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全國(guó)自考(機(jī)械工程控制基礎(chǔ))-試卷6(總分:56.00,做題時(shí)間:90分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(總題數(shù):10,分?jǐn)?shù):20.00)(分?jǐn)?shù):2.00)A.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的右半平面內(nèi)B.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的上半平面內(nèi)C.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的左半平面內(nèi)√D.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的下半平面內(nèi)解析:解析:系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都位于[s]平面的左半平面。設(shè)某系統(tǒng)的特征方程為(分?jǐn)?shù):2.00)A.K>0B.0<K<4√C.K>4D.K<0
3
2+s+K=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)K值范圍為【】解析:解析:由胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)知,對(duì)于三階系統(tǒng),系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是(1)各系數(shù)均大于零,即K3.一單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為3.一單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為K(分?jǐn)?shù):2.00)A.K>0B.K>0.1C.K>0.5√D.K<0.50,且內(nèi)積大于外積。即K>0.50,且內(nèi)積大于外積。即K>0.5C。
+5Ks
+(2K+3)s+10=0對(duì)于三階系統(tǒng),要使系統(tǒng)穩(wěn)定,則各利用奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí),z=p-Nz(分?jǐn)?shù):2.00)開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在[sB.開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在[sC.閉環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在[sD.閉環(huán)特征方程的根在[s]右半平面的個(gè)數(shù)√解析:45°,則【】(A.系統(tǒng)穩(wěn)定BC.當(dāng)其幅值裕量大于0分貝時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定√D.當(dāng)其幅值裕量小于或等于0分貝時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定解析:解析:當(dāng)相位裕量和幅值裕量都為正值時(shí),最小相位系統(tǒng)是穩(wěn)定的。若兩者均為負(fù)值,則最小相位系統(tǒng)不穩(wěn)定。(分?jǐn)?shù):2.00)系統(tǒng)性能指標(biāo)可分為時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)C.瞬態(tài)性能指標(biāo)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)可以相互轉(zhuǎn)化√D.頻域性能指標(biāo)與時(shí)域性能指標(biāo)存在一定的關(guān)系解析:7.某控制器的傳遞函數(shù)為7.某控制器的傳遞函數(shù)為G (s)=(T>0),若將此控制器作為相位超前校正環(huán)節(jié)使用,則【】(分?jǐn)?shù):2.00)A.α>1√B.α=1C.α=0D.0<α<1解析:8.傳遞函數(shù)為8.傳遞函數(shù)為G (s)=的控制器為【】(分?jǐn)?shù):2.00)A.P校正B.PI校正 C.PD校正D.PID校正解析:(分?jǐn)?shù):2.00)提高系統(tǒng)的快速性提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度√減小系統(tǒng)的阻尼減小系統(tǒng)的自然頻率解析:解析:串聯(lián)相位滯后校正的目的是為了減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差而又不影響穩(wěn)定性和響應(yīng)的快速性。故其可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。10.當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時(shí),校正環(huán)節(jié)為10.當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時(shí),校正環(huán)節(jié)為G (s)=,則該校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響是【】(分?jǐn)?shù):2.00)ωcCD.穩(wěn)態(tài)誤差不變,加快響應(yīng)速度√解析:解析:由題知此校正為相位超前校正,它對(duì)系統(tǒng)性能的影響是既提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度,又保證系統(tǒng)的其他特性不變壞。二、填空題(總題數(shù):10,分?jǐn)?shù):20.00)1。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 解析:
(正確答案:正確答案:最優(yōu)設(shè)計(jì))1、忽略非線性因素、用非線性系統(tǒng)的分析方法來處理。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 解析:
(正確答案:正確答案:線性化)若前向通道的傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s1。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 解析:
(正確答案:正確答案:G(s)H(s))1。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 解析:
(正確答案:正確答案:瞬態(tài)響應(yīng))出的動(dòng)態(tài)因果關(guān)系的數(shù)學(xué)工具是系統(tǒng)的1。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 16.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式為1。16.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式為1。
(正確答案:正確答案:脈沖響應(yīng)函數(shù))(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 17.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,則其在單位階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為1。17.已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,則其在單位階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為1。
(正確答案:正確答案:c(t)=1-e
-/)(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 18.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示,它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為1。解析:18.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示,它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為1。
(正確答案:正確答案:0)(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 19.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=19.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K1。
(正確答案:正確答案:[*])(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)1: 解析:
(正確答案:正確答案:0<K<2)1。(分?jǐn)?shù):2.00)填空項(xiàng)填空項(xiàng)1: (正確答案:正確答案:G (s)=(α>1))解析:三、簡(jiǎn)答題(總題數(shù):5,分?jǐn)?shù):10.00)(分?jǐn)?shù):2.00)特征是可以運(yùn)用疊加原理。所謂疊加原理,就是系統(tǒng)存幾個(gè)外加作用下所產(chǎn)生的響應(yīng),等于各個(gè)外加作用單獨(dú)作用下的響應(yīng)之和。)解析:簡(jiǎn)述脈沖響應(yīng)函數(shù)的定義。(分?jǐn)?shù):2.00)脈沖響應(yīng)函數(shù)。)解析:簡(jiǎn)述反饋控制原理。(分?jǐn)?shù):2.00)輸入量進(jìn)行比較,利用輸出量與參考輸人量的偏差來進(jìn)行控制,使系統(tǒng)達(dá)到理想的要求。)解析:(分?jǐn)?shù):2.00)3dB率。)解析:簡(jiǎn)述幅值裕量Kg(分?jǐn)?shù):2.00)
的定義、計(jì)算公式,并在極坐標(biāo)圖上表示出來。g計(jì)算公式:K=在極坐標(biāo)圖上表示如下圖(a)、(b)所示,在伯德圖上,幅值裕量取分貝為單位,則g計(jì)算公式:K=在極坐標(biāo)圖上表示如下圖(a)、(b)所示,在伯德圖上,幅值裕量取分貝為單位,則g|G(jω )H(jω )|<1,則Kg|G(jω )H(jω )|<1,則K>0(dB),系統(tǒng)是穩(wěn)定的。|G(jω )H(jω )|≥1,則Kg g g g g ggg及1/K >1的情況。前者表示系統(tǒng)是穩(wěn)定的;后者表示系統(tǒng)不穩(wěn)定。)g解析:四、分析計(jì)算題(總題數(shù):3,分?jǐn)?shù):6.00)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)。機(jī)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)。ff(t)和f(t)之間有下述關(guān)系1對(duì)上式取拉氏變換得(零初始條件):ms21對(duì)上式取拉氏變換得(零初始條件):ms2X(s)+BsX(s)+kX(s)=則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為)27.已知單位反饋控制系統(tǒng),其開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。試求:(1)單位斜坡輸入時(shí)穩(wěn)態(tài)誤差e(∞)的值。(2)過渡過程時(shí)間tss
(5%)=?s(分?jǐn)?shù):2.00)正確答案:(正確答案:(1)由圖可知,該系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng),且K=10,所以單位斜坡輸入
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