机电工程控制

1、河北工程大学学年第 一学期期末考试试卷（）卷题号一二三四五六七八九十总分评分评卷教师一、选择题（每题2 分，共 30 分）1. 一个系统环增益越大，则（）A相对稳定性越大，稳态误差越大B相对稳定性越小，稳态误差越大C相对稳定性越小，稳态误差越小D相对稳定性越大，稳态误差越小2机械工程控制论的研究对象是（）A自动控制机床的控制论问题B高精度加工机床的控制论问题C机械工程领域中的控制论问题D机床主传动系统的控制论问题3. 已知系统的开环传递函数为7, 则系统的增益和型次分别为（）s( s2)A7， B7， C 3.5 D3.54. 单位反馈系统的开环传递函数为GK (s)500，则在单位斜坡输入下

2、的稳态误差为（）s(s 1)(s5)A 500 B 1/500 C 100D 0.015. 已知最小相位系统的对数幅频特性图如图所示，则系统包含（）个积分环节。01236. 闭环自动控制工作过程是（）测量系统输出的过程检测偏差并消除偏差的过程测量系统偏差的过程使系统输出不变的过程7. 系统的传递函数（）A反映了系统、输入、输出三者之间的关系B与系统的初始状态有关C与外界无关D完全反映了系统的动态特性8. 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（）稳定不稳定临界稳定与系统初始状态有关9. 系统如图所示，以下传递函数中错误的是（）AC (s)G1 (s)G2(s

3、)B(s)G1( s)G2 ( s) H (s)GCR ( s)1BGBR (s)1G1 (s)G2 (s)H (s)R( s)G1( s)G2 ( s) H (s)R(s)CY ( s)G1( s)G2( s) H ( s)B( s)G1 (s)G2 (s)GYN ( s)1DGBN (s)1G1( s)G2 ( s) H ( s)N (s)G1( s)G2 ( s) H (s)N (s)t10. 线性系统的单位斜坡响应为xo (t)tT Te T ，则该系统的单位斜坡响应为（）A w(t )1e t / TB w(t )1Te t /Tw(t ) e t / TD w(t )1 e t /

4、 TT11. 系统的单位脉冲响应函数为w(t)3e 0.2t ，则系统的传递函数为（）30.60.20.6ABCDs 0.2s 0.2s 3s 312.已知机械系统的传递函数为4，则系统的阻尼比为（）ss24A 1B 0.5 C0.25 D213.若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为n ，则其有阻尼固有频率d （）A =nB nD与n 无关14. 已知系统开环频率特性的Nyquist图如下图所示，则系统的型次为（）A0型B 型CD无法确定15. 一个系统稳定的充要条件是（）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C系统的全部极点都在s 平面的下半平面内D系

5、统的全部极点都在s 平面的左半平面内二、简答题（每题5 分，共 20 分）什么是系统的传递函数？系统稳定的充要条件是什么？什么是频率特性？Nyquist 稳定判据的内容是什么？三、计算题（共50 分）（将本题答案写在答题纸上）（一）、（ 10 分）已知单位反馈系统的GK10(s a)，利用劳斯判据求：s( s2)(s3)（ 1）要使闭环系统稳定，a 的取值范围。（ 2）要使闭环系统特征方程的所有根均落在s=-1垂线以左的 a 的取值范围。（二） (12 分 ) 已知系统的单位脉冲响应函数为(t )10e 0.2t5e 0.5t1） 求系统的传递函数；2） 确定系统的单位阶跃响应达到稳态值的95

6、%所需要的时间。（三）、（ 10 分）单位反馈系统的闭环传递函数为G (s)an 1san，求其三个无偏系数。a1sn 1a2sn 2sn. an 1s an（四）、（ 12 分）系统结构如下图所示，当输入r (t ) 2 sin t 时，测得稳态输出 c(t ) 4 sin(t 45 )试确定系统的参数, n 。R（ t ）C(t)2ns( s2n )（五）、（ 6分）已知下面各系统的开环传递函数及其Nyquist图 (w 为从零到无穷 ) ，试判断其闭环系统的稳定性，并说明理由。 K、T1、 T2 均大于零。(a)K(b)KG(s)H (s)G( s) H ( s)(T1s 1)(T2s

7、1)s(T1s 1)(T2 s 1)出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰事，悉

8、以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：愚以为营中之亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之