機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題及答案

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1

1、選擇填空(30分，每題2分)

(以下各題均給出數(shù)個答案，但只有一個是正確的，請將正確答案的序號寫在空白處)

1.1在以下典型環(huán)節(jié)中，屬于振蕩環(huán)節(jié)的是

10]

(A)G(s)=(B)G(s)=(0G(s)=------

0.152+5+100.0151"+5+15+10

1.2系統(tǒng)的傳遞函數(shù)定義為在零初始條件下輸出量的Laplace變換與輸入量的Laplace

變換之比，其表達(dá)式—。

(A)與輸入量和輸出量二者有關(guān)

(B)不僅與輸入量和輸出量二者有關(guān)，還與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)

(C)只與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān)，與輸入量和輸出量二者無關(guān)

1.3系統(tǒng)峰值時間L滿足

(A]=2⑻/(0)=%(8)?%(8)歸A(8)

其中，X。⑺為系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。

1.4開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)的單位反饋系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)的計算式為—。

2

(A)Kv=lirnG(s)(B)Kv=111115G(5)

i->0s->0

(C)K,,=limsG(s)

一o

L5最大百分比超調(diào)量M0(%)的定義式為—。

(A)Mp(%)=maxxo(0-%0(oo)(B)M(%)=3.⑺一％⑺仙％

其中，王⑺為系統(tǒng)的輸入量，毛⑺為系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)，maxX。⑺為X。⑺的最大值。

1.6給同一系統(tǒng)分別輸入=Rsin(q。和x,.2(0=Rsin(0/)這兩種信號〔其中，

。，是系統(tǒng)的諧振頻率，必是系統(tǒng)正常工作頻率范圍內(nèi)的任一頻率)，設(shè)它們對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)

輸出分別為xol⑺=Gsin(卯+0)和%⑺=C2+/)，則成立。

(A)Q>C2⑻C2>Q?Q=C2

1.7假設(shè)一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=--——，則由系統(tǒng)穩(wěn)定的

s(a2s+%)

必要條件可知，O

[A)系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件是常數(shù)a。，4,%均大于o

(B)不管外,取何值都不能使系統(tǒng)穩(wěn)定

(C)總可以通過選擇適當(dāng)?shù)耐?%值而使系統(tǒng)穩(wěn)定

1.8關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的正確說法是o

(A)如果開環(huán)穩(wěn)定，那么閉環(huán)也穩(wěn)定

(B)如果開環(huán)不穩(wěn)定，那么閉環(huán)也不可能穩(wěn)定

(C)如果開環(huán)是不穩(wěn)定的，那么閉環(huán)可能穩(wěn)定、也可能不穩(wěn)定

L9以下傳遞函數(shù)中，屬于最小相位傳遞函數(shù)的是。

_—0.5s+1_0.5s+1

(A)G(s)=-------------------------(B)G(s)=-------------------------

(0.15+1)(0.015+1)(0.15+1)(0.015-1)

0.5s+1

(0G(s)=

(0.15+1)(0.015+1)

1.10已知線性系統(tǒng)的輸入為輸出為天?),傳遞函數(shù)為G(s),則以下關(guān)系正

確的選項是。

(A)X0(s)=X,(s)G(s)(B)/⑺=x?)Li[G(s)]

(0Xj(s)=X0(s)G(s)(D)/⑺=x?)G(s)

2

1.11設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為-------，則其時間常數(shù)T為_____。

s+0.25

(A)0.25(B)4(C)2(D)8

1.12設(shè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖T-1所示，當(dāng)R(s)=0時，E(s)/N(s)為。

1.13圖T—2所示為3個系統(tǒng)的極點分布圖，據(jù)此可以斷定：系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

j①j①j①

[s]

XXL」

XX

-a----------X~~

oo

XX

X

圖T—2

[A)⑻(C)

s+5

1.14某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為—————，系統(tǒng)的特征方程為一

s(s+3)(s+4)

[A)53+7s-+125=0⑻53+752+135+5=0

?52+75+12=0(D)s(s+3)(s+5)=0

1.15由以下3個開環(huán)傳遞函數(shù)可知,系統(tǒng)—是I型系統(tǒng)。

(B)G(s)=----------------------

(0.15+1)(0.015+1)52(0.15+1)(0.015+1)

1

(0G(s)=

5(0.15+1)(0.015+1)

2、某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖T—3所示

2.1假設(shè)輸入量為為⑺=10(/20),試求系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)/⑺。［8分)

7T

2.2假設(shè)輸入量為x?)=10sin(/+2)(/NO),試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出毛⑺。(7分)

6

2.3假設(shè)輸入量為X,?)=10(/20),試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差(5分)

圖T—3

3、試求圖T-4所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)OS%,一60分〕

圖T—4

4、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

K

s（s+1）（0.Is+1）

試求使系統(tǒng)穩(wěn)定的K值。［10分）

5、圖T—5（a）、［b）、（c）、〔d〕分別為開環(huán)無零點的系統(tǒng)的開環(huán)奈魁斯特圖，試寫

出它們各自對應(yīng)的傳遞函數(shù)的一般形式〔開環(huán)放大倍數(shù)用K表示，時間常數(shù)符號用7；、石、

4等表示）。［12分，每圖3分）

圖T-5

6、試求圖T—6所示最小相位系統(tǒng)開環(huán)對數(shù)幅頻特性曲線對應(yīng)的傳遞函數(shù)。（8分）

圖T—6

7、某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

10

G(s)=

5(25+1)(0.15+1)

試?yán)L制開環(huán)頻率特性的Nyquist曲線圖〔概略圖），并根據(jù)Nyquist圖判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

〔10分）

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題答案1

1、

1.1(A)1.2?1.3(A)1.4(C)1.5(B)1.6⑻

1.7⑻1.8?1.9(C)1.10(A)1.11(B)1.12(C)

1.13(A)1.141B)1.15(C)

2、

2.1(0=10[1-e~05t1+y)]

2.2%⑺=10sin("：)

2.3%=0

3、

C(s)r,GIG2G3

4

R(s)1+GlG2Hl+G2Hl+G2G3H2

4、0<K<ll

(a)G(s)=-----------------(b)G(s)=-------------------------

(7]s+l)(4s+l)(率+1)(4+1)(7>+1)

(c)G(s)=----------------(d)G(s)=-----------------

5(平+1)(有+1)短(率+1)(有+1)

6、G(s)=-----------------

5(55+1)(0.15+1)

7、Nyquist圖如以下圖所示，因系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)無右極點，且開環(huán)奈氏曲線不包

圍(一1,jO)點，故根據(jù)奈氏判據(jù)，該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

機(jī)械控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題2

一、單項選擇題（在每題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在

題干的括號內(nèi)。每題1分，共30分）

1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問題，稱為（）

A.最優(yōu)控制B.系統(tǒng)辯識

C.系統(tǒng)校正D.自適應(yīng)控制

2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有（）

A.反饋回路B.慣性環(huán)節(jié)

C.積分環(huán)節(jié)D.PID調(diào)節(jié)器

3.（）=」一,（a為常數(shù)）。

s+a

A.L[仁嗎B.L[eat]

C.L[eS]D.L[eYt+a)]

4.L[t2e2t]=()

11

AB.

(s-2)3a(s+a)

2

c---D.

(s+2)37

4

5.假設(shè)F(s)一,則Limf(t)=()

2s+1tfo

A.4B.2

C.OD.oo

6.已知f(t)=ea"a為實數(shù))，則L[jf(t)dt]=()

a1

AB.

s-aa(s+a)

]

c.--—D.

s(s-a)a(s-a)

7"f3t><2

，則L[f(t)]=()

A.31-2s

B.-e

ss

C.-e-2sD.鼠2s

ss

8.某系統(tǒng)的微分方程為%,（）（t）+2女o（t>Xo（t）=Xj（t）,它是（）

A.線性系統(tǒng)B.線性定常系統(tǒng)

C.非線性系統(tǒng)D.非線性時變系統(tǒng)

9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G（s）=eN,它是（)

A.比例環(huán)節(jié)B.延時環(huán)節(jié)

C.慣性環(huán)節(jié)D.微分環(huán)節(jié)

10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（）

RCs+1

B.RCs

RCs+1

C.RCs+1

DRCs+1

,RCs

11.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=-——，其無阻尼固有頻率31,是（)

4s2+S+100

A.10B.5C.2.5D.25

12.一階系統(tǒng)上

的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為（)

1+Ts

KKK

A.—B.KTC.--D.——

TT2rp2

13.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G（s）=/y則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為（）

A.le-Kt/T

B.-e-t/TC.K(l—i)D.(1—產(chǎn)")

TT

14.圖示系統(tǒng)稱為()型系統(tǒng)。

A.0

B.I

C.II

D.III

15.延時環(huán)節(jié)G(s)=e-x的相頻特性NG(js)

等于()

A.TG)B.-TG)

C.90°D,180

16.對數(shù)幅頻特性的漸近線如下圖，

它對應(yīng)的傳遞函數(shù)6缶）為（）

A.1+TsB.---------

1+Ts

C.—D.（1+Ts）2

Ts

17.圖示對應(yīng)的環(huán)節(jié)為（）

A.Ts

B.—^―

1+Ts

C.1+Ts

D.—

Ts

18.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為

D(S)=S3+14S2+40S+40T=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的

T值范圍為()

A.T>oB.0<T<14C.T>14D.T<0

19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與()有關(guān)。

A.增益

C.增益和阻尼比

D.阻尼比和無阻尼固有頻率

20.假設(shè)系統(tǒng)的Bode圖在3=5處出現(xiàn)

轉(zhuǎn)折(如下圖)，這說明系統(tǒng)中有

()環(huán)節(jié)。

A.5s+lB.(5s+l)2

C.0.2s+lD.——-——

(0.2s+1)2

21.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s尸:二;淇零、極點是()

A.零點s二-0.25,s=3;極點s=—7,s=2B.零點s=7,s=—2;極點s=0.25,s=3

C.零點s=—7,s=2;極點s=—l,s=3D.零點s=-7,s=2;極點s=—

0.25,s=3

22.一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為3(S+2)，則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為()

s(2s+3)(s+5)

A.0.4,IB.0.4,IIC.3,ID.3,II

.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)

23G(s)=6^eTs，其幅頻特性IG(j?)I應(yīng)為()

AK_Tra

A.--------eTB.—^e-

1+Teo1+Teo

C.,.LD.K

l+T2?2A/1+T2CO2

24.二階系統(tǒng)的阻尼比C,等于()

A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù)

B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比

C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比

D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù)

25.設(shè)3c為幅值穿越(交界)頻率，6(3。為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角，則相位裕度

為()

A.180°-<t>(oc)B.4>(oc)

C.180°+小(a。)D.90°+<t>(oc)

26.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=^^,則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下，其穩(wěn)

s(s+5)

態(tài)誤差為()

人5

A.——10B.D.0

44

27.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=f——i——>在o<C<也時，其無阻尼固有頻率3n

S+2。CO門S+0n2

與諧振頻率小的關(guān)系為()

A.On<G)rB.wn=G)rc.G)n>G)rD.兩者無關(guān)

28.串聯(lián)相位滯后校正通常用于（）

A.提高系統(tǒng)的快速性B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

C.減少系統(tǒng)的阻尼D.減少系統(tǒng)的固有頻率

29.以下串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率3c=4處提供最大相位超前角的是（）

4s+ls+10.1s+10.625s+1

A.-D.C.D.

s+14s+10.625s+10.1s+1

30.從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率3c-40,則以下串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能

在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下,通過適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的

是（）

*0.004s+1?0.4s+1「4s+lc4s+l

0.04s+14s+l10s+10.4s+1

二、填空題（每題2分，共10分）

1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、和有關(guān)。

2.一個單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為H—，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為

+5s+4s

開環(huán)增益為O

3.二階系統(tǒng)在階躍信號作用下,其調(diào)整時間ts與阻尼比、和有關(guān)。

4.極坐標(biāo)圖（Nyquist圖）與對數(shù)坐標(biāo)圖（Bode圖）之間對應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對應(yīng)

于Bode圖上的；極坐標(biāo)圖上的負(fù)實軸對應(yīng)于Bode圖上的。

5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與有關(guān)，與無關(guān)。

三、簡答題（共16分）

1.（4分）已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為「一，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。

s2+4s+3

2.（4分）已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為就不，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)的單位

階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值為多少？

3.（4分）已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下，如果將阻尼比C增大（但不超過1）,請

用文字和圖形定性說明其單位階躍響應(yīng)的變化。

4.（4分）已知各系統(tǒng)的零點（。）、極點（x）分布分別如下圖，請問各個系統(tǒng)是否有非主導(dǎo)極點,

假設(shè)有請在圖上標(biāo)出。

四、計算題（本大題共6小題，共44分）

1.（7分）用極坐標(biāo)表示系統(tǒng)一J----的頻率特性（要求在3-8、3=0、3=3n等點準(zhǔn)確

4s2+2S+1

表示，其余定性畫出）。

2.（7分）求如下系統(tǒng)R（s）對C（s）的傳遞函數(shù)，并在圖上標(biāo)出反饋通道、順饋通道。

3.（6分）已知系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器為

（TS+1）（TS+1）

Go（S）=---3----------4-------,L2U

S

問是否可以稱其為PID調(diào)節(jié)器，請說明理由。

4.（8分）求如下圖機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，其中X為輸入位移，丫為輸出位移。

4

5.（10分）已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,請繪出頻率特性對

s(O.ls+1)(0.018+1)

數(shù)坐標(biāo)圖（Bode圖），并據(jù)圖評價系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和靜態(tài)性能（要說明理由）。

6.（6分）請寫出超前校正裝置的傳遞函數(shù)，如果將它用于串聯(lián)校正，可以改善系統(tǒng)什么性能?

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題答案2

一、單項選擇題（每題1分，共30分）

1.B2.A3.A4.B5.B

6.C7.C8.C9.B10.B

11.B12.C13.C14.B15.B

16.D17.C18.B19.D20.D

21.D22.A23.D24.C25.C

26.A27.C28.B29.D30.B

二、填空題（每題2分，共10分）

1.型次輸入信號

2.S3+5S2+4S+K=0,—

4

3.誤差帶無阻尼固有頻率

4.0分貝線—180°線

5.本身參數(shù)和結(jié)構(gòu)輸入

三、簡答題（共16分）

,21-1

s-+4s+3s+1s+3

g（t）=e-t—e3t,t^0

2.I型；穩(wěn)態(tài)值等于1

3.上升時間變大；超調(diào)量減少;

調(diào)節(jié)時間減?。ù篌w上）；

4.

無非主導(dǎo)極點;非主導(dǎo)極點;非主導(dǎo)極點

四、計算題（共44分）

l.GJf8點

3=0點

wn=0.5點

曲線大體對

、C(s)G(G+G)

Z.-----=--------0------f--

R(s)1+GOG

順饋通道

反饋通道

3.(6分)

Go(S)=(T3+T4)+T3T4S+1/S

Go(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及積分部分1/s相加而成

4.(8分)

B(x-y)-Ky=O

G(s)=^-,T=B/k

開環(huán)傳遞函數(shù)在復(fù)半平面無極點，據(jù)圖相位裕度為正，幅值裕度分貝數(shù)為正，根據(jù)

乃奎斯特判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為I型，具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度約為60度,

具有良好的動態(tài)性能。

6.Go(s)=KaTs+1,a>l

Ts+1

可增加相位裕度，調(diào)整頻帶寬度。

機(jī)械控制工程復(fù)習(xí)題3

、單項選擇題〔本大題共30小題，每題1分，共30分〕在每題列出的四個選項中只有

一個選項是符合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。

1.開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是()

A.開環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)有控制作用

B.開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用

C.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路

D.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路

f0,0Wt<5

2.假設(shè)f(t)=,貝|L[f(t)]=()

1,tN5

11

c.一D.-e5s

ss

3.已知f(t)=05t+l^L[f(t)]=()

A.s+05s之B.O5s之

111

C.yH—D.—

2ss2s

4.以下函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為()

5s

A.-zB.-z

S2+25S2+16

11

C.----D.----

s—2s+2

5.假設(shè)f(t)=teN,則L[f(t)]=f)

11

A.----B.-------

s+2(s+2)2

11

C.----D.-----

s-2(s-2)27

6.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于1)

A.線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為時變函數(shù)

B.線性系統(tǒng)只有一個外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個外加輸入

C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理

D.線性系統(tǒng)在實際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實際中存在較少

7.系統(tǒng)方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為〔)

10

A.-----

5s+l

20s

B.-----

5s+l

10

2s(5s+1)

D.2s

8.二階系統(tǒng)的極點分別為S1=-05,s?=-4,系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數(shù)為〔

22

A.--------------------B.--------------------

(s-05)(s-4)(s+0.5)(s+4)

510

C.------------------D.------------------

(s+0.5)(s+4)(s+0.5)(s+4)

9.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（S）=H_,則該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為（

)

s+2

A.5e-2tB.5t

C.5e2tD.-

t

10.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間t,定義為〔）

A.單位階躍響應(yīng)到達(dá)穩(wěn)態(tài)值所需的時間

B.單位階躍響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時間

C.單位階躍響應(yīng)從零第一次上升到穩(wěn)態(tài)值時所需的時間

D.單位階躍響應(yīng)到達(dá)其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間

11.系統(tǒng)類型九、開環(huán)增益K對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為（）

A.系統(tǒng)型次入越高,開環(huán)增益K越大,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小

B.系統(tǒng)型次入越低,開環(huán)增益K越大,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小

C.系統(tǒng)型次入越高,開環(huán)增益K越小,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小

D.系統(tǒng)型次入越低,開環(huán)增益K越小,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小

12.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=』一，則該系統(tǒng)時間響應(yīng)的快速性（）

Ts+1

A.與K有關(guān)B.與K和T有關(guān)

C.與T有關(guān)D.與輸入信號大小有關(guān)

13.一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=SR：：：：［2），則該系統(tǒng)為〔）

A.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8B.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8

C.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4D.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4

14.瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)是根據(jù)哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應(yīng)定義的（

A.單位脈沖函數(shù)B.單位階躍函數(shù)

C.單位正弦函數(shù)D.單位斜坡函數(shù)

2

15.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G（s）=「------，當(dāng)K增大時，其（）

Ks+2s+1

A.無阻尼自然頻率①“增大，阻尼比&增大

B.無阻尼自然頻率3n增大,阻尼比1減小

C.無阻尼自然頻率①。減小,阻尼比己減小

D.無阻尼自然頻率①如減小,阻尼比自增大

16.所謂最小相位系統(tǒng)是指（）

A.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點均在S平面左半平面

B.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在S平面左半平面

C.系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在S平面右半平面

D.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在S平面右半平面

17.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=里，則其截止頻率8b為()

s+2

A.2rad/sB.0.5rad/s

C.5rad/sD.lOrad/s

18.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=--—，則其相位角(p(3)可表達(dá)為〔)

s(Ts+1)

A.-tg-1T(DB.-900-tg-1Tco

C.90°-tg-1TcoD.tg-1Tco

2

19.一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=——，當(dāng)輸入r(t)=2sin2t時，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅

s+2

值為()_

A.V2B.V2/2

C.2D.4

20.延時環(huán)節(jié)。一”?>0),其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是()

A.(p(co)=90°,L(co)=0dB

B.(p(co)=-or,L((o)=1dB

C.cp(co)=90°,L(co)=COTdB

D.(p(co)=-COT,L(co)=0dB

21.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=----------,當(dāng)K增大時，對系統(tǒng)性

s(s+l)(s+2)

能能的影響是()

A.穩(wěn)定性降低B.頻寬降低

C.階躍輸入誤差增大D.階躍輸入誤差減小

22.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)Bode圖己知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為

-20dB/dec的漸近直線，且延長線與OdB線的交點頻率為3c=5,則當(dāng)輸入為

r(t)=05t時，其穩(wěn)態(tài)誤差為()

A.0.1B.0.2

C.OD.0.5

23.利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，Z=P—N中的Z表示意義為〔)

A.開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S左半平面的個數(shù)

B.開環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)

C.閉環(huán)傳遞函數(shù)零點在S右半平面的個數(shù)

D.閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個數(shù)

24.關(guān)于勞斯―胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)，以下表達(dá)中正確的選項是

)

A.勞斯―胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

B.乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù)，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

C.乃奎斯特判據(jù)是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的

D.以上表達(dá)均不正確

25.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是〔)

A.截止頻率CObB.諧振頻率與諧振峰值

C.頻帶寬度D.相位裕量丫與幅值裕量kg

26.一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=——,則該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為

s(s+K)

)

A.K>0B.K>1

C.0<K<10D.K>-1

27.對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下表達(dá)中不正確的有()

A.開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

B.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性

C.高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力

D.低頻段的增益應(yīng)充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求

28.以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為〔)

A.上升時間.B.調(diào)整時間ts

C.幅值穿越頻率0>cD.相位穿越頻率3g

S+1

29.當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時，校正環(huán)節(jié)為Gc(s)=-----,則該校正環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的

2s+1

影響是()

A.增大開環(huán)幅值穿越頻率3c

B.增大穩(wěn)態(tài)誤差

C.減小穩(wěn)態(tài)誤差

D.穩(wěn)態(tài)誤差不變，響應(yīng)速度降低

Ac_i_1

30.串聯(lián)校正環(huán)節(jié)Gc(s)=>^,關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為()

A.假設(shè)Gc(s)為超前校正環(huán)節(jié)，則A>B>0

B.假設(shè)Gc(s)為滯后校正環(huán)節(jié)，則A>B>0

C.假設(shè)G(s)為超前一滯后校正環(huán)節(jié)，則AWB

D.假設(shè)Gc(s)為PID校正環(huán)節(jié)，則A=0,B>0

第二部分非選擇題

二、填空題〔本大題共5小題，每題2分，共10分〕

31.傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉

氏變換與之比。

32.瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵后,從狀態(tài)到狀

態(tài)的響應(yīng)過程。

33.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,即系統(tǒng)的

特征根必須全部在_____________是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

34.1型系統(tǒng)G(s)=K在單位階躍輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為_________________,在單

s(s+2)

位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為O

35.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括兩

種特性。

三、簡答題〔共16分〕

36.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為—，試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位置,

s+s+1

在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。

"Wfc（*）

37.時域動態(tài)性能指標(biāo)有哪些？它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能？

38.簡述相位裕量了的定義、計算公式，并在極坐標(biāo)上表示出來。

39.簡述串聯(lián)相位超前校正的特點。

四、計算題〔本大題共6小題，共44分〕

40.（7分）機(jī)械系統(tǒng)如下圖，其中，外力f（t）為系統(tǒng)的輸入，位移x（t）為系統(tǒng)的輸出，m

為小車質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)〔忽

略小車與地面的摩擦）。

4一7分）已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，試