機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第1階段測(cè)試題

.. . . ..江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育一階段測(cè)試卷考試科目:《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》（第一章、第二章）（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玄4右白H場(chǎng)壬口X（t）—X（t）+X3（t）—X（t） （ \1、某系統(tǒng)的微分萬(wàn)程為/'V°'廣/則匕是（ ）。A、線性定常系統(tǒng)C、非線性系統(tǒng)2、 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于（ ）A、系統(tǒng)的實(shí)際輸出C、輸入與輸出之差3、 機(jī)械工程控制論的研究對(duì)象是（A、機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的控制論問(wèn)題C、自動(dòng)控制機(jī)床的控制論問(wèn)題B、線性系統(tǒng)D、非線性時(shí)變系統(tǒng)B、系統(tǒng)的實(shí)際輸出與理想輸出之差D、輸入）。B、高精度加工機(jī)床的控制論問(wèn)題D、機(jī)械工程領(lǐng)域中的控制論問(wèn)題）。B）。B、線性定常系統(tǒng)D、線性時(shí)變系統(tǒng)）。B、運(yùn)算放大環(huán)節(jié)D、比例環(huán)節(jié)B、存在信息反饋D、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低4、對(duì)于控制系統(tǒng)，反饋一定存在與于（A、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)C、閉環(huán)系統(tǒng)5、 閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中存在（A、執(zhí)行環(huán)節(jié)C、反饋環(huán)節(jié)6、 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是（ ）。A、不能實(shí)行計(jì)算機(jī)控制C、容易引起不穩(wěn)定-7心,葉中當(dāng)歹。去白、亡壬口斗x”(t)+2x'(t)+3x(t)=4x(t)血1：力歹。去也占斗/ 、/、線性定吊系統(tǒng)的微分萬(wàn)枉為 O。 。 '?''則該系統(tǒng)極點(diǎn)為( )。A、*=TA、*=T+j<2;s2=-1-j<2;B、s廣克+摻廣克-j;C、*=v2+j;s2=巨―j;s3=。D、以上都對(duì)8、 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是指( )的數(shù)學(xué)表達(dá)式。A、輸入信號(hào) B、輸出信號(hào)C、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 D、系統(tǒng)的特征方程TOC\o"1-5"\h\z9、 系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=2/(2S2+3S+1)，則系統(tǒng)放大系數(shù)為( )。A、0.5 B、1C、2 D、無(wú)法確定10、 下圖所屬環(huán)節(jié)為( )。A、A、微分環(huán)節(jié)C、導(dǎo)前環(huán)節(jié)11、 以下傳遞函數(shù)屬于振蕩環(huán)節(jié)的是(A、G(s)=(2s+1)/(S2+3S+2)C、G(S)=1/(S2+S+1)12、 以下關(guān)于信息的說(shuō)法正確的是(A、不確定性越小的事件信息量越大C、越大的事件信息量越大B、積分環(huán)節(jié)D、慣性環(huán)節(jié))。B、G(s)=1/(S2+3S+2)D、G(s)=(2s+1)/(S2+S+1))。B、不確定性越大的事件信息量越大D、越小的事件信息量越大13、某傳遞函數(shù)G(s)=K1+K2(1/s)+K3s，則它是由( )組成的。A、比例環(huán)節(jié) B、微分環(huán)節(jié)C、慣性環(huán)節(jié) D、PID環(huán)節(jié)14、 以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型說(shuō)法正確的是（ ）。A、 只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型表示B、 所有系統(tǒng)都可用精確的數(shù)學(xué)模型表示C、 建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型只能用分析法D、 同一系統(tǒng)可以用不同形式的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行表示15、 在下列系統(tǒng)或過(guò)程中不存在反饋的有（ ）。A、抽水馬桶 B、電飯煲C、并聯(lián)的電燈 D、教學(xué)過(guò)程二、 填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、 自動(dòng)控制系統(tǒng)按元件的靜態(tài)特性分類，可分為: 和。2、 、和準(zhǔn)確性是對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求。3、 線性系統(tǒng)符合疊加原理線性系統(tǒng)初始條件為零時(shí),幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)作用在系統(tǒng)上所產(chǎn)生的輸出信號(hào)等于的和。4、 用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)。5、 當(dāng)二階系統(tǒng)的特征方程的兩根為時(shí)，系統(tǒng)稱為臨界阻尼系統(tǒng)；兩根為時(shí)，系統(tǒng)稱為欠阻尼二階系統(tǒng)；兩根為時(shí)，系統(tǒng)稱為過(guò)阻尼二階系統(tǒng)。6、 一階系統(tǒng)1/（Ts+1）的單位階躍響應(yīng)為。三、 簡(jiǎn)答題體題共2小題,每小題5分，共10分）1、 控制系統(tǒng)中常用的典型信號(hào)有哪些？2、 定值控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？計(jì)算題（本題共4小題,每小題10分，共40分）1、下圖所示系統(tǒng)中,m】、m2是質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，摩擦力為零，f（t）為外力，x1（t）、x2（t）位移。求系統(tǒng)的微分方程、動(dòng)態(tài)框圖和傳遞函數(shù)X2（s）/F（s）。

2、 若某線性定常系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下，其輸出為y(t)=1-e-2t+2e-，。試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。3、 系統(tǒng)如圖所示，求C(s)/R(s)。4、求下圖所示機(jī)械系統(tǒng)的微分方程。圖中M為輸入轉(zhuǎn)矩，Cm為圓周阻尼,J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。五、應(yīng)用題(本題共1小題，每小題10分，共10分)下圖為恒溫箱的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)恒溫箱溫度變化時(shí)，試述系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程，畫出系統(tǒng)的原理方框圖，指出系統(tǒng)屬于哪一種類型?熱電偶功率放大器電阻絲電壓放大器調(diào)壓器?220熱電偶功率放大器電阻絲電壓放大器調(diào)壓器?220.-■■■"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、C2、D3、D4、C5、C6、D7、A8、C9、B10、D11、C12、B13、D14、D15、C二、填空題（本題共6小題，每空1分，共10分）1、 線性控制系統(tǒng) 非線性控制系統(tǒng)2、 穩(wěn)定性 快速性3、 各輸入信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)所產(chǎn)生的輸出信號(hào)4、 單位階躍信號(hào)5、 兩相等的負(fù)實(shí)數(shù)根兩共軛復(fù)數(shù)根兩不相等的負(fù)實(shí)數(shù)根6、 y（t）=1-e-t/T三、簡(jiǎn)答題體題共2小題,每小題5分，共10分）1、 答：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)、單位斜坡（速度）函數(shù)、單位加速度（拋物線）函數(shù)、單位脈沖函數(shù)和正弦函數(shù)。2、 答:定值控制系統(tǒng)的輸入量是恒值，不變。伺服系統(tǒng)的輸入量是變化的，卻變化規(guī)律是未知的。程序控制系統(tǒng)的輸入量是變化的，變化規(guī)律是已知的。各種系統(tǒng)都要求被控量與輸入量一致，誤差在允許范圍內(nèi)。計(jì)算題（本題共4小題,每小題10分，共40分）1、解：微分方程是取拉普拉斯變換，得f(t)+k(x-x)=mx

k(x-x)=mx1、解：微分方程是取拉普拉斯變換，得1 2 22kX2(s)=——[X1(s)-X2(s)]22X(s)=F(s)+k[X「s)-X?s)]1 ms2

化簡(jiǎn)框圖時(shí)可按虛線移動(dòng)分支點(diǎn)。也可用梅森公式，一條前向通路，2個(gè)回路。工) k F(s) s2(mms2+km+km)2、解：由傳遞函數(shù)的定義有X(s)=sY(s)=1--^+-2ss+2s+1Y(s)/X(s)=2"+6s+2i s2+3s+23、解：由圖可得G2 G3G4G3G4 G2.1—G3G4H1 =G2G3G41—G3G4H1 1—G3G4 —1—G3G4H1+G2G3H21+G2??1—G3G4H1G4G1^ G2G3G4C(s)= '1—G3G4H1+G2G3H2 = G1G2G3G4RS)— G2G3G4 ~~—1—G3G4H1+G2G3H2+G1G2G3G4H31+G1??H31—G3G4H1+G2G3H24、解：設(shè)系統(tǒng)輸入為M(即M(t)),輸出為成即成切，分別對(duì)圓盤和質(zhì)塊進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，列寫…心I口M=J&+C0+Rk(RO-x)動(dòng)力學(xué)方程如下：＜ m.. .I k(RO一x)=mx+cJc消除中間變量x,即可得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程mJO(4)+(mC+cJ)0+(R2km+Cc+kJ)0+k(cR2+C)0=mM+cM+kMm m m五、應(yīng)用題（本題共1小題，每小題10分