大学《机械工程控制基础》试题

《机械工程控制基础》试题2017年10月高等教育自学考试《机械工程控制基础》

试题课程代码：02240一、单项选择题1．控制系统中不属于控制装置的是A．给定元件B．校正元件C．被控对象D．放大元件2．二阶系统的极点分别为S1=-5，S2=-3，系统增益为2，则其传递函数为A．B．C．D．3．二阶系统阻尼比为0，则系统的单位阶跃响应为A．发散振荡B．单调衰减C．衰减振荡D．等幅振荡4．二阶系统当0<<0.7时，如果保持不变而减小，则单位阶跃响应的超调量Mp将A.增加B.减小C.不变D.不一定5．瞬态响应的性能指标中，并不单独反映系统响应速度，还体现了系统的相对稳定性的指标是A.上升时间trB・调整时间tsC.延迟时间tdD.峰值时间tp从线性系统的频率特性来看，相对于输入信号而言，下列说法正确的是A.输出信号的幅值和相位都没有变化D.输出信号的幅值增大相位滞后C.输出信号的幅值和相位都有变化，变化规律取决于系统的结构和参数D.输出信号的幅值改变但相位不变相频特性zG(j)=-90°的典型环节是A.比例环节B.积分环节C.微分环节D.惯性环节下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是A. B. C. D.9•系统的传递函数为，则其相位角zG(j)为A. B. C. D.衡量一个系统的相对稳定性A.必须同时使用相位裕量和幅值裕量两个指标•B仅使用相位裕量•C仅使用幅值裕量D不一定二、填空题对控制系统的基本要求可归纳为：稳定性、快速性和。按控制系统中传递信号的性质进行分类，可分为连续系统和系统。线性系统最重要的特性是可以应用 原理。14•系统框图中各环节的基本连接方式有 连接、并联连接和反馈连接。15•系统传递函数与外界输入无关，只与 有关。16•对于物理可实现系统，传递函数分母中S的阶次n必定分子中S的阶次m。决定系统稳态误差的因素为系统的类型、开环增益K和。截止频率b是指系统闭环频率特性的对数幅值下降到其零频率幅值以下 d时的频率。I型系统对数幅频曲线在低频段是一条斜率为 的直线。—个稳定的闭环系统，若它的开环传递函数在S右半平面的极点数为P,则其开环传递函数的Nyquist曲线必时针绕jo)点P圈。三、简答题什么是闭环控制系统?什么是传递函数?什么是瞬态响应?什么是频率响应?什么是幅值裕量Kg?四、计算题求如图1所示机械系统传递函数。已知系统的特征方程为2S3+4S2+KS+5=0，试采用劳斯判据确定使系统稳定的K值。2018年4月高等教育自学考试《机械工程控制基础》试题课程代码：02240一、单项选择题1．开环控制系统与闭环控制系统的主要差别在于A．输入信号与输出信号的相位差是否为180°B．输入信号与输出信号的相位差是否为0°C.输出信号是否随输入信号的变化而变化D.系统中是否采用“反馈，”2．关于f(t)的拉氏变换F(s)，以下说法错误的是A•f(t)为原函数，F(s)为象函数B.f(t)须满足一定的条件，F(s)才存在C.F(s)的原函数f(t)不一定存在D.对于F(s)，有时可借助MATLAB软件来求原函数f(t)3．关于传递函数的特点，以下说法正确的是A.传递函数的概念同时适用于线性定常系统和非线性系统B．传递函数与外界输入无关C.传递函数由系统的输出决定D•传递函数与系统本身的参数无关4．系统的传递函数为，则其单位脉冲响应为A. B.C. D.5．某机械系统的传递函数为，则系统的静刚度为A．5B.C.7D.6．为了减小控制系统的稳态误差，又不影响稳定性和响应的快速性，可以采用的措施是A．调整控制系统的增益B．相位滞后一超前校正C比例反馈校正D．贝校正器7．串联相位超前校正对系统性能的改善体现在A．通过降低系统的响应速度来提高系统的相对稳定性B．通过降低系统的增益来提高系统的相位裕量C.既提高了系统的增益，又提高了系统的相位裕量D.既提高了系统的响应速度，又提高了系统的相对稳定性8．已知f(t)的拉氏变换为，则f(t)的终值为A.B.C.D.9．已知系统的传递函数分别为，，则A．与的单位阶跃响应近似相同B．与的单位阶跃响应近似相同C．与的单位阶跃响应近似相同D.、、三者的单位阶跃响应均近似相同10．某系统的特征方程为，则系统稳定的充要条件为A．m<3B．m>3C．m<0D．m>0二、填空题控制系统按照系统的微分方程进行分类，可分为 和 。.的极坐标图(奈奎斯特图)是当从零变化到无穷大时，表示在极坐标上的的 和 的关系图。.的象函数为 ；的原函数为 .某振荡环节的传递函数为，则系统的无阻尼固有频率为—。阻TOC\o"1-5"\h\z尼比为 。某阻容网络的传递函数为，则系统的增益为 ，时间常数为 。系统的传递函数为，则系统的零点为 ，系统的放大系数为——。.PID校正器的传递函数为，其中消除稳态误差的环节是 ，反映误差信号变化趋势，减少系统调节时间的环节是 。.系统的频率特性为，则当时，系统奈奎斯特图起始于——；当时，系统奈奎斯特图以顺时针方向收敛于 。.已知二阶系统的传递函数为，则系统的无阻尼自然频率为 。系统的单位脉冲响应为 。.已知系统的开环传递函数为，奈奎斯特图为图1，则系统的 ,系统 (此处填稳定或不稳定)三、分析并回答下列问题21，求图2所示系统的传递函数，并分析系统是由哪些典型环节组成的。22．已知系统的开环传递函数为，判断系统是否为最小相位系统，并求系统的频率特性。23．已知系统的框图如图3所示，写出系统的开环传递函数，指出系统的型次，计算系统的静态位置误差系数Kp及相应的位置误差。24.用部分分式法求原函数。四、计算题25．已知系统的框图如图4所示，其中，求系统的传递函数并计算特征方程的根。26．已知最小相位系统的对数幅频图如图5所示，试求系统的传递函数G(s)。27．已知系统的开环传递函数为，试计算系统的幅值裕量及相位裕量，并据此判断系统是否稳定。2018年10月高等教育自学考试《机械工程控制基础》

试题课程代码：02240一、单项选择题1．系统的输出量对系统无控制作用，则该控制系统称为A．开环控制系统B．闭环控制系统C．定常系统D．线性系统2．函数的拉氏变换式为A．B．C．D．3．在图1机械系统的传递函数是A．B．C．D．4．上升时间，延迟时间和峰值时间表征了控制系统的灵敏性，即响应的A.稳定性B.准确性C.快速性D.可靠性5．频率响应是指控制系统对A.正弦输入的瞬态响应B.正弦输入的稳态响应C•正切输入的稳态响应D•正切输入的瞬态响应6．稳定系统的全部特征根si均应在复平面的A．上半平面B．下半平面C．左半平面D．右半平面7．采用相位超前校正，相位超前越多，对于被校正系统来说A．频宽减小 B．相位裕量减小C．相位裕量不变D．相位裕量增大8．正反馈是指反馈回去的信号与原系统的输入信号相位相差A．0°B．30°C．90°D．180°9．当典型的二阶系统含有零点时，系统的瞬态响应A．仅与二阶系统的极点分布有关B．与二阶系统的极点分布无关C．不仅与二阶系统的极点分布有关，还与零点的分布有关D．不仅与二阶系统的极点分布有关，还与零点和极点的相对位置有关10．某环节传递函数为，则该环节为A．比例环节B．惯性环节C．微分环节D．积分环节二、填空题11．传递函数的定义是对于线性定常系统，在初始条件为零的条件下，系统的拉氏变换与 的拉氏变换之比。.以对数坐标表示的频率特性图又称为 ，它由图和图组成。.系统的稳态误差与 形式，以及系统的 ，或系统的 有关。信号可以用来反映系统的抗冲击能力。信号的拉氏变换是。.设计控制系统基于以下几个要求： 性和性，以及性。当阻尼比大于0小于1时，系统称为系统；当阻尼比=0时，系统称为系统；当阻尼比=1时，系统称为系统；当阻尼比大于1时，系统称为系统。.系统的频率特性是系统脉冲响应函数g(t)的变换。.判别系统稳定性的方法有 稳定性判据和判据两种。三、简答题．自动控制理论发展的四个主要阶段是什么?．控制系统稳定性的定义是什么?．线性系统的主要特征是什么?．传递函数的主要特点是什么?．在工程上习惯采用频率法进行校正，通常的校正方式是什么?四、计算题25．设系统特征方程为，试用劳斯—胡尔维茨稳定性判据判别系统的稳定性。26．如图2所示，将方框图化简，并求传递函数。2019年4月高等教育自学考试《机械工程控制基础》试题课程代码：02240一、单项选择题1．关于控制系统，下列说法错误的是A.开环与闭环系统的主要差别在于是否采用了“反馈”B．闭环系统由于采用了反馈，不会出现振荡C.当系统的输入量能预先知道，并且不存在任何扰动或扰动不大时，一般采用开环控制系统D.恒温控制的空调系统属于闭环系统2．对于一个实际的非线性系统，不能采用的处理途径是A.泰勒级数展开B.忽略干摩擦的影响C．叠加原理D．消除机械间隙系统的稳定与否由决定。A.极点性质B.零点性质C.输入信号D.输出信号一阶系统的时间常数T表征了系统过渡过程的品质，其值越小，则A．系统的超调量越小B．系统的超调量越大C．系统响应越慢D．系统响应越快5．PI控制器的主要作用是A．减少系统的稳态误差B．加快系统的调整速度C．降低了系统的阶数 D．将开环系统变为闭环系统二、填空题TOC\o"1-5"\h\z6．已知某环节的开环传递函数为G(S)=，其幅频特性曲线在伯德图上穿越OdB线的频率为 。7•伯德图由对数幅频图和 组成。已知f(t)的拉氏变换为，则f(t)的初值为 。已知某系统的单位脉冲响应为g(t)=O.2e-3t，则系统的闭环传递函数G(S)为。.已知某系统的传递函数，其频率特性的相位为 。.已知某闭环系统的开环传递函数为，则系统的开环增益为 。12.已知某闭环控制系统的特征方程为A(S)=(2S+a)(7S+9)，贝V系统稳定时a值应满足的条件为，.已知某单位反馈系统的开环传递函数为，系统在阶跃信号输入下的稳态误差为 。.设某串联校正装置的传递函数为，则该校正装置属于校正。.已知系统的开环传递函数为，则该系统为 型系统。三、 分析并回答下列问题16．什么是瞬态响应?什么是稳态响应?17．某系统的方框图如图1所示，写出系统的传递函数，并分析系统的无阻尼固有频率和阻尼比各为何值。18．已知系统的传递函数为，求系统在单位阶跃输入下的时域响应f(t)。19．某反馈控制系统的框图如图2所示，试计算相位裕量。20．设单位反馈系统的开环传递函数为，试确定系统在单位斜坡输入时的稳态误差ess。四、 计算题.图3所示为简化的汽车悬架系统模型，牟为路面不平度输入位移，xo为车身振动的位移输出，求模型的微分方程，并计算传递函数。22．设某反馈控制系统如图4所示，试用劳斯稳定判据计算使系统稳定的K值范围。23．最小相位系统的伯德图如图5所示，试求系统的传递函数。2019年10月高等教育自学考试《机械工程控制基础》

试题课程代码：02240一、单项选择题1．当系统已经确定，且输出已知而输入未施加时，要求确定系统的输入(控制)以使输出尽可能满足给定的最佳要求，此类问题称为A.系统辨识B.最优控制C.系统分析D.自适应控制2.对于物理可实现系统，传递函数分母中s的阶次n与分子中s的阶次m的关系为A.n>mB.n<mC.n<mD.不相关3．与系统稳态误差有关的因素，以下描述错误的是A.系统的类型B.开环增益C.输入信号D.系统的阶次4•已知象函数，则原函数f(t)为A．B．C．D．已知原函数，则其拉氏变换式F(s)为A．B．C．D．6．电位计如图所示，其传递函数为A．B．C．D．已知某系统传递函数为，判定以下系统的单位阶跃响应与G(s)的单位阶跃最接近的是A．B．C． D．8．系统开环频率特性的低频段决定着闭环系统的稳态精度，一般来说，对同样的输入信号，系统的开环增益 ，开环积分环节个数 ，闭环系统响应的稳态误差越小。A．越大，越多B．越小，越多C越大，越少D．越小，越少9．某单位负反馈控制系统的开环传递函数为，则系统为A.I型系统B.II型系统C.III型系统D.O型系统10．以下关于相位滞后校正描述错误的是A．提高稳定性B．提高稳态精度C．提高快速性D．相当于低通滤波器二、填空题.对控制系统的基本要求一般可规纳为：稳定性、快速性和 。.控制系统主要由控制装置和被控对象组成，其中控制装置包含给定元件、 、比较元件、放大元件、执行元件和校正元件。.闭环零点对二阶系统响应的影响表现在：当附加零点越靠近虚轴，其对系统响应的影响越 。.线性系统最重要的特性是可以应用原理，非线性系统则不能。•对单输入单输出线性定常系统，在的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比，称为系统的传递函数。16．已知系统的单位脉冲响应为g(t)=0.01e-1，则系统的闭环传递函数G(s)为。TOC\o"1-5"\h\z.已知系统