统的上升时间为（C）A. 系统的阶跃响应曲线第一次达到稳态值的98%的时间B. 系统的阶跃响应曲线达到稳态值的时间C. 系统的阶跃响应曲线第一次达到

7、稳态值的时间D. 系统的阶跃响应曲线达到稳态值的98%的时间23. 以下二阶欠阻尼系统性能指标只与其阻尼比有关的是（D）A. 上升时间B. 峰值时间C. 调整时间D. 最大超调量24. 以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（C）A. 稳态偏差只取决于系统结构和参数B. 稳态偏差只取决于系统输入和干扰C. 稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D. 系统稳态偏差始终为 025. 单位反馈系统的开环传递函数为GK（S）500，则在单位斜s（s + 1）（s + 5）坡述如下的稳态误差为（D）A. 500B. 1 / 500C. 100D. 0.0126. 以下系统中存在主导极点的是（D）27.

8、以下说法正确的是（C）A. 时间响应只能分析系统瞬态特性B. 频率特性只能分析系统稳态特性C. 时间响应分析和频率特性分析系统都能揭示系统动态特性.A G(S)=4S2S4B.G(S)二42(S S4)(SC. G(S)二4_(S2S4)(2S1)(S1)D.G(S)二4_(S2S4)(S10)(S20)D. 频率特性没有量纲28. 以下关于频率特性与传递函数的描述、错误的是（C）A. 都是系统的数学模型B. 都与系统的初始状态无关C. 与单位脉冲响应函数存在一定的数学变换关系D. 与系统的微分方程无关29. 系统的传递函数为G（S）=#02，则其频率特性为3G(jw) -2Iw +0.043

9、0. 已知系统开环频率特性的 Nyquist 图如图所示，则该系统的型次为（C）A. 0 型 .B.I型 C.H型 D. 无法确定31. 以下系统中属于最小相位系统的是（B）D）G(jw)二3s 0.2G(jw)3w 0.2G(jw)=(02-jW)C.G(s)G(s)11-0.01sB.G(s)=110.01s10.01s-1D. G(s)1s(1-0.1s)I 4 rrC.系统的D.系统的初始状态32. 一个线性系统稳定与否取决于（A）A.系统的结构和参数B. 系统输入33. 一个系统稳定的充要条件是（C）A. 系统的全部极点都在s平面的右半平面内B. 系统的全部极点都在s平面的上半平面内

10、C. 系统的全部极点都在s平面的左半平面内D. 系统的全部极点都在s平面的下半平面内34. 已知系统特征方程为3s410s35s2s 0，则该系统包含正实部 特征根的个数为（C）A.0B.1C.2D.335. 已知系统的相位裕度为 45,则（C）A.系统稳定B.系统不稳定C. 当其幅值裕度大于 0 分贝时，系统稳定D. 当其幅值裕度小于或等于 0 分贝时，系统稳定36. 对于二阶系统，阻尼比越大，则系统（B）A. 相对稳定性越小B. 相对稳定性越大C. 稳态误差越小D. 稳态误差越大37. 一个系统的开环增益越大，则（A）A. 相对稳定性越小，稳态误差越小B. 相对稳定性越大，稳态误差越大C.

11、 相对稳定性越小，稳态误差越大D. 相对稳定性越大，稳态误差越小38. 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39.以下校正方案不属于串联校正的是（D）A. 增益调整B. 相位超前校正C. 相位滞后校正D. 顺馈校正40. 增大系统开环增益，可以（B）A. 提高系统的相对稳定性B. 降低系统的相对稳定性C. 降低系统的稳态精度D. 加大系统的带宽，降低系统的响应速度41. 开环控制系统的控制信号取决于（D）A 系统的实际输出；B 系统的实际输出与理想输出之差；C 输入与输 出之差D 输入42. 机械工程

12、控制论的研究对象是（D）A 机床主喘定系统的控制论问题；B 高精度加工机床的控制论问C 自动控制机床的控制论问题D 机械工程领域中的控制论问D 零点为z=0.5，极点为pi =1,p22，比例系数为 243. 闭环控制系统的特点是系统中存在（C）、A 执行环节B 运算放大环节C 反馈环节D 比例环节44. 对控制系统的首要要求是（C）A 系统的经济性B 系统的自动化程度C 系统的稳定性D 系统的响应速度45. 以下关于系统数学模型的说法正确的是（AA 只有线性系统才能用数学模型B 所有的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46

13、. 系统的单位脉冲相应函数为 w（t）=0.1t ，则系统的传递函数为（A）A 弓C4D 丄ssss47. 传递函数G（s）=壬4的零点、极点和比例系数分别是（D）s2+3s+2A 零点为z=0.5，极点为pi=一1, p2=一2，比例系数为 1B 零点为z =0.5，极点为Pi- -1, P2- -2，比例系数为 2C 零点为Z=.5，极点为Pi1，P22，比例系数为 1G(s)二11 0.01sG(s)二110.01sG(s)二10.01s -1G(s)二1s(1 _0.1s)48.线性系统的单位斜坡相应为xo（t）二t _T TeT，则该系统的单位脉冲相应为（D）Aw(t) =1 -eB

14、w(t) =1 _Te/TCw(t) =e/TDw(t) =* e/T49.已知典型二阶系统的阻尼比为0.5，贝卩系统的单位阶跃响应呈现为（C）A 等幅振荡B 发散的振荡C 收敛的振荡D 恒值50.要想减少二阶欠阻尼系统的上升时间，可以采取的措施为（D）Awn不变增大. B 不变，减小WnC 增大，减小WnD 减小，增大Wn要想减少二阶欠阻尼系统的最大超调量，可以采取的措施是（Awn不变增大. B 不变，减小WnC 增大，减小WnD 减小，增大Wn51. 以下系统中不属于最小相位系统的是（B）A)52. 阶系统的传递函数为G(s)1，在输入Xj(t) =4cos(t_30。)作用下的s+1稳态

15、输出为(B) BQDAxo(t) =4cos(t -15)Bx(t) =2、2cos(t _75)Cx(t) =2._2cos(t 15)Dx(t) =4cos(t 15)53. 已知某环节频率特性的奈奎斯特图唯一单位圆，则该环节的幅频特性为(B)A 0.1 B 1C 10 D 无法确定54. 二阶振荡环节的传递函数为G(s)=一6，则其谐振频率为(C)s2+4s+16A 4 B2 2C2,3D 不存在55. 已知系统开环频率特性的奈奎斯特图如图所示，则该系统的型次为(C)A0 型 BI 型 CII 型D 无法确定IR*I托FT.”*r（卜r |i56. 系统 Gg 缶的奈奎斯特图为（B）57

16、. 已知最小相位系统的对数幅频特性图如图所示，贝卩系统包含（D）个积分环节。A0 B1 C2 D358. 一个系统开环增益越大，则（A）A 相对稳定性越小，稳态误差越小B 相对稳定性越大，稳态误差越大C 相对稳定性越小，稳态误差越大D 相对稳定性越大，稳态误差越小59. 劳斯判据用（A）来判定系统稳定性。A 系统特征方程B开环传递函数C 系统频率特性的奈奎斯特图 D 系统开环频率特性的奈奎斯特图s 2 3s 160. 对于一阶系统，时间常数越大，则系统（A）A 系统瞬态过程越长B 系统瞬态过程越短C 稳态误差越小D 稳态误差越大61. 所谓校正（又称补偿）是指（B）。A 加入 PID 校正器B

17、 在系统转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62.以下环节正可以作为相位超前校正环节的是（A）AGC(S)牛S十1BGC(s) =3 3s-13s +1CGc(s)罟2s+1DGC(s) =3 2三2s +163. 以下环节中可以作为相位滞后-超前校正环节的是（B）AGC(S)二BGC(S) s +1s 1s2s 2DGC(S)s 1 0.3s 1-一 , C3c(s):s 十 2s2s 2综合训练二一、单项选择题（本大题共 30 小题，每小题 1 分，共 30 分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正 确选项前的字母填在题后的括号内。1.开环系统

18、与闭环系统最本质的区别是（A ）A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控 制作用B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用4.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路2.若f(t)=10,0t5A.ses-5sB.esC.3.1s已知f(t) =05t - 1,其Lf(t)二(CD.】e5ss)A.s 0.5s2C.12s2s2s 2C.的为A.(D )5s225B.ss216105(s 05)(s 4)A.2(s_05)(s_

19、4)B.2(s 05)(s 4)C.D.(s 05)(s 4)5.若f(t)二te，则Lf(t)二(B )A.s+2C=D 占6.线性系统与非线性系统的根本区别在于（C ）A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B. 线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C. 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少7.系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（B102s(5s 1)D.2s8.二阶系统的极点分别为s1- -05,s-4，系统增益为 5，则其传递函数为（D ）A.105s 19.某

20、系统的传递函数为G(s)=土，则该系统的单位脉冲响应函数为(A )B.5tD.5t10.二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为(C )A. 单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B. 单位阶跃响应从稳态值的 10%上升到 90%所需的时间C. 单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D. 单位阶跃响应达到其稳态值的 50%所需的时间11.系统类型、开环增益K对系统稳态误差的影响为(A )A.5etC.A. 系统型次越高，开环增益B. 系统型次，越低，开环增益C. 系统型次越高，开环增益D. 系统型次越低，开环增益12. 一系统的传递函数为G(s)(C)K 越大，系统稳态误差越小K 越大，系统稳态误

21、差越小K 越小，系统稳态误差越小K 越小，系统稳态误差越小，贝 S 该系统时间响应的快速性A. 与 K 有关C.与 T 有关13. 一闭环系统的开环传递函数为(C )A. 0 型系统，开环增益为 8C型系统，开环增益为 4B.与 K 和 T 有关D.与输入信号大小有关G(s)岂丄3，则该系统为s(2s + 3)(s + 2)B.I 型系统，开环增益为 8D.0 型系统，开环增益为 414瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（B ）A. 无阻尼自然频率n增大，阻尼比增大B. 无阻尼自然频率增大，阻尼比减小C. 无阻尼自然频率-n减小，阻尼比减小D. 无阻尼自然频率n减小，

22、阻尼比增大16. 所谓最小相位系统是指（B ）A.系统传递函数的极点均在 S 平面左半平面C. 系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面D. 系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面右半平面17. 一系统的传递函数为G（s）10，则其截止频率b为（A ）s + 2B.0.5rad / sD.10rad/s(B)A.-tg4TA. 单位脉冲函数B. 单位阶跃函数C. 单位正弦函数D. 单位斜坡函数15.二阶系统的传递函数为G(S)2Ks22s 1，当 K 增大时，其B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S 平面左半平面A. 2rad /sC.5rad / s18. 一系统的传递

23、函数为G(s)=Ks(Ts 1)则其相位角C）可表达为B.-90 -tgT D.tgT C.90 -tg4T 19. 一系统的传递函数为G（S），当输入r（t）=2s in2t时，则其s + 2稳态输出的幅值为（A ）A.,2B.2/2C.2 D.420.延时环节e（. . 0），其相频特性和幅频特性的变化规律是（D）A.t0-90丄（j =0dBB.L（）=1dBC.（） =90,L（）=-.dBD.（，）二 -，.，L（，）=0dB21.一单位反馈系统的开环传递函数为G（s）K，当 K 增s（s+1）（s + 2）大时，对系统性能能的影响是（A ）A.稳定性降低B.频宽降低C.阶跃输入误差

24、增大D.阶跃输入误差减小22. 一单位反馈系统的开环 Bode 图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为-20dB/dec的渐近直线，且延长线与 0dB 线的交点频 率为.5，则当输入为r（t）=05t时，其稳态误差为（A ）A.0.1B.0.2C.0D.0.523.利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，Z = P - N中的Z 表示意义为（D ）A.开环传递函数零点在 S 左半平面的个数B. 开环传递函数零点在 S 右半平面的个数C. 闭环传递函数零点在 S 右半平面的个数D. 闭环特征方程的根在 S 右半平面的个数24. 关于劳斯一胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的

25、是（B ）A. 劳斯一胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B. 乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C. 乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D. 以上叙述均不正确25. 以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（ D ）A.截止频率bB.谐振频率与谐振峰值MrC.频带宽度D.相位裕量 与幅值裕量 kg26.一单位反馈系统的开环传递函数为G（s）K，则该系统稳s（s+K）疋的 K 值范围为（A ）A.K 0B.K 1C.0vKv10D. K-127. 对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述 中不正确的有（A ）A. 开环频率特性的低频段表征了闭环系

26、统的稳定性B. 中频段表征了闭环系统的动态特性C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求28. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为( D )A.上升时间trB.调整时间tsC.幅值穿越频率.cD.相位穿越频率.g29. 当系统采用串联校正时，校正环节为Gc(S)s丄，则该校正环2s+1节对系统性能的影响是(D )A. 增大开环幅值穿越频率cB. 增大稳态误差C. 减小稳态误差D. 稳态误差不变，响应速度降低30. 串联校正环节 Gc(9=2，关于 A 与 B 之间关系的正确描述为Bs + 1(A )A. 若 G(s)为超前校正环节，则 A B 0

27、B. 若 G(s)为滞后校正环节，则 A B 0C. 若 G(s)为超前一滞后校正环节，则心BD. 若 G(s)为 PID 校正环节，则 A=0, B 0第二部分非选择题二、填空题(本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分)31. 传递函数的定义是对于线性定常系统，在一初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。32. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态状态到最终状态 状态的响应过程33.判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为或负实部的复数根,即系统的特征根必须全部在复平面的左半平 面是系统稳定的充要条件。34.I 型系统G（s）K在单位阶跃输入

28、下，稳态误差为0s（s + 2）在单位加速度输入下，稳态误差为 _二。35. 频率响应是系统对正弦输入的稳态响应，频率特性包括幅频 和相频两种特性。三、简答题（共 16 分）36.二阶系统的传递函数为 J，试在左图中标出系统的特征根s2+s + 1彳 uk在 S 平面上的位置，在右图中标出单位阶跃曲线解：n=12 * =1=0.5负实根37.时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能?解：td延迟时间tr上升时间tp峰值时间M 超调量ts调节时间td、tr、tp、ts反映系统的快速性M 反映系统的相对稳定性。38.简述相位裕量 的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。解：定义：是开环频

29、率特性幅值为 1 时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角计算公式：=180 （在极坐标下表示为39.简述串联相位超前校正的特点解：.相位超前校正特点：1增加相位余量，提高稳定性2增加幅值穿越频率c，提咼快速性3增加高频增益（或高通滤波器），抗干扰能力下降四、计算题（本大题共 6 小题，共 44 分）40.（7 分）机械系统如图所示，其中，外力f（t）为系统的输入,位移 x（t）为系统的输出，m 为小车质量，k 为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数（忽略小车与地面的摩擦）解：系统的微分方程为f(tBdX-Kx(tmd-Xdtdt2md4 Bd

30、XKx(t) =f(t) dt2dt拉氏变换得：(零初始条件)2ms X(s) BsX(s) KX (s) =F(s)X(s) _1F(s)ms2Bs KMS)41.（7分）已知系统结构如图试求传递函数鵲及 Ng解:.L =-G2H1,L=-G1G2H2P-I=G1G2 =1C(s)GiG2R(s) 1 G2H1G1G2H2R=1 =1G2H1C(s) _1 G2H1N(s) 1 G2H1G1G2H24如麵申 T 亟R5)42.(7 分)系统如图所示，r(t)=1t为单位阶跃函数，试求:1.系统的阻尼比和无阻尼自然频率n21-4国n S(S+2) =s(s+20n)I - n =2- ；一0.

31、52 n=22.动态性能指标：超调量 M 和调节时间ts(.=5)奇122.Mp =e J 100% =16.5%43. (8 分)如图所示系统，试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下ess225时，K 的数值。.D(s) = s(s+3)2+K = s3+6s2+ 9s+K =0由劳斯判据：3s192s6K154 -K0s60sK第一列系数大于零，则系统稳定得0十:54又有：ess - 2.25K可得：K44KV54ts3一0.5 2= 3(s)Kg =：44.(7 分)已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图所示1.写出开环传递函数 G(s)的表达式;、KG(s)二-sS-sss( 1)(0.0

32、1100Kj 20 lg =80dB仆=1002.概略绘制系统的乃奈斯特图。45.(8 分)已知单位反馈系统的闭环传递函数W(s)=2，试求系s + 3统的相位裕量和幅值裕量 kg解：系统的开环传递函数为G(s)=卫-1-W (s) s+1IG(J-c) r一2-1，解得c 3询c +1= 180t-c) =180 -tg c =180 -60 =120100s(s 0.01)(s 100)11A.as -aB.a(s a)C.s(sa)D.a(s a)综合训练三一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案， 并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1 分，共 30 分）1.当

33、系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为B. 系统辩识D. 适应控制2.反馈控制系统是指系统中有（）C. 0D. CO6.已知 f(t)=eat,(a 为实数)，则 L f(t)dt=()0A.最优控制C.系统校正A.反馈回路C.积分环节3.()= ,(a 为常数)s +aA. L: e_a打C. L: e_(t-a)4.L :t2e2t=()A.亠(s-2)3C.亠(s+2)35. 若 F(S)二亠，则Limf(t)=()2s +1t 、 丿A. 4B.惯性环节D.PID 调节器B. L : ea打D. Le-(t+a) IB.a(s a)D.2sB. 212. 一阶系统壬的单位

34、脉冲响应曲线在 t=0 处的斜率为()A.-B. KTC. -占TT213.某系统的传递函数 G(s)二厶，则其单位阶跃响应函数为(Ts+1B. KTD.KT2)7.f(t)=?，则 L : f(t)=()A.3sC.3e2ssB.le公s32sD.es8.某系统A.线性系统B.线性定常系统C.非线性系统D.非线性时变系统9.某环节的传递函数为 G(s)二2s，它是()A.比例环节B.延时环节C.惯性环节D.微分环节10.图示系A. RCs +1BRCs RCs北L1LC. RCs+1DRCs +1RCs11.二G(s)=hh0其无阻尼固有频率A. 10B. 5C. 2.5D. 251 Ts1

35、Kt/TeTKt/T)14.图示系统称为()型系A. 0C. K(1 e_t/T)D. (1 e15.延时环节 G(s)=e s的相频特性/ G(j3)等于()C.9 0D.18016.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()A. 1+TsD. (1+Ts)17.图示对应的环节为()A. Ts1 TsC. 1+TsIE402001/T18.设系统的特征方程为 D(s)=s3+14S2+40S+40T=0,则此系统稳定的D.T0B. 0T14B.零点 s=7,s=D.阻A. 0.4,1B.0.4,C. 3, I24. 二阶系统的阻尼比Z,等于()A. 系统的粘性阻尼系数B.

36、 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25. 设3c为幅值穿越(交界)频率， (3c)为开环频率特性幅值为 1时的相位角，则相位裕度为()A. 180 - (3c)C. 180+(3c)26. 单位反馈控制系统的开环传递函数为23. 已知系统的传递函数 G(s)=走，其幅频特性|G(j3)丨应为A.C.K21 T2 2D.1 Tr(t)=2t 输入作用下，其稳态误差为(阻尼固有频率3n与谐振频率3r的关系为()A.3n3rD.两者无关28. 串联相位滞后校正通常用于()B.(3c)D. 90+(3c)G(s)=，则系统在s(s+

37、5)A. 7B.C. ID.027.二阶系统的传递函数为 G(s)=,在 0 -r*- -XXJ H!-仃耳*Xp P2. (7 分)求如下系统 R(s)对 C(s)的传递函数，并在图上标出反馈通 道、顺馈通道。3. (6 分)已知系统的调节器为G (s)(T3S+1)(T4S+1)T T 0G0(s)，T3、T4 -0S问是否可以称其为 PID 開巧器，请说明理由。5I一-14.(8 分)求如图所示机械网络的传递函数，其中X 为输入位移，丫丫为输出位移。5.（10 分）已知单位反馈闭环系统的开环传递函数为4， 请s（01s+1）（0.01s+1）绘出频率特性对数坐标图（Bode 图），并据图

38、评价系统的稳定性、动 态性能和静态性能（要说明理由）。6.（6 分）请写出超前校正装置的传递函数，如果将它用于串联校正,可以改善系统什么性能？综合训练三参考答案一、单项选择题 （每小题 1 分， 共 30 分）1.B2.A3.A4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B15.B16.D17.C18.B19.D20.D21.D22.A23.D24.C25.C26.A27.C28.B29.D30.B、填空题（每小题 2 分，共 10 分）1.型次2.s3+5S2+4S+K=0,K43.误差带 :4.0 分贝线 1805.本身参数和结构三、简答题（共 16 分）22

39、s24s 31.2.I型；稳态值等于 13. 上升时间/调节时间减小（大体上）;【J非主导极点开环传递函数在复半平面无极点， 据图相位裕度为正， 幅值裕度分贝数为正， 根据乃 奎斯特判据，系统稳定。系统为I型，具有良好的静态性能。相位裕度约为 具有良好的动态性能。 Ts亠16.G(s)= K ：_1Ts+12 C(s) G(Go+Gf).丽-1 GoG顺馈通道盲*-i反谶通道3.(6 分)G)(s)=(T3+T4)+T3T4S+I/SG(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分 T3T4S 及积分部分 1/s 相加而成4.(8 分)B(x _y) _Ky =0TsG(s)=, T=B/kTs+1

40、5.60 度,可增加相位裕度，调整频带宽度。（230）机械工程控制基础试卷第1页（共7页）8A?2005年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试机械工程控制基础试卷（课程代码2240）本试卷分为两部分,第一部分为选择题J页至3页， 第二部分为非选择题,4页至7页共7页;选择题30分,非选择题70分。满分】00分;考试时间为150分钟总分题号-二三四核分人题分30202030复査人得分第一部分选择题（共30分）一、单项选择题（本大题共15小题,每小题2分，共30分） 在毎小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的. 请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或耒选均无分。L作为控制系统，一般A

41、.开环不振荡C.开环一定振跡已知叫“幵冷其反变换为用“得分评卷人 复査人氐因环不振荡D.闭环一定振荡C.SLH4CD.(230)机械工程控制基础试卷第2页（共7刃）3.系统方框图如图所示，其传递函数为）A1 + G：( 1 + G JnG(l -G)1 + GGTG卜1 R(s)Cs)Ga(1 - G|)I - G, +C.C2D1 + Gt+ GGJ-4*已知系统的单位脉冲输人时的响应为=0.1（1则系统的传递函数是控制系统（如圏）的稳态误差表达式为 J =氐凹1* ；(*)差函数砾=（：；：；）凤系统总的稳态误差.QgA. B. 0C-丁D- et7,二阶欠阻尼系统的性能指标:上升时间、峰

42、逍时间和调整时间反映了系统的【】扎稳定性乩响应的快速性D+相对稳定性dr)D ai(3TTT)一系统在干扰单独作用下的误差函数&W倍;在输入信号单独作用下的溟Q精度G 0. i(230)机械工程控制基础试卷第2页（共7刃）8.某一系统的稳态加速度倔差为一常数,则此系统是一系统。【】B.有一积分环节的U 口型D.没有积分环节的9.某控制元件的对数幅頻特性曲线（如图），则它的传递函数为U（$） =I】A. 0型A.10J20J+ 1B.0. If20?710.】0. 05a + ID.0.1J0.05i +110 幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是】(230)机械工程控制基础试卷第

43、3页(共7页)A.帳相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的-20分贝线B.幅相频率待性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分贝线C.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线P福相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的*1分贝线IL已知系统的开环传递函数为，则系统的开环增益以及型次为j (0* h + I)(5J+ 4)JA. 25, fl型B. 100, Il型C. 100, I型D. 25*0型12.设系统开环传递函数为= 1 +6 3笃其】A.幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线，所以闭环是稳定的幅相特性曲线是一条与实釉平行的直线所以闭环是

44、稳定的G幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线*所以闭环是不稳定的匝幅相特性曲线是一条与实轴平行的直线,所以闭环是不稳定的13-设单位反馈系统的开环传递函数为G二 一，则系统稳定时的开环增益+ 1)( (S + 2)K值的范围是【】A, 0 K 6C. 1 K 2D. 0 K 614 在闭环控制系统中，通过增大开环增益K可使【】扎系统的精度提高并且稳定性也提高B-系统的精度下降,但稳定性提高G系统的精度下降,稳定性也下降D.系统的精度提高,但稳定性下降15若要增大系统的稳定裕量，又不降低系统的响应速度和精度通常可以采用【】扎相应滞后校正B*提高增益C.相位超前校正D.顺馈校正（230机械王程控制基

45、础试卷第4页（共7页）第二部分 非选择题（共70分）二、填空题（本大题共10小题（每小题2分共20分请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16.若时间函数f的拉氏变换为F（s）,当右时卫t）=os +（i）-17.传递函数表示系统，与外界输入无关。尽 型如尸寸+2巧+1（“门）的典型环节称为_环节。19._当时间趋于无穷大时， 系统的输岀称为_o20+若二阶系统的无阻尼振荡频率为叫，当系统发生阻尼振荡时,其振荡频率为_21.对于线性系统，当在其输人端加一个正弦信号时，输出端得到的稳态响应的幅值和相位 要改变,而_不发生变化。22*系统频率特性为_o23-在伯德图上，幅值裕量表示为当

46、系统相频特性曲线达到_ 幅值距零分贝线的距离。24.系统在_ 下的稳态误差，反映了系统抗干扰的能力顺饬校正的特点是在一就对它进行近似补偿。三、简答题（本大题共5小题,每小題4分，共20分得分 评卷人 复査人得分 评卷人 复査人25.（230机械王程控制基础试卷第4页（共7页）26.典型二阶系统阻尼比时，试问闭环极点分布如何？单位阶跃响应的特征是什 么？(230)机械工程控制基础试卷第5页(共7页)27.已知系统开环传递函数G(s) =s(1+iy其中K为开环增益*T为时间常数。试问：当r(t) =t吋”要减小系统稳态误差应调整哪个参数,为什么？当G3) )=G77J时，试说明Bode图L|)和

47、4(g)以及血W)和驰(3)的关系口29.当单位反惯系统开环传递函数为G(s) =+其中且均为大于0的常数*试问要s - a)保证系统稳定时洱山应满足什么条件？30.简述串联超前校正环节的作用是什么？28+(230)机械工程控制基础试卷第6页(共了页)四、综合应用题(本大题共4小题.3U33毎小题7分,32.34毎小 题百分共3。分32.系统结构如图(1)试求系统稳定时K值范围；(2)当KlO.r(t) =1时，求稳态误差斷Ra) )TEa) )K” J, V 1s(s+X&ls+l)|得分 评卷人 复査人31.系统结构如Bh试求紹.C(s)(230)机械工程控制基础试卷第7页(共7页

48、)3玄单位反馈系统开环传递函数为G(S)=t试求S + 3)(1)闭环传递函数；(2)阻尼比L和无阻尼自然频率叫5(3)3=5时的调整时间34、 已知最小相位系统开环对数幅频特性如图。(1)试写出传递函数G(s)； 求叭和相角裕量 x2005年10月自考机械工程控制基础答案2005年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试机械工程控制基础试题答案及评分参考（课程代码2240）一、单项选择题（本大题共 15 小题，毎小題 2 分，共 30 分）L A 2. D 3, C 4. A 5. C 6. B 7. B 8. C 9. D 10. C11.A 12. A 13. D 14. D 15. C二

49、、填空题（本大题共 10 小题,每小題 2 分，共初分）1& =05117.本身的动态特性二阶振荡19.稳态响应20.21.频率 22.输岀与输人的村氏变换之比23. -18024.扰动作用25.干扰引起误差之前三、简善题（本大题共 5/hfi,每小题斗分共 20 分）26. 典型二阶系统 0 瓷门时，对应的二亍闭环摄点为负的共匏燧根（2 分儿苴单位阶 臥响应是衰喊振荡曲线（2 分儿27. 当r（t） =t 时係统稳态误差 #4（2 分）因此要减小 e.,只有增大开环増益 K而与 T 无关）（2 分细当G（小爲时苗心（沙=爲小二誌趴割.则/, Lj（UJ）（2 分） =（2 分）识 当 GR）和豊：）则闭环特征方程为 D（）=sJ+ （b-a）s +l -0（2 分）要使系统稳定*则要来 b-a0 即 h 兀（2 分30. 串联超前校正环节的作用是:利用超前校正环节的相频特性物（如）A0 来提高系统 的相角裕星降低系统的超调量& （2 分）利用麺前校正环节的对数幅频特性血）在中、高麹段上抬凶特点，使校正后的开环对数幅频特性上抬.使叫堆大提高系统快速性。（2 分但超前校正会增加