歷年機械工程控制基礎(chǔ)試題及答案

1、全國2002年10月自學(xué)考試機械工程控制基礎(chǔ)試卷一、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中選出一個正確答案，并將英號碼填在題的括 號內(nèi)。每小題1.5分，共30分）1控制工程主要研究并解決的問題之一是（）A. 系統(tǒng)已泄，輸入不確左，求系統(tǒng)的輸出B. 系統(tǒng)已左，輸入已知，求系統(tǒng)的輸岀（響應(yīng)）C. 系統(tǒng)已泄，規(guī)左系統(tǒng)的輸入D. 系統(tǒng)不泄，輸入已知，求出系統(tǒng)的輸岀（響應(yīng)）2.f（t）如圖所示則 L f（t）為 I -A.- e 2tSB.-e*2s SC. le2sSD. -!etsS3已知 F(S)=!一 s(s + 1)則LF(s)J 為()1 1嚴(yán)）0 t0 A.R.V).C.4.C知 F(S)=

2、L f(t),若 F(s)=-_!ZWlJ f(t)t x=?(s+2s + lB.lD.05下列系統(tǒng)中為線性系統(tǒng)的微分模型為：(7件+忤2+ x(t) =dXjdtB.16H t - + 24x0(t) = xi (t)CJ6()12in24x(t) = xi(t)dt2dtD. 16d tle, -12tix- + 241n(t)-x0(t) = xi(t) dt2dt6. 對于立?？刂葡到y(tǒng)來說，()A. 表達(dá)系統(tǒng)的微分方程各項系數(shù)不隨時間改變B. 微分方程的各階微分項的幕為1C. 不能用微分方程表示D. 系統(tǒng)總是穩(wěn)左的7. 系統(tǒng)方框圖如圖所示，則系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為()-(S)-XTG(

3、s)l_IH(S)I-jA G(S)H(S)* ! + G(S)H(S)B G(S) H(S) I-G(S)C. 1+G(S) H(S)D.G(S)1 + G H(S)8.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為10,則系統(tǒng)增益為()(s + 0.5)(s + 4)A.10B.0.5C.4D.59若系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)為e22e t,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：()1231 -OS1A. + B. C.e D.es + 2 s + 1s +2s + ls + 2s + 110某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為一-一-系統(tǒng)的零極點為（）（s + l）（s2）A極點 Si=-I, S2=2零點 S3=5B極點 SI=Iz s2=2C極點 SI

4、=-IZ s2=-2D極點 Sl=Iz S2=2,零點 s3=-5下列信號中，哪個用來左義二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)（）A 單位階躍B 單位脈沖C 單位斜坡12.系統(tǒng)如圖,其穩(wěn)態(tài)誤差泄義為（)XI(S)i50l G(S)J冬H(S) -JD 單位正弦A. sS= Iim SG(S)s0B. ess= Iinl te(t)sxC. ess= Iinl e(t) tD心他e(t)13某系統(tǒng)傳函數(shù)為G（S）=,則轉(zhuǎn)角頻率為（）s + A. -B. C.k TD.k T14. 控制系統(tǒng)中（）A. 系統(tǒng)型次越髙，增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)定誤差越大B. 系統(tǒng)型次越高，增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)左誤差越小C. 系統(tǒng)階次越髙，

5、增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)左誤差越小D系統(tǒng)階次越髙，穩(wěn)態(tài)誤差越大15. 在設(shè)計控制系統(tǒng)時,穩(wěn)定性判斷（C.有時是必要的D.根據(jù)系統(tǒng)而龍A 不必判斷B 絕對必要16 系統(tǒng)的正弦響應(yīng)是指（）A不論輸入為何種信號，輸出都為正弦時的情況B. 對系統(tǒng)輸入一系列不同頻率正弦信號時，輸岀的響應(yīng)變化情況C. 對系統(tǒng)輸入一個固定的頻率正弦信號時，輸出的響應(yīng)變化情況D. 對系統(tǒng)輸入一系列幅值不同的正弦信號時，輸出的響應(yīng)變化情況17.勞斯判據(jù)應(yīng)用于控制系統(tǒng)穩(wěn)圧性判斷時是針對（）A. 閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)B.開環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)C 閉環(huán)系統(tǒng)中的開環(huán)傳遞函數(shù)的特征方程D閉壞系統(tǒng)的特征方程28為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)立性裕量，可以（）A 減

6、小系統(tǒng)的增益B 增大系統(tǒng)的增益C減小輸入信號D. 使用開環(huán)系統(tǒng)29 所謂校正（又稱補償）是指（A加入PlD校正器B.在系統(tǒng)中增加新的環(huán)疔或改變某些參數(shù)C 使系統(tǒng)穩(wěn)左D. 使用勞斯判據(jù)20二階振蕩環(huán)IJ G（S）=.-的幅頻特性(S- +2ns + ;A.越大，諧振11矗越高B.匚越小，諧振峰越高C,n越小，諧振峰越髙D.3r,越大，諧振峰越髙二、填空題（每空0.5分，共10分）21. 閉環(huán)系統(tǒng)是指系統(tǒng)的對系統(tǒng)有控制作用，或者說，系統(tǒng)中存在的回路。22. 設(shè)計控制系統(tǒng)基于以下幾個要求：性、性、性和性。23. 傳遞函數(shù)通過與之間信息的傳遞關(guān)系，來描述系統(tǒng)本身的動態(tài)特征。24. 系統(tǒng)在外加激勵作用下

7、，隨變化的函數(shù)關(guān)系稱為系統(tǒng)的時間響應(yīng)。25. 頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對輸入的C26. 若系統(tǒng)傳遞函數(shù)G（S）的所有均在S平面的,則系統(tǒng)稱為最小相位系統(tǒng)。27. 個系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是，其特征方程的所有的根都必須為或。也即穩(wěn)定系統(tǒng)的全部根Si均應(yīng)在復(fù)平而的O28. PID校正器是能夠?qū)崿F(xiàn)P , I和D控制作用的校正器。三. 簡答題（每小題5分，共20分）29.（5分）什么是反饋（包括正反饋和負(fù)反饋）?什么是閉環(huán)控制系統(tǒng)？30（5分）單位反饋系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為Gk（S）= -一 a、b、C為大于0的常 s（bs + l）（cs + l）數(shù)。（1）試寫岀靜態(tài)誤差系數(shù)Kp、KV和（2）當(dāng)系統(tǒng)輸入為

8、單位斜坡函數(shù)時，系統(tǒng)有無穩(wěn)態(tài)誤差，若有為何值？31. （5分）簡述系統(tǒng)相對穩(wěn)定性的概念?何為相位裕量?（畫圖說明）32. （5分）串聯(lián)相位超前校正時瞬態(tài)響應(yīng)作了何種改善?簡述原理。四、計算題（共40分）33. （6分）某系統(tǒng)方框圖如下，求使系統(tǒng)穩(wěn)定的f值范帀。X） 嗆亠r 2 1S(S:+S+l)(S+2)IZ?34. （6分）寫出圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并寫出系統(tǒng)的3“和 O35. （6分）化簡下列方框圖，并寫出傳遞函數(shù)。36.（6分）某系統(tǒng)如圖X(S) 枳入.1比S(S+1)試求該系統(tǒng)的峰值時間、最大超調(diào)雖(單位階躍輸入)37.(8分)設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)G(S)=- (2s + l)

9、(s + l)試求閉環(huán)的Mr, r和538.(8分)已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=I(X)O+1)4+,)(100+ 1)(1)試畫出傳遞函數(shù)對應(yīng)的漸近線幅頻特性曲線: (2)試畫出相應(yīng)的近似相頻特性曲線: (3)系統(tǒng)是否穩(wěn)左，為什么?全國2001年10月機械工程控制基礎(chǔ)試題課程代碼：02240第一部分選擇題一、單項選擇題(本大題共30小題，每小題1分，共30分)在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1. 開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是(A )A. 開環(huán)系統(tǒng)的輸岀對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸岀對系統(tǒng)有控制作用B. 開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)

10、無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用C. 開環(huán)系統(tǒng)不一上有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路D. 開環(huán)系統(tǒng)不一沱有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一立有反饋回路0, 0t52. 若 f(t) = 0),其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是(D )A. () = 90o. L() = 0 dBB. () = -, L() = 1 dBC. () = 90o, L() = dBD. () = -, L() = O dB21. 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=當(dāng)K增大時，對系統(tǒng)性能s(s+ l)(s+ 2)能的影響是(A )A. 穩(wěn)定性降低B.頻寬降低C.階躍輸入誤差增大D.階躍輸入誤差減小22. 一單位

11、反饋系統(tǒng)的開環(huán)BOde圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為-20dBdec的漸近直線，且延長線與OdB線的交點頻率為c=5,貝U當(dāng)輸入為r(t) = 05t時，其穩(wěn)態(tài)誤差為(A )A. 0.1B.0.2C.0D.0.523利用乃奎斯特穩(wěn)左性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時,Z=P-N中的Z表示意義為(D )A. 開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S左半平面的個數(shù)B. 開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)C. 閉環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)D. 閉環(huán)特征方程的根在S右半平而的個數(shù)24. 關(guān)于勞斯一胡爾維茨穩(wěn)泄性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)泄性判據(jù)，以下敘述中正確的是(B)A. 勞斯一胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)左

12、性的B. 乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù)，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的C. 乃奎斯特判據(jù)是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)左性的D. 以上敘述均不正確25. 以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是(D )A 截止頻率3bC 頻帶寬度B諧振頻率3與諧振穌值MD相位裕量Y與幅值裕量kg26. 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)= S(s；K),則該系統(tǒng)穩(wěn)左的K值范圍為(A )A.KOB.K1C. OK-l27. 對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下敘述中不正確的有(A )A. 開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)左性B. 中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性C .髙頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力D. 低頻段

13、的增益應(yīng)充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求28. 以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為(D )A.上升時間-B.調(diào)整時間JC. 幅值穿越頻率D.相位穿越頻率3 gs +129. 當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時，校正環(huán)節(jié)為GC(S) =則該校正環(huán)Fj對系統(tǒng)性能的影2s+ 1響是(D )A. 增大開環(huán)幅值穿越頻率B. 增大穩(wěn)態(tài)誤差C. 減小穩(wěn)態(tài)誤差D. 穩(wěn)態(tài)誤差不變，響應(yīng)速度降低A 4-30. 串聯(lián)校正環(huán)節(jié)GC(S) = I-j ,關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為(A )A. 若GC(S)為超前校正環(huán)節(jié)，則ABOB. 若GC(S)為滯后校正環(huán)節(jié)，則ABOC. 若GC(S)為超前一滯后校正環(huán)節(jié)，則ABD. 若G

14、C(S)為PID校正環(huán)節(jié)，則A=0, B0第二部分非選擇題二、填空題(本大題共5小題，每小題2分，共10分)31. 傳遞函數(shù)的左義是對于線性立常系統(tǒng),在初始條件為零的條件下,系統(tǒng)輸出疑的 拉氏變換與輸入屋的拉氏變換之比O32. 瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)狀態(tài)到最終狀態(tài)狀態(tài)的響應(yīng)過程。33. 判別系統(tǒng)穩(wěn)立性的岀發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)實根或負(fù)實部的復(fù)數(shù)根,即 系統(tǒng)的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平而是系統(tǒng)穩(wěn)左的充要條件。34.034型系統(tǒng)G(S) = -K-在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 0,在單s(s+ 2)位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為_cc_o35.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對正弦輸入

15、的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。三、簡答題(共16分)36二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 一,試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平而上的位置， s + s + 1f CU)r-I0在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。=1 2,r = 1 = 0.537. 時域動態(tài)性能指標(biāo)有哪些？它們反映系統(tǒng)哪些方而的性能？解：td 延遲時間tr上升時間tp峰值時間MP 超調(diào)量t5調(diào)節(jié)時間td tr、tp、ts反映系統(tǒng)的快速性MP反映系統(tǒng)的相對穩(wěn)泄性。38. 簡述相位裕量Y的龍義、計算公式，并在極坐標(biāo)上表示岀來。解：左義：是開環(huán)頻率特性幅值為1時對負(fù)實軸的相位差值。即從原點到奈氏圖與單位 圓交點的連線與負(fù)實軸的夾角。計算公

16、式： = 180o+（t.）在極坐標(biāo)下表示為39. 簡述串聯(lián)相位超前校正的特點。解：.相位超前校正特點： 增加相位余,提髙穩(wěn)左性 增加幅值穿越頻率憶，提髙快速性 增加高頻增益（或高通濾波器），抗干擾能力下降。四、計算題（本大題共6小題，共44分）40. (7分)機械系統(tǒng)如圖所示，其中外力f(t)為系統(tǒng)的輸入，位移x(t)為系統(tǒng)的輸岀，m為小車質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(忽略小車與地而的摩擦)。解：系統(tǒng)的微分方程為f(t)-B-Kx(t) = m dtdfm + B- + Kx(t) = f(t) df dt拉氏變換得：(零初始條件)ms2X(s) + B

17、SX(S) + KX(S) = F(S).X(S) _1F(s7ms2 + BsK41-()已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖試求傳遞函數(shù)器及器 解：L1=-G2HpL2=-GlG2H2PI = G1G2 = 1C(S) _ G1G2R(S) 1+ G2H1+G1G2H2PI=I = 1 + G2H1C(S) _1 + G2H1N(S)=I+ G2H1+G1G2H242. (7分)系統(tǒng)如圖所示,r(t) = IltI為單位階躍函數(shù),試求:1.系統(tǒng)的阻尼比g和無阻尼自然頻率311S(S + 2) s(s + 2n)n =2 = 0.52n = 22.動態(tài)性能指標(biāo)：超1J MP和調(diào)右時間ts( = 5)2.X100

18、% = 16.5%0.52= 3(s)43. (8分)如圖所示系統(tǒng)，試確圧使系統(tǒng)穩(wěn)泄且在單位斜坡輸入下ess225時，K的數(shù)值。.D(S) = S(S + 3)2 + K = S3 + 6s2 + 9s + K = 0由勞斯判據(jù):s319S26KJ 54-K06SOK第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)左得0K54O又有：e = 2.25SS K可得：K244K5444. (7分)已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。1001.寫出開環(huán)傳遞函數(shù)G(S)的表達(dá)式;1 G(S) = SZ S + I(J_ +1S(S + 0.01)(S + 100)k 0.01 100201g-= 80dB 解得叭=

19、y3血+ 1Y = 80 + (3c) = 180o-tg1c = 180o-60o = 120o 又g =x. Kg =2005年10月全國自考機械工程控制基礎(chǔ)試卷2005年下半年高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試機械工程控制基礎(chǔ)試卷（課程代碼2240）本試卷分為兩部分,第一部分為選擇題,1頁至3頁，第二部分為非選擇題,4頁至7頁,共7 頁;選擇題30分,非選擇題70分。滿分100分;考試時間為150分鐘。總分題號二三四核分人題分30202030復(fù)査人得分第一部分選擇題（共30分）得分評卷人復(fù)査人一、單項選擇題（本大題共15小題,每小題2分共30分） 在毎小題列出的四個備選項中只有一個是符合題

20、目要求的, 請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選.多選或未選均無分。1.作為控制系統(tǒng),一般B.閉環(huán)不振蕩D閉環(huán)一定振蕩A. 開環(huán)不振蕩C.開環(huán)一定振蕩2.已知F（S） = 2 +：+4其反變換為/（=B. 予尹singD.（230）機械工程控制基礎(chǔ)試卷第1頁（共7頁）3系統(tǒng)方框圖如圖所示,其傳遞函數(shù)為4.5.6.7.B.I R(S)-Gj-pJ-r(S)C 2（ 1 -Gl）1 - G l + G1G2已知系統(tǒng)的單位脈沖輸入時的響應(yīng)為g（0 =0.1（1則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是D.1 + Cl + GI GiA- 01(-c 01()B.U I3s + 1控制系統(tǒng)（如圖）的穩(wěn)態(tài)誤差表達(dá)式為S =A V

21、S /?($)A岀 1 十 G(S)HQ)B !1 + G(S)H(S) TS R(S)C* 1 + G(S)H(S)H(S)F_一系統(tǒng)在干擾單獨作用下的誤差函數(shù)&（S）=-潔為;在輸人信號單獨作用下的誤差函數(shù)弘）=;:;豎務(wù)則系統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)誤差S =B. OD. 8二階欠阻尼系統(tǒng)的性能指標(biāo):上升時間、峰值時間和調(diào)整時間,反映了系統(tǒng)的 B.響應(yīng)的快速性A.穩(wěn)定性D.相對穩(wěn)定性C.精度某一系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)加速度偏差為一常數(shù),則此系統(tǒng)是B.有一積分環(huán)節(jié)的系統(tǒng)。A O型(230)機械工程控制基礎(chǔ)試卷第3頁(共7頁)D.沒有積分環(huán)節(jié)的C II 型某控制元件的對數(shù)幅頻特性曲線（如圖），則它的傳遞函數(shù)為G（S）R

22、 “20s + 1A IoS2+TC 0 1D 0 Is匕 0 05s + 10.05s + 110. 幅相頻率特性曲線與對數(shù)頻率特性曲線的關(guān)系是A. 幅相頻率特性曲線上的單位圓相當(dāng)于對數(shù)頻率特性曲線上的-20分貝線B幅相頻率特性曲線上的單位圓相當(dāng)于對數(shù)頻率特性曲線上的+20分貝線C. 幅相頻率特性曲線上的單位圓相當(dāng)于對數(shù)頻率特性曲線上的零分貝線D. 幅相頻率特性曲線上的單位圓相當(dāng)于對數(shù)頻率特性曲線上的+ 1分貝線11. 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則系統(tǒng)的開環(huán)增益以及型次為s (0. k + l)(5s + 4)A. 25,U 型B. 100, U 型C. 100, I 型D. 25,0 型1

23、2. 設(shè)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S) = 1 +0.3$,其【A. 幅相待性曲線是一條與虛軸平行的直線,所以閉環(huán)是穩(wěn)定的B. 幅相特性曲線是一條與實軸平行的直線,所以閉環(huán)是穩(wěn)定的C幅相特性曲線是一條與虛軸平行的宜線,所以閉環(huán)是不穩(wěn)定的D. 幅相特性曲線是一條與實軸平行的直線,所以閉環(huán)是不穩(wěn)定的13. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)Glf(S+2)，則系統(tǒng)穩(wěn)定時的開環(huán)增益K值的范圍是【】A. 0 K 6C. 1 K 2D. 0 K 614. 在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,通過增大開環(huán)增益K可使【】A.系統(tǒng)的精度提高,并且穩(wěn)定性也提高B系統(tǒng)的精度下降,但穩(wěn)定性提高C. 系統(tǒng)的精度下降,穩(wěn)定性也下降D.

24、系統(tǒng)的精度提高,但穩(wěn)定性下降15. 若要增大系統(tǒng)的穩(wěn)定裕量,又不降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度和精度,通常可以采用【】A.相應(yīng)滯后校正B.提高增益、,C.相位超前校正D.順饋校正得分評卷人復(fù)査人第二部分非選擇題(共70分)二、填空題(本大題共10小題f毎小題2分共20分) 請在每小題的空格中填上正確答案。錯填.不填均無分。16. 若時間函數(shù)f(t)的拉氏變換為F(s),當(dāng)F(S)= 丁J 時,f(Q=Os +17. 傳遞函數(shù)表示系統(tǒng),與外界輸入無關(guān)。型如2lB I(O I)的典型環(huán)節(jié)稱為環(huán)節(jié)。19. 當(dāng)時間趨于無窮大時,系統(tǒng)的輸出稱為O20. 若二階系統(tǒng)的無阻尼振蕩頻率為叫.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生阻尼振蕩時,其振蕩頻

25、率為21對于線性系統(tǒng)當(dāng)在其輸入端加一個正弦信號時,輸出端得到的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的幅值和相位 要改變,而不發(fā)生變化。22. 系統(tǒng)頻率特性為O23. 在伯德圖上,幅值裕就表示為當(dāng)系統(tǒng)相頻特性曲線達(dá)到幅值距零分貝線的距離。得分評卷人復(fù)査人25.系統(tǒng)在下的穩(wěn)態(tài)誤差,反映了系統(tǒng)抗干擾的能力。順饋校正的特點是在就對它進(jìn)行近似補償。三、簡答題(本大題共5小題每小題4分,共20分)26典型二階系統(tǒng)阻尼比0 )和L2(3)以及.()和5(3)的關(guān)系。29. 當(dāng)單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S) J叫,其中Sb均為大于0的常數(shù),試何要 SVS- ay保證系統(tǒng)穩(wěn)定時,a、b應(yīng)滿足什么條件？30. 簡述串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)的作用

26、是什么?得分評卷人復(fù)査人四、綜合應(yīng)用題(本大題共4小題,31 .33毎小題7分,32.34毎小 題8分共30分)31系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，試求紹，紹(230)機械工程控制基礎(chǔ)試卷第7頁(共7頁)32系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖(1) 試求系統(tǒng)穩(wěn)定時K值范圍；(2) 當(dāng)K = 10*( t) = t時,求穩(wěn)態(tài)誤差eM.R(S)檢E(S)JKC(S)s(sl)(0.1s+l)33單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)2 試求SV S + 3/(1) 閉環(huán)傳遞函數(shù)；(2) 阻尼比I和無阻尼自然頻率n J(3) =5時的調(diào)整時間j34已知最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖。(1) 試寫出傳遞函數(shù)G(S);(2) 求J和相角裕量 2

27、005年10月自考機械工程控制基礎(chǔ)答案2005年下半年高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試機械工程控制基礎(chǔ)試題答案及評分參考（課程代碼2240）一、單項選擇題（本大題共15小題,毎小題2分共30分）1. A 2. D 3 C 4. A 5 C 6. B 7. B 8. C 9. D 10. CH. A 12. A 13. D 14. D 15. C二、填空題（本大題共10小題,每小題2分共20分）16. cost 17.本身的動態(tài)特性二階振蕩 19穩(wěn)態(tài)響應(yīng)20 =ja 21.頻率 22.輸出與輸入的付氏變換之比23. - 180。時24擾動作用25.干擾引起誤差之前三、簡答題（本大題共5小題,毎小

28、題4分,共20分）26. 典型二階系統(tǒng)0 【1時,對應(yīng)的二個閉環(huán)極點為負(fù)的共勉復(fù)根（2分），其單位階 躍響應(yīng)是衰滅振蕩曲線（2分）。27. 當(dāng)r（t） =I時,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差e（2分）因此要減小e.,只有增大開環(huán)增益K（而與T無關(guān)）（2分）28當(dāng)&（3）=爲(wèi)時,有G3= Ie=TIG0即b 8(2分)30串聯(lián)超前校正環(huán)節(jié)的作用是:利用超前校正環(huán)節(jié)的相頻特性2（） 0來提髙系統(tǒng) 的相角裕量十降低系統(tǒng)的超調(diào)量。（2分）利用超前校正環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻待性I3）在中.高頻段上抬的特點,使校正后的開環(huán)對數(shù)幅頻特性上抬使3c增大,提 高系統(tǒng)快速性。（2分）但超前校正會增加系統(tǒng)的高頻干擾。四、綜合應(yīng)用題（本大題共

29、4小題.31.33毎小題7分.32、34毎小題8分共30分）31. 解題方法不限C（S） _ GG分子1分R（S） 1 + G1G2 + G2分母 2 分(2) - 1 +G2R(S) 1 +G1G2 +G232. (I)閉環(huán)特征方程為D(S) =0. Is3 +1. Is2 +sk =0 列RoUth陣列S3S2分子2分分母2分(2分)0. 111.1k11 -0IKITi-UKSO要使系統(tǒng)穩(wěn)定則有1.1 -0.1K C1.1 0k0使系統(tǒng)穩(wěn)定時K值范圍是0 K 11(2)eM=33. (I)F(S) f ?s +3s +9(3分)(3分)(2分)F(S2出礦齊瓷故 n =3rads =0.

30、5(3)ti = 一 =2s(8 =5)(3分)(2分)34 1) G(S) =(TJS4,1)( TqS + 1) ( 10s +1)(0. Is +1)2) =2 =1 ,* I=Io 3嚴(yán)1(3) = 180o+(e) =180-tg-,10o -tg,O. l = 180o -84.3o -5.7o90o(2分)10(3分)(1分)(2分)浙江省2002年1月機械工程控制基礎(chǔ)試課程代碼：02240一、單項選擇題（在每小題的四個備選答案中，選岀一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題2分，共30分）當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問題，稱為（BA 最優(yōu)控制B

31、系統(tǒng)辯識C 系統(tǒng)校正D自適應(yīng)控制2反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有（A 反饋回路B 慣性環(huán)節(jié)C 枳分環(huán)節(jié)D.PID 調(diào) Tj器3.(A)= 亠(a為常數(shù))。s + aA.L e atB. L eatCL g)D. L e(Ua)J4.L t2e2t =( BA (s-2)3c宀(s + 2)34B.- a(s + a)D?5若時 *T 1f(I)=(A.4B. 2C.0D. 86.已知 f(t)=eat,(a 為實數(shù))，則 L V(t)dt J =( CA.s-aB.C. -L- s(s-a)D.a(s + a)a(s-a)B t2 rll r O t 則 Lf(t)=( C )B.C. -e2sD.

32、8某系統(tǒng)的微分方程為5x0(t)2x0(t)x0(t) = x1(t),是(C )A 線性系統(tǒng)B線性左常系統(tǒng)C 非線性系統(tǒng)D 非線性時變系統(tǒng)D.RCs+1RCSB延時環(huán)節(jié)D.微分環(huán)VJC二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（S）=，其無阻尼固有頻率 n是（4s s100A. 10B. 5C. 2.5D. 2522階系統(tǒng)一匚的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為（! + TsB. KTD- $13某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G（S）=-A7 JlJK單位階躍響應(yīng)函數(shù)為（TS 1B.上嚴(yán)TC. K(l-e tz)D. (l-e tzr)14.圖示系統(tǒng)稱為（B）型系統(tǒng)。A. 0B. I9某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G（S）=J2S它是（

33、BA 比例環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)Vj10 圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（B ）RCs 1C RCSB. RCS+1C. RCs+1lTlTC. IID【I15.延時環(huán) Yj G(S)=eU的相頻特性ZG（j3）等于（A. T 3B.- C.9 0 oD. 1 8 0對數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示， 它對應(yīng)的傳遞函數(shù)G（S）為（D ）B.A. 1+TslTsC. D. (1+Ts);TS17.圖示對應(yīng)的環(huán)節(jié)為(C )A. TsB. lTsC. 1+Ts28設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(S)=S3+14s2+40s+40 T =0,則此系統(tǒng)穩(wěn)泄的T值范用為(B )A. T 0B. 0 T 14D T 0)有關(guān)。B誤差帶壯某

34、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為時屠Zg當(dāng)其零、極點是(D )A零點 s=-0.25zs=3;極點 s=-7,s=2B零點 s=7,s=-2;極點 s=0.25,s=3C零點 S= 7,s=2;極點 S=-IzS=3D零點 s=-7,s=2;極點 S= 0.25,s=322 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為(A )s(2s3)(s5)A. 0.4, IB04, IIC3, ID3, H23已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(S)=二+ii其幅頻特性I G(j) I應(yīng)為(D.VlT22C 一一e* lT2224.二階系統(tǒng)的阻尼比匚，等于(C )A. 系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)B. 臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比

35、C. 系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比D 系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)25設(shè)(譏為幅值穿越(交界)頻率，e(3c)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角，則相位裕度為(C )A. 180 - ( C)B. () C)C. 180 +(c)D. 90 +(c)26單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(S)=-J-,則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下，其穩(wěn)態(tài) s(s+5)誤差為(A )1054A. B. C. D. 044527二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(S)= !，在0匚 巴時，其無阻尼固有頻率Srls2ns;2與諧振頻率3的關(guān)系為(C )A. nrD.兩者無關(guān)B.提髙系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度D. 減少系統(tǒng)的固有頻率29.

36、F列串聯(lián)校正裝宜的傳遞函數(shù)中，能在頻率c=4處提供最大相位超前角的是(D )s+ 14s 1OJs 10.625s+1D.0625s+l0.1s+l30從某系統(tǒng)的BOde圖上，已知其剪切頻率c40.則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的A.0.004s 1004s+ 10.4s+l4s+14s 110s+lD.4s+l0.4s +1二、填空題（每小題2分，共10分）系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益.和有關(guān)。2 個單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為開s 5sfc 4s環(huán)增益為3二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調(diào)整時間ts與阻尼比.和有關(guān)。4. 極坐標(biāo)圖（NyqUiSt圖）與對數(shù)坐標(biāo)圖（BOde圖）之間對應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對應(yīng)于BOde圖上的:極坐標(biāo)圖上的負(fù)實軸對應(yīng)于BOde圖上的O5系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與有關(guān)，與無關(guān)。三、簡答題（共16分）1. （4分）已知系統(tǒng)的