2023年自考类机电一体化自考机械工程控制基础历年高频考题带答案难题附详解

2023年自考类机电一体化自考机械工程控制基础历年高频考题带答案难题附详解（图片大小可自由调整）第1卷一.历年考点试题参考题库(共50题)1.已知，则L[-f(t)]=______

A．

B．s2+s

C．

D．2.微分环节jω的相频特性和幅频特性的变化规律是______A.φ(ω)=90°，L(ω)=20lgωB.φ(ω)=ω，L(ω)=-20lgωC.φ(ω)=-90°，L(ω)=-20lgωD.φ(ω)=-ω，L(ω)=20lgω3.图示系统的微分方程为______

A．

B．

C．

D．4.已知，则其原函数为______。5.关于顺馈校正，下列说法中正确的是______A.提高系统稳定性B.降低系统稳定性C.对系统稳定性无影响D.系统稳定性取决于是否引入干扰6.对控制系统提出的基本要求是______。7.已知系统的传递函数为求系统的单位脉冲响应函数。8.反馈校正与串联校正相比，所具有的突出优点是什么?9.系统开环频率特性各频段含义及对系统性能的影响。10.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______。

11.二阶系统中，当ζ为______时，其为最佳阻尼比。12.运用框图简化法则，求下图所示系统的传递函数。

13.系统的单位脉冲响应函数为g(t)=3e-0.2t，则系统的传递函数为______

A．

B．

C．

D．14.下列说法正确的是______A.系统的类型与系统的阶次是同一概念B.静态误差系数描述了系统减小误差的能力，也是稳态特性的表示方法C.系统的稳态误差与系统的类型、开环增益有关，而与输入信号无关D.系统的稳态误差与系统的时间常数相关15.当模型为时，组成系统的环节是______A.放大环节B.积分环节C.惯性环节D.放大和积分环节16.下图所示反馈控制系统中，求输入单位阶跃信号时系统的稳态误差。

17.函数的拉氏变换是______

A．

B．

C．

D．18.下列经典控制系统中，属于开环控制系统的是______A.恒温空调系统B.工业机器人C.自动洗衣机D.液面自动调节系统19.一单位负反馈控制系统的开环传递函数为，则使该闭环系统稳定的K值范围是______A.K＞0B.K＞0.1C.K＞0.5D.K＜0.520.一阶系统时间常数的大小主要影响系统的什么性能______。21.当系统受到外加作用激励后，从初始状态到最后状态的响应过程称为______A.瞬态响应B.脉冲响应C.稳态响应D.频率响应22.当阻尼比ξ大于0小于1时，系统称为______系统；当阻尼比ξ=0时，系统称为______系统；当阻尼比ξ=1时，系统称为______系统；当阻尼比ξ大于1时，系统称为______系统。23.RC电网络系统如图所示，画出此系统的框图，并求传递函数U。(s)/Ui(s)。

24.试判断具有下述传递函数的系统是否稳定。其中G(s)为系统的前向通道传递函数，H(s)为系统的反馈通道传递函数。

25.已知系统的框图如图所示，若x(t)=2×1(t)时，使Mp=20%，则τ应为多大，此时ts(2%)是多少?

26.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+Ts

B．

C．

D．(1+Ts)227.已知某单位反馈系统的开环传递函数为，当输入信号r(t)=2+4t+t2时，试求系统的稳态误差。28.若函数f(t)的拉氏变换为，则f(0+)=______。29.当时间趋于无穷大时，系统的输出状态称为______。30.如下图所示函数的拉氏变换为______。

31.某系统如图下所示，试用劳斯稳定性判断该系统的稳定性。

32.在开环控制系统中，其基本工作原理是______A.不断地检测偏差并纠正偏差B.不断地检测输入信号并纠正之C.不断地检测输出信号并纠正之D.不需检测和纠正信号33.设，则。34.线性系统是否稳定，与系统的输入量或干扰______(填“有关”或“无关”)。35.二阶微分环节与振荡环节的对数相频曲线对称于______线。36.设具有单位反馈的某一阀控油缸的位置伺服系统的开环传递函数为分别求控制信号r(t)=1，r(t)=t，r(t)=0.5t2的稳态误差ess。37.二阶欠阻尼系统的上升时间为______A.系统的单位阶跃响应曲线第一次达到稳态值的98%的时间B.系统的单位阶跃响应曲线达到稳态值的时间C.系统的单位阶跃响应曲线第一次到达稳态值的时间D.系统的单位阶跃响应曲线达到稳态值的98%的时间38.______是指信息在系统及过程中以某种关系动态地传递的过程。39.二阶微分环节与振荡环节的对数幅频曲线对称于______。40.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41.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。42.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43.系统的传递函数为，则系统的增益为______。44.频率响应的输出频率与输入频率是A.不相同B.相同C.无法判断D.有时相同45.下列开环传递函数对应的系统为最小相位系统的是______

A．

B．

C．

D．46.开环控制系统是指______对系统没有控制作用。A.系统输入量B.系统输出量C.系统的传递函数D.系统的干扰47.串联校正环节的传递函数为则它属于______A.增益调整B.相位超前校正C.相位滞后校正D.相位滞后一超前校正48.某闭环控制系统中，如果反馈回去的信号(或作用)与原系统的输入信号(或作用)的方向相反(或相位相差180°)，则称为______。49.简述拉氏变换的卷积定理。50.线性系统与非线性系统的根本区别在于______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.线性系统满足叠加原理，非线性系统不满足叠加原理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第1卷参考答案一.历年考点试题参考题库1.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为拉氏变换的线性性质。

[解析]2.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为微分环节的频率特性。[解析]微分环节jω的幅频特性为L(ω)=20lg|jω|=20lgω，相频特性为φ(ω)=∠jω=90°，故选A。3.参考答案：B[考点]本题主要考查的知识点为电网络系统的数学模型的建立。

[解析]利用基尔霍夫电流定律可列微分方程为，整理后即得选项B。4.参考答案：δ(t)+4e-t-4et5.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为顺馈校正的特点。

[解析]顺馈校正的特点是在干扰引起误差之前就对它进行近似补偿，以便及时消除干扰的影响。由于顺馈校正是一种开环控制方式，则虽然加了顺馈校正，但系统的特征方程不变，故顺馈校正对系统的稳定性没有影响。6.参考答案：达到稳定性、快速性、准确性要求7.参考答案：8.参考答案：反馈校正比串联校正更有其突出的优点：利用反馈能有效地改善被包围环节的动态结构参数，甚至在一定条件下能用反馈校正环节完全取代被包围环节，从而大大减弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰给系统带来的不利影响。9.参考答案：一般将系统开环频率特性的幅值穿越频率ωc看成是频率响应的中心频率，并将在ωx附近的频率区段称为中频段；把频率ωc的频率区段称为低频段；把的频率区段称为高频段。三个频段的划分没有严格的界限。

而决定系统稳态特性好坏的主要参数(如开环增益，系统的型次等)可以通过系统的低频段求得；决定系统动态特性好坏的主要参数(如幅值穿越频率、相位裕量等)可以通过系统的中频段求得；系统的抗干扰能力等，则可以由系统的高频段来表示。

故低频段反应了系统的稳态性能；中频段反映了系统的动态性能；高频段反映了系统抵抗高频干扰的能力。10.参考答案：11.参考答案：0.712.参考答案：解：原系统运用框图简化法则化简的步骤如：

(1)消除交叉，如下图(a)所示。

(a)

(2)合并反馈内环，如下图(b)所示。

(b)

(3)再合并反馈外环，如下图(c)所示。

(c)

故此系统的传递函数为

13.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为单位脉冲函数的象函数就是系统的传递函数。[解析]由题知系统的传递函数为14.参考答案：B[解析]系统的类型与系统的阶次是两个不同的概念。与系统稳态误差有关的因素为系统的类型λ、开环增益K和输入信号r(t)，而与系统的时间常数T1，…，Tp；Ta，…，Tm无关。15.参考答案：D16.参考答案：由图知，系统的开环传递函数为

因为λ=0，系统为0型系统，系统的开环增益为K=10，所以系统对阶跃输入的稳态误差为

17.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为正、余弦函数的拉氏变换。[解析]利用三角和公式展开得，

18.参考答案：C[解析]系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中没有一个环节的输入受到系统输出的反馈作用，则称为开环控制系统。例如自动洗衣机，当它按洗衣、漂洗、脱水、干衣的顺序进行工作时，无需对输出信号即衣服的清洁程度进行测量，它就是一个开环控制系统。19.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为胡尔维茨稳定性判据的应用。[解析]此闭环系统的特征方程为：s3+5Ks2+(2K+3)s+10=0

对于三阶系统，要使系统稳定，则各系数必须均大于0，且内积大于外积。即

由此可解得K＞0.5，故选C。20.参考答案：系统的快速性21.参考答案：A[解析]当系统受到外加作用激励后，从初始状态到最后状态的响应过程称为瞬态响应。22.参考答案：欠阻尼零阻尼临界阻尼过阻尼23.参考答案：解：(1)系统输入为ui，输出为uo。

(2)列写微分方程：

ui=R1iR+uo

uo=R2i

i=iR+iC

(3)对上式分别取拉氏变换得：

Ui(s)=R1IR(s)+Uo(s)

①

Uo(s)=R2I(s)

②

I(s)=IR(s)+IC(s)

④

(4)分别将(3)中各拉氏变换式用框图表示，再连成系统框图。图(a)、(b)、(c)、(d)分别对应式①、②、③、④，最终连成的系统框图如图(e)所示。

则求得系统的传递函数为

24.参考答案：解：由题知，系统的闭环传递函数为

则系统的特征方程为

s3+4s2+3s+10=0

排出劳斯数列，即

由劳斯稳定性判据知，第一列元素全部大于零，故系统稳定。25.参考答案：由题知闭环传递函数为

2ζωn=2+0.5r

得又因=20%，则两边取自然对数得

可得

故

26.参考答案：A[考点]本题主要考查的知识点为频率特性与传递函数的关系及各种典型环节的频率特性。

[解析]由图知，此幅频曲线代表的是一阶微分环节，且其斜率为20dB/dec，故选A。27.参考答案：解：将系统的开环传递函数标准化得，

可知系统K=2，λ=1，即系统为Ⅰ型系统。由于输入信号是由阶跃、斜坡和加速度信号组成的复合信号，根据线性系统的叠加原理，系统总误差为各个信号单独作用下的误差之和。因此所求误差为28.参考答案：029.参考答案：稳态响应30.参考答案：31.参考答案：该系统的闭环传递函数为

系统的特征方程为：s3+10s2+4s+4=0

其劳斯数列如下：

因为特征方程的全部系数符号相同，并且劳斯数列的第一列的所有各项为正，符合劳斯判据系统稳定的必要且充分条件，所以，系统稳定。32.参考答案：D33.参考答案：34.参考答案：无关35.参考答案：0°36.参考答案：解：静态位置误差系数

静态速度误差系数

静态加速度误差系数

则控制信号r(t)=1的稳态误差为

控制信号r(t)=t的稳态误差为

控制信号r(t)=0.5t2的稳态误差为

37.参考答案：C[考点]本题主要考查的知识点为二阶欠阻尼系统上升时间的定义。[解析]二阶欠阻尼系统上升时间的定义是系统的单位阶跃响应曲线第一次到达稳态输出值所需的时间。38.参考答案：信息传递39.参考答案：零分贝线40.参考答案：D41.参考答案：输出量输入量42.参考答案：A43.参考答案：0.344.参考答案：B[解析]频率响应是指系