機(jī)械控制工程基礎(chǔ)-習(xí)題集含答案

...wd......wd......wd...《機(jī)械控制工程根基》課程習(xí)題集西南科技大學(xué)成人、網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院版權(quán)所有習(xí)題【說(shuō)明】：本課程《機(jī)械控制工程根基》〔編號(hào)為09010〕共有單項(xiàng)選擇題,計(jì)算題,填空題等多種試題類型，其中，本習(xí)題集中有[填空題]等試題類型未進(jìn)入。一、單項(xiàng)選擇題1.的拉氏變換為〔〕。 A.；B.； C.； D.2.的拉氏變換為，則為〔〕。A.；B.；C.；D.3.脈沖函數(shù)的拉氏變換為〔〕。A.0；B.∞；C.常數(shù)；D.變量4.，則〔〕。A.5；B.1； C.0；D.5.，其原函數(shù)的終值〔〕。A.∞；B.0；C.0.6；D.0.36.，其原函數(shù)的終值〔〕。A.0；B.∞；C.0.75；D.37.其反變換f(t)為〔〕。A.；B.；C.；D.8.，其反變換f(t)為〔〕。A.；B.；C.；D.9.的拉氏變換為〔〕。 A.； B.；C.； D.10.圖示函數(shù)的拉氏變換為〔〕。a0τtA.；B.；C.；D.11.假設(shè)=0，則可能是以下〔〕。A.；B.；C.；D.12.開(kāi)環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起的系統(tǒng)稱為〔〕。A.復(fù)合控制系統(tǒng)；B.開(kāi)式控制系統(tǒng)；C.閉和控制系統(tǒng)；D.正反響控制系統(tǒng)13.在初始條件為零時(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)的〔〕。A.增益比；B.傳遞函數(shù)；C.放大倍數(shù)；D.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)14.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.；C.；D.15.設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機(jī)械系統(tǒng)，如以以下列圖，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)展描述，那么這個(gè)微分方程的階次是：〔〕。A.1；B.2；C.3；D.416.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；則其無(wú)阻尼振蕩頻率和阻尼比為〔〕。A.1，；B.2，1；C.2，2；D.，117.表示了一個(gè)〔〕。A.時(shí)滯環(huán)節(jié)；B.振蕩環(huán)節(jié)；C.微分環(huán)節(jié)；D.慣性環(huán)節(jié)18.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；其單位階躍響應(yīng)為〔〕。A.；B.；C.；D.19.道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為,那么系統(tǒng)處于〔〕。A.欠阻尼；B.過(guò)阻尼；C.臨界阻尼；D.無(wú)阻尼20.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〔〕。A.；B.；C.；D.21.根據(jù)以下幾個(gè)系統(tǒng)的特征方程，可以判斷肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為〔〕。A.；B.；C.；其中均為不等于零的正數(shù)。22.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；則其無(wú)阻尼振蕩頻率和阻尼比為〔〕。A.1，；B.2，1；C.1，0.25；D.，23.以下開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的是〔〕。A.；B.〔T>0〕C.；D.24.系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為〔〕。A.；B.；C.；D.25.以下開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的有〔〕。A.；B.〔T>0〕；C.；D.；26.題圖中R－C電路的幅頻特性為〔〕。題圖二、6.R－C電路A.；B.；C.；D.27.系統(tǒng)頻率特性為，則該系統(tǒng)可表示為〔〕。A.；B.；C.；D.28.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〔〕。A.；B.；C.；D.29.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.，通過(guò)ω=1點(diǎn)的直線；B.-，通過(guò)ω=1點(diǎn)的直線；C.-，通過(guò)ω=0點(diǎn)的直線；D.，通過(guò)ω=0點(diǎn)的直線30.開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性對(duì)數(shù)相頻特性如以以以下列圖所示，當(dāng)K增大時(shí)，〔〕。A.L(ω)向上平移，不變；B.L(ω)向上平移，向上平移；C.L(ω)向下平移，不變；D.L(ω)向下平移，向下平移。二、計(jì)算題31.簡(jiǎn)化以以以下列圖所示系統(tǒng)的方框圖，并求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。－－－+Xo(s)Xi(s)G1G2G3G4H3H2H132.試建設(shè)如以以下列圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)微分方程。圖中電壓u1為系統(tǒng)輸入量；電壓u2為系統(tǒng)輸出量；C為電容；R1、R2為電阻?！?5分〕33.單位負(fù)反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：，試求當(dāng)輸入〔≥0〕時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差。34.試建設(shè)如以以下列圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)微分方程。圖中位移x1為系統(tǒng)輸入量；位移x2為系統(tǒng)輸出量；K為彈簧剛度系數(shù)；B為粘性阻尼系數(shù)?！?5分〕35.一些元件的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線如以以以下列圖所示，試寫(xiě)出它們的傳遞函數(shù)G(s)，并計(jì)算出各參數(shù)值。ωω/s-1ω/s-110050002010[－40][－20][－20]L(ω)/dBL(ω)/dB〔a〕〔b〕36.已設(shè)單位負(fù)反響控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)如下，試用勞斯判據(jù)確定系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，K的取值范圍。。37.設(shè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性如以以以下列圖所示，試判別系統(tǒng)穩(wěn)定性。其中p為開(kāi)環(huán)右極點(diǎn)數(shù)，υ為開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中的積分環(huán)節(jié)數(shù)目?！?5分〕ωωReReωωRe-1-1-1000p=2υ=0ImImImp=0υ=0〔c〕〔b〕〔a〕p=0υ=238.化簡(jiǎn)以以以下列圖所示系統(tǒng)構(gòu)造圖，并求系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)?！?5分〕39.試畫(huà)出具有以下傳遞函數(shù)的Bode圖：。40.某單位反響系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)試判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性〔TK>1〕41.試建設(shè)如以以下列圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)微分方程。圖中電壓u1為系統(tǒng)輸入量；電壓u2為系統(tǒng)輸出量；C為電容；R為電阻。42.某系統(tǒng)用測(cè)速發(fā)電機(jī)反響，可以改善系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，系統(tǒng)如以以以下列圖所示?！?〕當(dāng)K＝10，且使系統(tǒng)阻尼比ζ＝0.5，試確定Kh?！?〕假設(shè)要使系統(tǒng)最大超調(diào)量Mp＝0.02，峰值時(shí)間tp＝1s，試確定增益K和速度反響系統(tǒng)Kh的數(shù)值，并確定在這個(gè)K和Kh值的情況下，系統(tǒng)上升時(shí)間和調(diào)整時(shí)間。XXoXi－1＋Khs43.試建設(shè)如以以下列圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)微分方程。圖中電壓u1為系統(tǒng)輸入量；電壓u2為系統(tǒng)輸出量；C為電容；R1、R2為電阻。44.系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性并計(jì)算值。45.試建設(shè)如以以下列圖系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)微分方程。圖中位移x1為系統(tǒng)輸入量；位移x2為系統(tǒng)輸出量；K1和K2為彈簧剛度系數(shù)；B為粘性阻尼系數(shù)。〔16分〕三、填空題〔略〕……答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.C4.A5.D6.C7.B8.C9.C10.A11.C12.A13.B14.B15.B16.D17.A18.B19.C20.D21.B22.C23.C24.C25.D26.B27.B28.D29.A30.A二、計(jì)算題31.解：〔每正確完成一步3分〕32.解：設(shè)i為回路總電流，iR1為R1支路電流，iC為C支路電流，根據(jù)基爾霍夫電流定律得，，〔6分〕可得〔2分〕〔2分〕〔2分〕整理后得〔3分〕33.解：系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益K＝14，且為Ι型系統(tǒng)〔2分〕將則：〔3分〕〔3分〕〔3分〕〔4分〕34.解：按牛頓定律列力學(xué)方程如下：，〔8分〕整理得〔4分〕，〔3分〕35.解：〔a〕〔7分〕〔b〕〔8分〕36.解：該系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為：；〔5分〕s31180s2918K0s118－2K0s018K〔5分〕〔5分〕37.解：〔1〕包圍圈數(shù)N＝0，P＝0，穩(wěn)定；〔5分〕〔2〕正穿越次數(shù)為1，負(fù)穿越次數(shù)為0，1－0＝P/2＝1，穩(wěn)定；〔5分〕〔3〕正穿越次數(shù)為1，負(fù)穿越次數(shù)為1，1－1＝P/2＝0，穩(wěn)定。〔5分〕38.解：這是一個(gè)無(wú)穿插多回路構(gòu)造圖，具有并、串聯(lián)，局部反響，主反響系統(tǒng)。首先將并聯(lián)和局部反響簡(jiǎn)化如圖〔b〕所示,再將串聯(lián)簡(jiǎn)化如圖〔c〕所示。〔3分〕〔4分〕〔4分〕系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為〔2分〕系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為〔2分〕39.解：對(duì)數(shù)幅頻特性每畫(huà)對(duì)一段得3分，橫坐標(biāo)上的轉(zhuǎn)折頻率標(biāo)對(duì)得2分，相頻特性漸進(jìn)線相位標(biāo)對(duì)得2分，曲線基本畫(huà)對(duì)得3分。ψψ(ω)-180°ωω0L(ω)-270°10.1－[100]－[60]－[40]4040.解：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)〔4分〕系統(tǒng)的特征方程〔4分〕特征根〔4分〕為一對(duì)共軛復(fù)根，且具有負(fù)實(shí)部，故該系統(tǒng)穩(wěn)定?！?分〕41.解：設(shè)回路電流為i，根據(jù)基爾霍夫電壓定律有〔1〕〔4分〕〔2〕〔4分〕將方程〔1〕變形得〔2分〕代入式〔2〕中〔2分〕得〔2分〕整理后得〔1分〕即〔1分〕42.解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為：〔2分〕所以：〔2分〕〔1〕將K＝10，代入，求得：∴Kh＝0.216；〔2分〕〔2〕〔2分〕算出：∴Kh＝0.27，〔3分〕〔2分〕算出：ts＝1.02〔s〕，tr＝0.781〔s〕?！?分〕43.解：根據(jù)基爾霍夫電壓定律列方程如下：〔4分〕對(duì)上述方程進(jìn)展拉氏變換〔2分〕傳遞函數(shù)為〔3分〕展開(kāi)得〔2分〕對(duì)上式進(jìn)展拉氏反變換〔3分〕整理后得〔2分〕44.解：1)首先將分成幾個(gè)典型環(huán)節(jié)?！?分〕顯見(jiàn)該系統(tǒng)由放大環(huán)節(jié)，積分環(huán)節(jié)，慣性環(huán)節(jié)，一階微分環(huán)節(jié)組成?！?分〕2)分別做各典型環(huán)節(jié)的對(duì)