《機械工程控制基礎(chǔ)》試卷B卷答案

1、-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -湛江師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院試題總頁第1頁 （B）卷考試方式： 開卷 使用年級：姓 名：閉卷 2012 級 2013班級：學(xué)年第一 學(xué)期課程名稱：學(xué)號：題號一二三四總分分數(shù)一、填空題 (每空 1 分，共 20 分 )1. 傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng) ,在初始條件為零 的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換 之比。2. 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)到最終或穩(wěn)定 狀態(tài)的響應(yīng)過程。3. 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為 負實根或負實部的復(fù)數(shù)根 ，即系統(tǒng)的特征根必須全部在 復(fù)平面的左半平面 是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。K

2、在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為0 ，在單位加速度輸入下，4. I 型系統(tǒng) G (s)s( s2)穩(wěn)態(tài)誤差為 。5. 頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對 正弦輸入 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括 幅頻和相頻 兩種特性。6. 如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是 (漸進 )穩(wěn)定的 系統(tǒng)。7. 傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號無關(guān)，僅僅決定于 系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù) ，并且只適于零初始條件下的 線性定常 系統(tǒng)。8. 系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號的形式及 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。9. 如果在系統(tǒng)中只有離散信號而沒有連續(xù)信號， 則稱此系統(tǒng)為 離散 (數(shù)字 )控制 系統(tǒng)

3、，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。10. 反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以c（截止頻率） 附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)定 性和 快速 性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。11. 對于一個自動控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個方面：穩(wěn)定性、快速性-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -精品 word 文檔值得下載值得擁有 -和精確或準確 性。二設(shè)有一個系統(tǒng)如圖1 所示， k1=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s) ，當系統(tǒng)受到輸入信號 x tt 的作用時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出xo (t )。(15 分)i ( ) 5 sin湛江師范學(xué)

4、院繼續(xù)教育學(xué)院試題總頁第2 頁（B ）卷xiK 1Dx oK 2解： X o sk1Dsk1k20.01sX i sk1 k2 Ds0.015s 1然后通過頻率特性求出xo t0.025sin t 89.14三一個未知傳遞函數(shù)的被控系統(tǒng)，構(gòu)成單位反饋閉環(huán)。經(jīng)過測試，得知閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖 2 所示。 (10 分)問： (1) 系統(tǒng)的開環(huán)低頻增益K 是多少？ (5 分)(2) 如果用主導(dǎo)極點的概念用低階系統(tǒng)近似該系統(tǒng)，試寫出其近似閉環(huán)傳遞函數(shù)；(5 分)-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -精品 word 文檔值得下載值得擁有 -17/80.55tO25ms解：（1）1K07 ， K

5、07K 08X os7(2)s0.025s 8X i四已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖3 所示。 (10 分)1. 寫出開環(huán)傳遞函數(shù) G(s)的表達式； (5 分)2. 概略繪制系統(tǒng)的 Nyquist 圖。 (5 分)湛江師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院試題總頁第3頁（B）卷1 G( s)K100ss(s 0.01)(s 100)s1)s(1)(0.0110020 lg K80dBK 1002-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -精品 word 文檔值得下載值得擁有 -五已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4 所示 , 試求： (15 分)1. 繪制系統(tǒng)的信號流圖。 (5 分)2. 求傳遞函數(shù) X o ( s) 及

6、 X o (s) 。(10 分)X i ( s)N ( s)Xi(s) +N(s)+ Xo(s)G1(s)+G2(s)+-H1(s)H2(s)L1G2H1,L2G1G 2H 2P1G1G 211X o ( s)G1G2X i ( s) 1 G 2H 1G1G2 H 2P111GH112X o ( s)1G2H 1N (s) 1 G 2H 1G1G2 H 2六系統(tǒng)如圖5 所示， r (t )1(t ) 為單位階躍函數(shù)，試求： (10 分)湛江師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院試題總 頁第4頁（B）卷1. 系統(tǒng)的阻尼比 和無阻尼自然頻率 n 。(5 分)2. 動態(tài)性能指標：超調(diào)量M p 和調(diào)節(jié)時間 ts (5%

7、) 。(5 分)-精品 word 文檔值得下載值得擁有 -精品 word 文檔值得下載值得擁有 -421nS(S 2)s(s 2 n )n 20.52n2e 122 M p100% 16.5%333(s)t s0.5 2n七如圖 6 所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下ess2.25時，K 的數(shù)值。 (10 分)D(s) s(s 3) 2Ks36s29s K 0由勞斯判據(jù)：s319s26Ks154 K0s06K第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定得0K54又有： ess9 2.25K可得： K 44 K 54八已知單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)(s)2，試求系統(tǒng)的相位裕量s3。(10 分)解：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為W (s)2G(s)s 11 W (