2021年机电控制工程基础综合练习

《机电控制工程基本》综合练习

第一章习题

一、填空

1.系统输出所有或某些地返回到输入端叫做0

2.有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为o

3.咱们把输出量直接或间接地反馈到，形成闭环参加控制系统，称作o

4.控制任务事实上就是,使不论与否存在扰动，均能使

输出量满足给定值规定。

5.系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到本来工作状态

这样系统是系统。

6、自动控制系统重要元件特性方程式性质，可以分为和非线性控制系统。

7、为了实现闭环控制，必要对量进行测量，并将测量成果反馈到输入端与输入

量相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除o因而，整个控制系统形成一

种闭合回路。咱们把输出量直接或间接地反馈到端，形成闭环，参加控制系统，称

作闭环控制系统。

8、

扰动量

题图

由图中系统可知，输入量直接通过控制器作用于被控制对象，当浮现扰动时，没有人为

干预，输出量按照输入量所盼望状态去工作，图中系统是一种控制系统。

9、如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到本来工作状态，

这样系统称为系统，否则为系统。任何一种反馈控制系统能正常工作，系

统必要是o

二、选取

1.开环与闭环结合在一起系统称为0（）

A复合控制系统；B开式控制系统；C闭环控制系统；D持续控制系统

2.当，―00时，闭环反馈控制系统输出实际值），3）与按参照输入所拟定但愿值y,（8）之间

差值叫°（）

A微分；B差分；C稳态误差；D积分

3.把输出量反馈到系统输入端与输入量相减称为。（）

A反馈；B负反馈；C稳态差误；D积分

4.机器人手臂运动控制属于o（）

A闭环控制;B开环控制C正反馈控制D持续信号控制

5.自动售货机控制属于。（）

A闭环控制;B开环控制C正反馈控制D持续信号控制

三、判断题

1.若系统输出量对系统没有控制作用，则该控制系统称为开环控制系统。

2.火炮跟踪系统属于开环控制系统。

3.自动洗衣机属于闭环控制系统。

4.步进电机控制刀架进给机构属于闭环控制系统。

5.当系统输出量对系统有控制作用时，系统称为闭环控制系统。

第二章习题

一、填空

1.于函数/W,它拉氏变换表达式为。

2.单位阶跃函数对时间求导成果是o

3.单位阶跃函数拉普拉斯变换成果是.

4.单位脉冲函数拉普拉斯变换成果为。

5.6一,拉氏变换为o

6.F[s]=——!——原函数初值/(0)=___________,终值/(8)=

s(s+1)

7.已知/⑺拉氏变换为——二一,则初值/(0)=()o

(5+2)+4

8.f(t)=e-2rsin2t拉氏变换为。

9.若[/«)]=尸(s),则L[e-a,f(t)]=。

10.若〃/(/)]二产(s),则L"("2)]二

二、选取

1.《夕‘拉氏变换为（

）。

2

0.50.51

ADn.----C.D.

-iS+12

2.6口拉氏变换为（

10.51

A.—B.C.-----D.—e

2s5+15+22

3.脉冲函数拉氏变换为（)o

A.0B.8

C.常数D.变量

4./⑺=55(。,则〃/(»=(）。

D.』

A.5B.1C.0

524-35+3

5.已知F(s)=,其原函数终值/⑺=（

s(s+2)(r+2s+5)18

A.8B.0C.0.6D.0.3

s2+2s+3

6.已知F（5）=,其原函数终值/«）=（)o

2

5(5+5s+4)r->oo

A.0B.ooc.0.75D.3

7.已知尸(s)==e-g,其反变换f⑴为()。

s

A.-(t-ar)B.a-(t-nT)C.a-te~nrD.--(t-nr)

nra

8.已知/(s)=—!—,其反变换f(t)为()<»

s(s+1)

A.\-e'B.l+e-/C.l-e~lD.e~f-1

9./(。=6一'31121拉氏变换为〔)<>

A.——《-2sB.-----L一

s+4(5+4)2+4

C.——三一D.-^—e~2s

(5+1)+45+4

10.图示函数拉氏变换为(

0Tt

A.B.-4(l-^n)

Ts-a5~

C.--(l-e-n)D.

asTs

三、判断

8

i.满足狄利赫利条件函数f⑴拉普拉斯变换为产")=4/间=]7(。〃力，积提成果取

0

决于参数t和s,F⑸称为f⑴象函数，而f⑴为F(s)原函数。

2.若氏-贝i]f（8）=0。

5-9

3./⑴拉氏变换为F[s]=——,则/(。为

s(s+2)

4.单位抛物线函数为

0r<0]

其拉普拉斯变换成果为二。

一tf2Us

12

5.已知/(。=1一6一，/⑺拉氏变换为尸($)=£[/«)]='一——.

ss-2

第三章习题

一、填空

1.描述系统在运动过程中各变量之间互有关系数学表达式叫做系统O

2.在初条件为零时,与之比称为线

性系统(或元件)传递函数。

3.依照自动控制系统特性方程式可以将其分为和非线性控制系统。

4.数学模型是描述系统数学表达式，或者说是描述系统内部变量之间关系数学

表达式。

5.如果系统数学模型，方程是,这种系统叫线性系统。

6.______环节传递函数是G($)=型=上~o

X(s)Ts+l

7.

R

o

%(£)CT/©

o

题图

依照以上题图填空，RC+/(，)=%⑺

8.运动方程式/她+)«)=心(。描述是一种______________

dt

二、选取

1.已知线性系统输入x(t),输出y(t),传递函数G(s),则对的关系是0()

A.=B.Y(s)=G(s)X(s)

C.X(s)=y(s)G(s)D.y(s)=G(s)/X(s)

2.线性定常系统传递函数是。()

A.输出拉氏变换与输入拉氏变换之比B.零初始条件下，输出与输入之比

C.零初始条件下，输出拉氏变换与输入拉氏变换之比D.无法求出

3.己知系统传递函数为一!—,则该系统时域原函数g(t)是___°()

s(s+1)

A.1+"'B.l-e~fC.l+e'D.l-ef

4.传递函数G(s)=4W=eF表达了一种

)

X(s)

A.时滞环节B.振荡环节C.微分环节【).惯性环节

3

5.一阶系统传递函数为；其单位阶跃响应为()

5s+1

A.1一”B.3-3>C.5-5”D.5+5”

6.设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f⑴为输入量，位移y⑴为输出

量运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程阶次是：()

A.1B.2C.3D.4

7.下图所示系统开环传递函数G；.(s)为()o

图

GG(GM)

l+G3%+(a+G2)C%1+G3a+(G+G2)G3“2

(G+GjG/H?(O+G?)。

c.G《)=

I+G3"1+63/7)+(GI+G2IG3H2

8.如下图形a为输入x(l)波形，图b为输出y(l)波形，所描述是一种()

ab

A.积分环节B,微分环节C.惯性环节D.时滞环节

三、判断

1.数学模型是描述系统稳态特性数学表达式。

2.如果系统数学模型方程是线性，这种系统叫线性系统。

3.线性定常系统传递函数是指初始条件不为零时，输出拉氏变换与输入拉氏变换比。

4.传递函数反映系统自身瞬态特性，与输入关于。

5.对于可实现物理系统，传递函数分母中s阶次必不不大于分子中s阶次。

6.传递函数并不反映系统物理构造。

7.不同物理系统，可以有相似传递函数，传递函数与初始条件无关。

8.比例环节(放大环节)输出量与输入量关系为乂。=双。，K是一种变量。

9.比例环节传递函数为

10.常用电子放大器，齿轮减速器，杠杆等均属于比例环节。

11.当输入x(t)为单位阶跃信号时，输出y(t)如图所示，那么这个系统一定是一种微分环

节。

Tt

第四章习题

一、填空

1.电源突然接通，负荷突然变化，指令突然转换等等，均可视为。

2.函数6(。可以为是在间断点上单位阶跃函数对时间导数。

3.超调量是指在瞬态过程中，输出量_______值超过稳态或输入值百分数。

4.过渡过程时间或调节时间ts是指_______量与稳态值之间偏差达到容许范畴(普通取

2%或5%)并维持在此容许范畤以内所需时间。

5.3n和U这两个参数是决定二阶系统瞬态特性非常重要参数，那么可把二阶系统传递函

数写成具有这两个参数原则式，B1o

二、单项选取

2

1.一阶系统传递函数为一,其时间常数为。()

5+0.25--------

A.0.25B.4C.2D.1

2.若二阶系统阻尼比为0.4,则系统阶跃响应为o()

A.等幅振荡B.衰减振荡C.振荡频率为例,振荡D.发散振荡

3.二阶系统超调量5%o()

A.只与，关于B.与，无关

C.与孙和，无关C.与仁和，均关于

4.两个二阶系统超调量5%相等，则此二系统具备相似o()

A.conB.?C.KD.cod

5.对二阶欠阻尼系统，若保持《不变，而增大口“，则。()

A.影响超调量B.减小调节时间C.增大调节时间D.不影响调节时间

6.某一系统速度误差为零，则该系统开环传递函数也许是()<.

Ks+dK1

A.-----Bn.------------C.-....D.------

仆+1(s+a)(s+6)s~(s+。)s+1

3

7.系统传递函数为二一，则该系统在单位脉冲函数输入作用下输出为()。

s(s+3)

A.3(1—//)B.1+c.D.3(1+"，

8.系统时间响应由瞬态响应和两某些构成。()

A.稳态响应B.暂态响应C.冲激响应D.频率响应

9.系统受到外加作用后，系统从初始状态到最后稳定状态响应过程称.()

A.稳态响应B.瞬态响应C.冲激响应D.频率响应

10.系统瞬态响应反映系统O()

三、判断题

1.系统受到外界扰动作用后，其输出偏离平衡状态，当扰动消失后，通过足够长时间，

若系统又恢复到原平衡状态，则系统是稳定。

2.系统所有特性根都具备负实部，则系统一定是稳定。

3.输出端定义误差是指但愿输出与实际输出之差。

4.输入端定义误差是指输入与主反馈信号之差。

5.稳态误差表达式是％==limE（5）o

6.系统在外加作用勉励下，其输出随时间变化函数关系叫时间响应。

7.系统稳态响应是指系统受到外加作用后，时间趋于无穷大时，系统输出。

8.电源突然接通，负荷突然变化，指令突然转换等，均可视为冲激作用。因而冲激信号是

评价系统瞬态性能时应用较多一种典型信号。

9.x（f）=］产是单位速度函数，其拉氏变换为X（s）=下,它表征是速度均匀变化信号。

10.单位脉冲函数幅值为无穷大，持续时间为零是数学上假设，在系统分析中很有用处。

第五章习题

一、填空

1.n型系统对数幅频特性低频渐近线斜率为o

2.4（0）=&»=|6（/幻）|为系统,它描述系统对不同频率输入信号稳态

“0

响应幅值衰减（或放大）特性。（KS=/G（j①）为系统，它描述系统对不

同频率输入信号相位迟后3<0）或超前（。>0）特性。

3.频率响应是响应。

4.对于一阶系统，当3由Of8时，矢量D(j3)方向旋转不，则系统是稳定。否

则系统不稳定。

5.当输入信号角频率3在某一范畴内变化时所得到一系列频率响应称为这个系

统。

6.控制系统时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从

到接近最后状态响应过程；稳态过程是指时间t趋于时系统输出状态。

7.若系统输入为Asintyf,其稳态输出相应为Bsin(6〃+。)，则该系统频率特性可表达

为。

二、选取

1.题图中R-C电路幅频特性为

A.

yll+Tco2

2.已知系统频率特性为——,则该系统频率还可表达为()

1-乃口

A.5/53。B.:C.:"〃小D.50一九%

Y①2+iV^y2+1

3.已知系统频率特性为一--,当输入为xQ)=sin2r时，系统稔态输出为()

5jco+\

A.sin(2/+r^-,5(y)B..sin(2r+tg-l5co)

V<y2+1

C.sin(2/-fgT5ey)I)..-sin(2r-tg-l5a))

V25^2+l

4.抱负微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为()

A.20〃/，通过3=1点直线B.-2。4％，通过3=1点直线

/dec/dec

C.-20〃/，通过3=0点直线D.2。呼,通过3=0点直线

/dec/dec

5.开环传递函数G,(s)对数幅频特性与对数相频特性如图所示，当K增大时：()

co

9(3)

co

-7T

图

A.L(3)向上平移，0(⑼不变B.L(3)向上平移，0(G)向上平移

C.L(3)向下平移，0(初不变D.Lg)向下平移，火⑼向下平移

三、判断

1.已知系统频率特性为二一，则该系统可表达为75ejf

%+1J〃+l

2.一阶微分环节传递函数为G(s)=l+rs,其频率特性可表达为

G(jco)=1+jl(D=Ji+(3)2"”"o

3.积分环节对数幅频特性是一条斜率为-20。%四直线。

4.系统传递函数G(s)=-^―=1°，输出与输入相位差是-90。。

Ts+10.5s+1

5.系统传递函数G(s)=」一，当输入信号频率为/=1Hz,振幅为X。=10时，系统稳

态输出信号频率是1Hz。

6.系统幅频特性、相频特性取决于系统输入以及初始条件。

7.图中所示频率特性是一种积分环节。

习题

1.增大系统开环增益K值，使系统。()

A.精度减少B.精度提高C.稳定性提高D.精度不受影响

2.串联校正环节G,(G=是属于______环节。()

1+0.11$

A.相位超前校正B.相位迟后校正C.相位迟后一超前校正D.以上都不对

Tk+l

3.已知校正环节G,(s)=-----,若作为迟后校正环节使用，则系数应为_______o()

aTs+\

A.1>a>0B.aRC.a>1D.0.707>a>0

4.系统如图所示，G,(S)为一种装置.()

A.串联校正B.并联校正

C.混合校止1）.正反馈校止

5.在实际工程系统中惯用来实现类似迟后一超前校正作用？（）

A.比例一积分一微分调节器B.微分调节器

C.积分调节器D.比例一积分调节器

二、判断题

1.在系统校正中，惯用描述系统稳定性指标有相角裕量和幅值裕量等。

2.截止频率是描述控制系统精度指标，它可以直接拟定系统稳态误差。

3.描述系统迅速性指标普通有穿越频率3」截止频率应等。

4.为改进系统性能，普通在系统中增长新环节，这种办法称为校正。

5.顺馈校正是一种串联校正。

6.反馈校正是一种并联校正。

7.相位超前校正会减少系统稳定性。

8.相位迟后校正可以提高系统开环增益，从而提高稳态精度。

9.相位迟后一超前校正合用于稳定性和稳态精度规定较高场合。

10.用频率法校正控制系统，事实上就是采用校正环节来改进频率特性形状，使之具备适当

高频、中频、低频特性和稳定裕量，以便得到满意闭环系统性能指标规定。

第七章习题

一、填空

1.如果在系统中只有离散信号而没有持续信号，则称此系统为系统，其输入、

输出关系惯用差分方程来描述。

2.当采样频率满足例2%4的时，则采样函数到本来持续函数

fS。

3.离散信号/'(I)数学表达式为。

4.y(Z)=z'+2z2+l所相应y(kT)前三项是y(0),y(r)依次

Z-Z

是，>O

5.s平面与z平面相应关系是：s平面左半平面相应于z平面上单位圆以内，s平面虚轴相

应于z平面,s平面右半平面，相应于z平面单位圆以外，

二、选取

1.脉冲传递函数是o()

A.输出脉冲序列与输入脉冲序列之比

B.系统输出z变换C(z)与输入z变换R(z)之比

C.在初条件为零时，系统输出z变换。(z)与输入z变换R(z)之比

D.在初条件为零时，系统输入z变换R(z)与输出z变换之比

2.z变换数学表达式为。()

产产

A.F(z)=±f(kT)z-kB.F(z)=£f(kT)zk

产

C.F(z)=£f(kT)zkD.F(Z)=Z/(%)Z-2

&=n

3.f(t)=e~a,(a>0)Z变换尸9)为()。

zzz]

A.-------B.C.D.

aT~-aT--aT

z+e-