電大機(jī)電控制工程基礎(chǔ)考試復(fù)習(xí)重點(diǎn)題庫(kù)-2021秋本-機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本復(fù)習(xí)資料-機(jī)電控制工程基

1、 機(jī)電控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題一、 選擇題1. PI校正為（ A ）校正A滯后 B. 超前 C滯后超前 D超前滯后2. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時(shí)間常數(shù)為( D )A0.5 B. 4 C. 2 D . 13系統(tǒng)的根軌跡（ A ）A起始于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)，終于開(kāi)環(huán)零點(diǎn) B 起始于閉環(huán)極點(diǎn)，終于閉環(huán)零點(diǎn)C起始于閉環(huán)零點(diǎn)，終于開(kāi)環(huán)極點(diǎn) D起始于開(kāi)環(huán)零點(diǎn)，終于開(kāi)環(huán)極點(diǎn)4.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時(shí)間常數(shù)為( C )A0.5 B. 4 C. 2 D . 15. 二階系統(tǒng)的超調(diào)量 。( A )A. 只與有關(guān) B.與無(wú)關(guān) C.與和無(wú)關(guān) C.與和都有關(guān) 6 勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷（ A ）的穩(wěn)定性。A線性定常系統(tǒng) B. 線

2、性時(shí)變系統(tǒng) C 非線性系統(tǒng) D任何系統(tǒng)7已知，其原函數(shù)的終值（ D ）A0 B. C 0.75 D0.58、 已知線性系統(tǒng)的輸入x(t)，輸出y(t)，傳遞函數(shù)G(s)，則正確的關(guān)系是 B 。A ； B ； C ； D 。9、 設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機(jī)械系統(tǒng)，如圖所示，以外力f(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量的運(yùn)動(dòng)微分方程式可以對(duì)圖中系統(tǒng)進(jìn)行描述，那么這個(gè)微分方程的階次是：（ B ）A 1； B 2； C 3； D 410、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ；則其無(wú)阻尼振蕩頻率和阻尼比為（ D ）A 1 ， ； B 2 ，1 ； C 2 ，2 ； D ，111、表示了一個(gè)（ A ）A 時(shí)滯環(huán)節(jié)； B

3、 振蕩環(huán)節(jié)； C 微分環(huán)節(jié)； D 慣性環(huán)節(jié)12、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ；其單位階躍響應(yīng)為（ B ）A ； B ； C ；D 13、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)互不相等的實(shí)數(shù)，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（ B ）A單調(diào)衰減 B. 單調(diào)上升 C 等幅振蕩 D振蕩衰減14、已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為 ,那么系統(tǒng)處于（ C ）A 欠阻尼； B 過(guò)阻尼； C 臨界阻尼； D 無(wú)阻尼15、 某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)可能是（ D ）A ； B；C； D；16、根據(jù)下列幾個(gè)系統(tǒng)的特征方程，可以判斷肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為（ B ）A ； B ；C ；其中均為不等于零的正數(shù)。17、下列開(kāi)環(huán)傳遞函

4、數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的是（ C ）。A ； B （T>0）； C ； D 18、已知系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為（ C ）A ； B ；C ； D 20、題圖中RC電路的幅頻特性為（ B ）。A ； B ； C ； D 。21、已知系統(tǒng)頻率特性為 ，則該系統(tǒng)可表示為（ B ）A ； B ； C ； D 22、已知系統(tǒng)頻率特性為 ，當(dāng)輸入為時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為（ D ）A ； B ；C ； D 23、理想微分環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為（ A ）A ，通過(guò)=1點(diǎn)的直線； B -，通過(guò)=1點(diǎn)的直線；C -，通過(guò)=0點(diǎn)的直線； D ，通過(guò)=0點(diǎn)的直線24、 系統(tǒng)如圖所示，為

5、一個(gè)（ C ）裝置，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單。A 串聯(lián)校正； B 并聯(lián)校正；C 混合校正； D 正反饋校正。25、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ；則其無(wú)阻尼振蕩頻率和阻尼比為（ C ）A 1 ， ； B 2 ，1 ； C 1 ，0.25 ； D ，26、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)純虛根，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（ C ）A單調(diào)衰減 B. 單調(diào)上升 C 等幅振蕩 D振蕩衰減二、判斷題1、一個(gè)線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其開(kāi)環(huán)極點(diǎn)位于S平面左半邊。 （ ）2、勞氏穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 （ + ）3、型系統(tǒng)和開(kāi)環(huán)增益為10，系統(tǒng)在單位斜輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為。（）4、一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以5、二

6、階系統(tǒng)的超調(diào)量越大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性越差。（ - ）6、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及外輸入有關(guān)。（ - ）7、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸入無(wú)關(guān)。（ - ）8、若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.866則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)上定不是等幅振蕩。（ +）9、反饋控制系統(tǒng)、是指正反饋。（ - ）10、某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關(guān)系為y(t=Kx(t)，K 是一常數(shù)，則稱其為比例環(huán)節(jié)。（ +）11、已知系統(tǒng)頻率特性為 ，則該系統(tǒng)可表示為。 （ - ）12、一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為，其頻率特性可表示為。 （ + ）13、 積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻特性是一條斜率為的直線。 （ + ）14、 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，輸出與輸入的

7、相位差是。（ - ） 15、系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性取決于系統(tǒng)的輸入以及初始條件。 （ - ） 16、圖中所示的頻率特性是一個(gè)積分環(huán)節(jié)。 （ - ）.17、積分環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成正比關(guān)系。 （ ）18、適合于應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)可以是線性系統(tǒng)，也可以是非線性系統(tǒng)。（ ）19.某二階系統(tǒng)的特征根為兩個(gè)共軛純虛根，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為衰減振蕩（ ）20、一個(gè)線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其閉環(huán)極點(diǎn)位于S平面左半平面。 （ + ）21、兩個(gè)二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，則這兩個(gè)系統(tǒng)具有相同的無(wú)阻尼自振蕩角頻率。（ ）22、增大系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，會(huì)使得系統(tǒng)的控制精度降低。（ ）三、填空題

8、1、系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端，就叫做 反饋 。2、有些系統(tǒng)中，將開(kāi)環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為 復(fù)合控制系統(tǒng) .。3、我們把輸出量直接或間接地反饋到 輸入端 ，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，稱作 閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 4、控制的任務(wù)實(shí)際上就是 形成控制作用的規(guī)律 ，使不管是否存在擾動(dòng)，均能使 被控制對(duì)象 的輸出量滿足給定值的要求。 5、系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)這樣的系統(tǒng)是 穩(wěn)定 系統(tǒng)。6、自動(dòng)控制系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為 線性控制系統(tǒng) 和非線性控制系統(tǒng)。7、為了實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對(duì) 反饋 量進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量的結(jié)果反饋到輸入端與

9、輸入量相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除 偏差 。因此，整個(gè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)閉合回路。我們把輸出量直接或間接地反饋到 輸入 端，形成閉環(huán),參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。8、題圖由圖中系統(tǒng)可知，輸入量直接經(jīng)過(guò)控制器作用于被控制對(duì)象，當(dāng)出現(xiàn)擾動(dòng)時(shí)，沒(méi)有人為干預(yù)，輸出量 不能 按照輸入量所期望的狀態(tài)去工作，圖中系統(tǒng)是一個(gè) 開(kāi)環(huán) 控制系統(tǒng)。9、如果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為 穩(wěn)定 系統(tǒng)，否則為 不穩(wěn)定 系統(tǒng)。任何一個(gè)反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)必須是 穩(wěn)定 的。10、對(duì)于函數(shù)，它的拉氏變換的表達(dá)式為 。 11、單位階躍信號(hào)對(duì)時(shí)

10、間求導(dǎo)的結(jié)果是 單位脈沖函數(shù) 。 12、單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是 。 13、單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換為 A 。 14、的拉氏變換為 。 15、的原函數(shù)的初值= 0 ，終值= 1 。16、已知的拉氏變換為，則初值= 1 。 17、的拉氏變換為 。 18、若，則 F(s+a) 。 19、若Lf(t)= F(s)，則Lf (t-b)=、 。 20、微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為2s，則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 2 ，相頻特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 90·。21、在初條件為零時(shí)， 輸出量的拉氏變換 ，與 輸入量的拉氏變換 之比稱為線性系統(tǒng)（或元件）的傳遞函數(shù)。 23、數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng) 輸入變量、

11、輸出變量之間關(guān)系 的數(shù)學(xué)表達(dá)式，或者說(shuō)是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。24、如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,方程是 線性 的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。25、傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性，與本身參數(shù)，結(jié)構(gòu) 有關(guān) ，與輸入 無(wú)關(guān) ；不同的物理系統(tǒng)， 可以 有相同的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)與初始條件 有關(guān) 。26、 慣性 環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是 。 27、二階系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型式為 。 28、I型系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益為10，系統(tǒng)在單位斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差e()為 。 29、時(shí)間響應(yīng)由 瞬態(tài) 響應(yīng)和 穩(wěn)態(tài) 響應(yīng)兩部分組成。 30、為系統(tǒng)的 幅頻特性 ，它描述系統(tǒng)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。為系統(tǒng)的 相頻

12、特性 ，它描述系統(tǒng)對(duì)不同頻率輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，相位遲后或超前的特性。31、頻率響應(yīng)是 系統(tǒng)在正弦輸入信號(hào)下的 響應(yīng)。 32、慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 。33、當(dāng)輸入信號(hào)的角頻率在某一范圍內(nèi)改變時(shí)所得到的一系列頻率的響應(yīng)稱為這個(gè)系統(tǒng)的 頻率響應(yīng) 。34、控制系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個(gè)過(guò)程。瞬態(tài)過(guò)程是指系統(tǒng)從 初始狀態(tài) 到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程；穩(wěn)態(tài)過(guò)程是指時(shí)間t趨于 無(wú)窮 時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。35、若系統(tǒng)輸入為，其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為 。 36、2型系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為 -40 dB/dec 。37、對(duì)于一階系統(tǒng)，當(dāng)由0時(shí)，矢量D(j) 順時(shí)針 方向

13、旋轉(zhuǎn)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。38、單位階躍函數(shù)的拉氏變換為 1/s .39、線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差取決于 系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與參數(shù) 。40、若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.5 ,則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為 衰減振蕩 . 41、 慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)越大，系統(tǒng)的快速性越 差 42、若一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s ，說(shuō)明對(duì)該系統(tǒng)串聯(lián)了一個(gè) 積分 環(huán)節(jié)。 43、負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s)，反饋通道上的傳遞函數(shù)為H(s)，則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s) H(s) ，閉環(huán)傳遞函數(shù)為 G(s)/（1+ G(s)H(s)）。44、系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為則該系統(tǒng)有 2 個(gè)極點(diǎn)，有 2 條根軌跡分支

14、。45、傳遞函數(shù)的零點(diǎn)為 -0.5 ，極點(diǎn)為 0、 -1 、-0.4 。四、分析、計(jì)算綜合類型題1 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：G（S）=， 試求階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)%及答案：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：與二階傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式相比較，可知：=0.25， =0.25，所以，系統(tǒng)為欠阻尼狀態(tài)，則： =0.484 所以，單位階躍響應(yīng)的性能指標(biāo)為： =44.5% =28s2 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：試：1)繪出對(duì)數(shù)漸近幅頻特性曲線以及相頻特性曲線； 2)用對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性。 答案：1)（1） 該系統(tǒng)是由積分、放大和兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的；（2） K=20 20lgK=26分貝 （3）

15、低頻為積分放大環(huán)節(jié)，在，K=26分貝處作 -20dB/10倍頻 線在處作 -40dB/10倍頻 線，在處作 60dB/10倍頻 線 2)判斷穩(wěn)定性 由圖上可知L()>0的部分，對(duì)無(wú)穿越，所以系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。3.單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：，試求在輸入信號(hào)為作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。解：系統(tǒng)是型系統(tǒng)當(dāng)x(t)=5 時(shí)，位置誤差系數(shù) 當(dāng)x(t)= t 時(shí)，速度誤差系數(shù) 故系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差：4.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，求輸入信號(hào)為正弦信號(hào)，頻率為f1Hz，振幅為Xo5，初相為0時(shí)，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。答案：由可以看出G(s)是由放大環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)組成，放大環(huán)節(jié)只影響輸出量的幅值，而慣性環(huán)節(jié)對(duì)輸出量的幅值和相位都有影響。1） 輸出量的頻率與輸入量的頻率相同f1Hz，所以（rad/s）2） 輸出量與輸入量的相位差慣性環(huán)節(jié)的相位（滯后） 3） 輸出量的幅值 4） 穩(wěn)態(tài)輸出 5.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，計(jì)算系統(tǒng)的阻尼比，無(wú)阻尼振蕩角頻率d的及調(diào)節(jié)時(shí)間ts(5%)。答;系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)傳遞函數(shù)相比較得出=0.25 d=2 ts(5%)=6(s)6已知系統(tǒng)的特征方程如下，試判別系統(tǒng)工程的穩(wěn)定性。D(s)= 解：應(yīng)用勞斯穩(wěn)定判據(jù)Routh: 1 2 11 2