機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第2階段測(cè)試題

1、江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 第二階段測(cè)試卷考試科目:機(jī)械工程控制基礎(chǔ)（第三章、第四章）（總分100分） 時(shí)間：90分鐘 學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)） 批次： 層次： 專(zhuān)業(yè)： 學(xué)號(hào)： 身份證號(hào)： 姓名： 得分： 一、單項(xiàng)選擇題（本題共15小題，每小題2分，共30分。）1、以下關(guān)于線性系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的說(shuō)法正確的是（ ）。A、時(shí)間響應(yīng)就是系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值 B、由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成C、由強(qiáng)迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成 D、與系統(tǒng)初始狀態(tài)無(wú)關(guān)2、系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為 w(t)=3e-0.2t 則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（ ）。A、G(s)= 3/(s+0.2) B、G(s)= 0.6/(s+0.2) C、G(s)= 0.

2、2/(s+3) D、G(s)= 0.6/(s+3)3、已知機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 G(s)= 4 /(s2+s+4)，則系統(tǒng)的阻尼比為（ ）。A、0.25 B、0.5C、1 D、24、已知某環(huán)節(jié)頻率特性的Nyquist圖為一單位圓，則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為（ ）。A、0.1 B、1C、10 D、無(wú)法確定5、二階振蕩系統(tǒng) G(s)= n2 / (s2+2ns+n2) 其中，阻尼比 0<<0.707,則無(wú)阻尼固有頻率n 和諧振頻率 r之間的關(guān)系是（ ）。A、d=n (1-2)1/2 B、r=n (1+22)1/2C、r=n (1-2)1/2 D、r=n (1-22)1/26、二階振蕩系統(tǒng)的阻

3、尼比 0<<0.707 ，則無(wú)阻尼固有頻率n 、有阻尼固有頻率d 和諧振頻率r之間的關(guān)系是（ ）。A、n <d <r B、n <r <dC、r <d <n D、d <n <r7、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 G(s)= 7 /(s+2) ，若容許誤差為 2%，則其調(diào)整時(shí)間為（ ）。A、8 B、2C、7 D、3.58、若二階欠阻尼系統(tǒng)的無(wú)阻尼固有頻率為n ，則其有阻尼固有頻率d （ ）。A、=n B、>nC、<n D、與n 無(wú)關(guān)9、二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間為（ ）。A、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間B、系統(tǒng)的階躍響

4、應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間C、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間D、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間10、以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說(shuō)法正確的是（ ）。A、穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) B、穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)輸入和干擾C、穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān)D、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為011、單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 G（s）=500/ s（s+1）（s+5） ,則在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)偏差為（ ）。A、500 B、1/500C、100 D、0.0112、以下系統(tǒng)中存在主導(dǎo)極點(diǎn)的是（ ）。A、G(s)=4 / (s2+s+4) B、G(s)=4 / (s2+s+4)(s+1)C

5、、G(s)=4 / (s2+s+4)(2s+1)(s+1) D、G(s)=4 / (s2+s+4)(s+10)(s+20)13、已知某環(huán)節(jié)頻率特性Bode圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)為（ ）。 A、比例環(huán)節(jié) B、微分環(huán)節(jié)C、積分環(huán)節(jié) D、慣性環(huán)節(jié)14、已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性圖如圖所示，則系統(tǒng)包含（ ）個(gè)積分環(huán)節(jié)。A、0 B、1C、2 D、315、以下系統(tǒng)中屬于最小相位系統(tǒng)的是（ ）。A、G（s）= 1/(1-0.01s) B、G（s）= 1/(1+0.01s)C、G（s）= 1/(0.01s-1) D、G（s）= 1/s(1-0.1s)二、填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、以 稱(chēng)為

6、二階系統(tǒng)，二階系統(tǒng)的特征方程標(biāo)準(zhǔn)形式為 。2、在系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中增加極點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)的_性能是不利的。3、系統(tǒng)漸近穩(wěn)定的充分必要條件是其閉環(huán)傳遞函數(shù)的 都具有 。4、如果要求系統(tǒng)的快速性好，則 應(yīng)距離虛軸越遠(yuǎn)越好。5、頻率特性的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖稱(chēng)為對(duì)數(shù)頻率特性圖又稱(chēng) ,縱坐標(biāo)表示幅值或相值，橫坐標(biāo)表示頻率，因坐標(biāo)采用對(duì)數(shù)分度可以 清楚地畫(huà)在一張圖上。6、系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)w(t)是對(duì)系統(tǒng)輸入 時(shí)的響應(yīng)，因此，利用線性疊加原理，可以通過(guò)w(t)求出系統(tǒng)在 時(shí)的響應(yīng)。三、簡(jiǎn)答題(本題共2小題，每小題5分，共10分)1、什么是動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)?2、什么是穩(wěn)態(tài)過(guò)程?四、計(jì)算題（本題共4小題，每小題10分，共4

7、0分）1、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求該系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程時(shí)間。2、要使下圖所示系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)的最大超調(diào)量等于25%，峰值時(shí)間tp為2秒，試確定K和Kf的值。3、某系統(tǒng)如下圖所示，當(dāng)，同時(shí)作用時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差ess值為多少？4、試?yán)L出下列傳遞函數(shù)的系統(tǒng)Bode圖，五、應(yīng)用題（本題共1小題，每小題10分，共10分）1、下圖為某數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的位置隨動(dòng)系統(tǒng)的方框圖，試求：(1)阻尼比及無(wú)阻尼固有頻率n;(2)求該系統(tǒng)的Mp,tp,ts和N。Ka=9Xi(s)+-Xo(s)附：參考答案：一、單項(xiàng)選擇題（本題共15小題，每小題2分，共30分）1、C. 2、A. 3、A. 4、B. 5、D.6、C. 7、B.

8、 8、C. 9、C. 10、C.11、D. 12、D 13、B. 14、B. 15、B.二、填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、二階微分方程作為運(yùn)動(dòng)方程的控制系統(tǒng) s2+2ns +n2=02、動(dòng)態(tài)3、極點(diǎn) 負(fù)實(shí)部4、閉環(huán)極點(diǎn)5、伯德圖 很寬的頻率范圍6、單位脈沖 任意輸入三、簡(jiǎn)答題(本題共2小題，每小題5分，共10分)1、答：通常在階躍函數(shù)作用下，測(cè)定或計(jì)算系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，它通過(guò)系統(tǒng)在單位階躍函數(shù)作用下，動(dòng)態(tài)過(guò)程隨時(shí)間 t 變化狀況的指標(biāo)來(lái)描述，這些指標(biāo)稱(chēng)為動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 2、答： 系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)作用下,當(dāng)時(shí)間 t 趨于無(wú)窮時(shí)，系統(tǒng)輸出量的表現(xiàn)方式稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)過(guò)程，又稱(chēng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。 四、

9、計(jì)算題（本題共4小題，每小題10分，共40分）1、解：該系統(tǒng)為典型一階系統(tǒng) 系統(tǒng)T=5 在單位階躍信號(hào)作用下，當(dāng)=0.02 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 ts=4T=4×5=20（s）； 當(dāng)=0.05 過(guò)渡過(guò)程時(shí)間 ts=3T=3×5=15（s）。2、解：由圖可知，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則 又 3、解：僅Xi(s)作用時(shí)，僅N(s)作用時(shí)，有效輸入值：干擾輸入值：穩(wěn)態(tài)誤差值運(yùn)用終值定理求解：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為0.354、解：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可以化為 其頻率特性為 該系統(tǒng)由一個(gè)比例環(huán)節(jié)（比例系數(shù)為k=25），兩個(gè)積分環(huán)節(jié)、一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)（1=1/0.2=5s-1）和一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)（2=1/0.1=1