机械工程控制基础第1阶段测试题

.. . . ..江南大学现代远程教育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（教学点）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。）1玄4右白H场壬口X（t）—X（t）+X3（t）—X（t） （ \1、某系统的微分万程为/'V°'广/则匕是（ ）。A、线性定常系统C、非线性系统2、 开环系统的控制信号取决于（ ）A、系统的实际输出C、输入与输出之差3、 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C、自动控制机床的控制论问题B、线性系统D、非线性时变系统B、系统的实际输出与理想输出之差D、输入）。B、高精度加工机床的控制论问题D、机械工程领域中的控制论问题）。B）。B、线性定常系统D、线性时变系统）。B、运算放大环节D、比例环节B、存在信息反馈D、结构简单，成本低4、对于控制系统，反馈一定存在与于（A、开环系统C、闭环系统5、 闭环系统的特点是系统中存在（A、执行环节C、反馈环节6、 开环控制系统的特点是（ ）。A、不能实行计算机控制C、容易引起不稳定-7心,叶中当歹。去白、亡壬口斗x”(t)+2x'(t)+3x(t)=4x(t)血1：力歹。去也占斗/ 、/、线性定吊系统的微分万枉为 O。 。 '•''则该系统极点为( )。A、*=TA、*=T+j<2;s2=-1-j<2;B、s广克+掺广克-j;C、*=v2+j;s2=巨―j;s3=。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C、系统的动态特性 D、系统的特征方程TOC\o"1-5"\h\z9、 系统传递函数为G(s)=2/(2S2+3S+1)，则系统放大系数为( )。A、0.5 B、1C、2 D、无法确定10、 下图所属环节为( )。A、A、微分环节C、导前环节11、 以下传递函数属于振荡环节的是(A、G(s)=(2s+1)/(S2+3S+2)C、G(S)=1/(S2+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C、越大的事件信息量越大B、积分环节D、惯性环节)。B、G(s)=1/(S2+3S+2)D、G(s)=(2s+1)/(S2+S+1))。B、不确定性越大的事件信息量越大D、越小的事件信息量越大13、某传递函数G(s)=K1+K2(1/s)+K3s，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、教学过程二、 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。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、 简答题体题共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？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】、m2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（t）位移。求系统的微分方程、动态框图和传递函数X2（s）/F（s）。

2、 若某线性定常系统在单位阶跃输入作用下，其输出为y(t)=1-e-2t+2e-，。试求系统的传递函数。3、 系统如图所示，求C(s)/R(s)。4、求下图所示机械系统的微分方程。图中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?热电偶功率放大器电阻丝电压放大器调压器〜220热电偶功率放大器电阻丝电压放大器调压器〜220.-■■■"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）1、C2、D3、D4、C5、C6、D7、A8、C9、B10、D11、C12、B13、D14、D15、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、 y（t）=1-e-t/T三、简答题体题共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，误差在允许范围内。计算题（本题共4小题,每小题10分，共40分）1、解：微分方程是取拉普拉斯变换，得f(t)+k(x-x)=mx

k(x-x)=mx1、解：微分方程是取拉普拉斯变换，得1 2 22kX2(s)=——[X1(s)-X2(s)]22X(s)=F(s)+k[X「s)-X«s)]1 ms2

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。工) k F(s) s2(mms2+km+km)2、解：由传递函数的定义有X(s)=sY(s)=1--^+-2ss+2s+1Y(s)/X(s)=2"+6s+2i s2+3s+23、解：由图可得G2 G3G4G3G4 G2.1—G3G4H1 =G2G3G41—G3G4H1 1—G3G4 —1—G3G4H1+G2G3H21+G2••1—G3G4H1G4G1^ G2G3G4C(s)= '1—G3G4H1+G2G3H2 = G1G2G3G4RS)— G2G3G4 ~~—1—G3G4H1+G2G3H2+G1G2G3G4H31+G1••H31—G3G4H1+G2G3H24、解：设系统输入为M(即M(t)),输出为成即成切，分别对圆盘和质块进行动力学分析，列写…心I口M=J&+C0+Rk(RO-x)动力学方程如下：＜ m.. .I k(RO一x)=mx+cJc消除中间变量x,即可得到系统动力学方程mJO(4)+(mC+cJ)0+(R2km+Cc+kJ)0+k(cR2+C)0=mM+cM+kMm m m五、应用题（本题共1小题，每小题10分