《机电控制理论及应用试卷及答案.doc

机电控制理论及应用试卷一选择题（10×2=20）1二阶系统的单位脉冲响应曲线上，达到第（ ）个峰值所需的时间定义为峰值时间。A 1 B 3 C 5 D 72频率特性包括（ ）。A相频特性和幅值裕度 B幅频裕度和幅频特性 C相频特性和幅频特性 D相位裕度和相频特性 3.一阶系统的单位脉冲响应衰减到初值的2%时的时间称为( ).A过度时间 B上升时间 C峰值时间 D衰减时间4.在二阶系统的Nyquist图中，曲线与虚轴的交点的频率就是（ ）。A截止频率 B复现频率 C无阻尼频率 D固有频率5. 二阶系统的单位脉冲响应曲线上，从原工作状态出发，第 （ ）次达到输出稳态值所需的时间定义为上升时间。A 1 B 2 C 3 D 46.传递函数分母中s的阶数n与分子中s的阶数m之间的关系是( ).A n>=m B n<=m C nm D 没有任何大小关系7.下列说法正确的是( ).A 正反馈使输入信号减弱 B 负反馈使输入信号减弱C 负反馈相加点处为“” D 正反馈相加点处为“+”8.传递函数中的s换成（ ）传递函数就变成了频率特性。A p B v C u D 9. 频率特性就是单位脉冲响应函数的（ ）变换。A Laplace B Fourier C Laplace逆 D Fourier逆10.对于稳定系统，1/Kg（ ）。A <0 B <1 C <2 D <3二、判断题（10×2=20）( )1.对实际系统，有时为了降低稳态偏差，常减小开环增益。 ( )2. 最小相位系统的相位变化范围最小。( )3.只有偏差E(s)=0时，系统的输出才会停止改变。 ( )4.系统的相位裕度越大，系统的稳定性越好。 ( )5.一般认为临界稳定实际上往往属于稳定。 ( )6.极坐标图上的负实轴相当于Bode图上的线。 ( )7.在控制系统中,系统型次越高,增益K越大,系统稳态误差越小。 ( )8.某系统传递函数为,则转角频率为k。 ( )9.时间响应（从性质上分）包括零输入响应和强迫响应。 ( )10.工程控制理论研究的是系统及其输入、输出三者之间的静态关系。 三、简答题（5×3=15）1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么？2. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？3劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？4一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间t满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于52%？5在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么特点？四、计算题（3×15=45）1试建立所示各系统的微分方程。其中外力，位移为输入量；位移为输出量；（弹性系数），（阻尼系数）和（质量）均为常数。2求 3 求参考答案：一、选择题 ACADA ABDBB二、判断题 1× 2 3 4 5× 6× 7 8× 9× 10 ×三、简答题1. 答：单位阶跃函数的拉氏变换为Xr(s)=L1(t)=1/s单位斜坡函数的拉氏变换是Xr(s)=LAt=1/s22. 答：特征根为两个互不相等的实数的二阶系统，则为过阻尼状况。其时域响应必然包含两个衰减的指数项，动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡。3. 答：劳斯稳定判据能判断线性系统的稳定性。4. 答：一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律上升并最终趋于1的曲线。当t3T或4T时，响应值与稳态值之间的误差将小于52%5. 答：在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应的暂态分量为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。四、计算题1、解（a）以平衡状态为基点，对质块进行受力分析（不再考虑重力影响），如图解2-1(a)所示。根据牛顿定理可写出 整理得 （b）如图解2-1(b)所示，取A,B两点分别进行受力分析。对A点有 （1）对B点有 （2）联立式（1）、（2）可得：2. 解：3. 解：