2022年最新历机械工程控制基础试卷及答案.pdf
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1、精品文档精品文档做试题 , 没答案 ?上自考 365, 网校名师为你详细解答!全国 2001年 10月机械工程控制基础试题参考答案课程代码: 02240 一、单项选择题(本大题共30 小题,每小题1 分,共 30 分)1.A 2.B 3.C 4.D 5.B 6.C 7.B 8.D 9.A 10.C 11.A 12.C 13.C 14.B 15.C 16.B 17.A 18.B 19.A 20.D 21.A 22.A 23.D 24.B 25.D 26.A 27.A 28.D 29.D 30.A 二、填空题(本大题共5 小题,每空1 分,共 10 分)31.初始条件为零输入量的拉氏变换32.初始
2、状态最终状态33.负实根或负实部的复数根复平面的左半平面34.035.正弦输入幅频和相频三、简答题(本大题共4 小题,共16 分)36.5.0121nn37.td延迟时间tr 上升时间tp峰值时间Mp超调量ts调节时间td、tr、tp、ts反映系统的快速性Mp反映系统的相对稳定性。38.定义:是开环频率特性幅值为1 时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。计算公式:)(180c精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 31 页 - - - - - - -
3、- - - 精品文档精品文档在极坐标下表示为39.相位超前校正特点:增加相位余量,提高稳定性增加幅值穿越频率c,提高快速性增加高频增益(或高通滤波器),抗干扰能力下降。四、计算题(本大题共6 小题,共44 分)40.系统的微分方程为22dtxdm) t (KxdtdxB) t (f) t ( f) t (KxdtdxBdtxdm22拉氏变换得: (零初始条件))s(F) s(KX) s(BsX) s(Xms2KBsms1) s(F) s(X241.2212121HGGL,HGL1GGP12112211221HGGHG1GG) s(R) s(C1211HG11P2211212HGGHG1HG1)
4、 s(N) s(C42. 1)2s(s)2S(S4n2n225.02nn2%5.16%100eM21p) s(325. 033tns43.0Ks9s6sK)3s(s)s(D232由劳斯判据:精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档Ks06K54sK6s91s0123第一列系数大于零,则系统稳定得54K0又有:K9ess2.25 可得: K4 4K54 44. 1)100s)(01. 0s( s100) 1100s)(10
5、1. 0s( sK) s(G100KdB80Klg20245.系统的开环传递函数为1s2) s(W1) s(W) s(G112|)j(G|2cc,解得3c12060180tg180)(180c1c又ggK精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档做试题 , 没答案 ?上自考 365, 网校名师为你详细解答!全国 2002 年 10 月自学考试 机械工程控制基础试卷课程代码: 02240 一、单项选择题(在每小题的四个备选答
6、案中选出一个正确答案,并将其号码填在题干的括号内。每小题1.5 分,共 30 分) 1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) A. 系统已定,输入不确定,求系统的输出B.系统已定,输入已知,求系统的输出(响应 ) C.系统已定,规定系统的输入D.系统不定,输入已知,求出系统的输出(响应 ) 2.f(t) 如图所示则 Lf(t)为 ( ) A.s1e-2tB. s2e-2sC. s1e-2sD. s1e-ts3.已知 F(s)=1)s(s1,则 L-1F(s)为 ( ) 4.已知 F(s)=Lf(t) ,若 F(s)=12ss12,则 f(t)|t=?( ) A.21B.1 C.31D.0
7、5.下列系统中为线性系统的微分模型为:( ) A.dt) t (dx) t (x)dt) t (dx(12dt) t (xd16i020202精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档B.) t (x) t (x24dt) t (dx12dt) t (xd16i00202C.) t (x) t (x24dt) t (dx12)dt) t (xd(16i002202D.) t (x) t (x) tln(24dt) t (d
8、x12edt) t (xd16i00t2026.对于定常控制系统来说,( ) A. 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B.微分方程的各阶微分项的幂为1 C.不能用微分方程表示D.系统总是稳定的7.系统方框图如图所示,则系统的闭环传递函数为( ) A.G(S)H(S)1G(S)H(S)B.G(S)-1H(S)G(S)C. 1+G(S) H(S) D.G(S)H(S)1G(S)8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s(s10,则系统增益为( ) A.10 B.0.5 C.4 D.5 9.若系统的单位脉冲响应为e-2t+2e-t,则系统的传递函数为:( ) A.1s22s1B.1s2s32C.s
9、2e2s1D.se1s110.某系统的传递函数为2)1)(s(s5系统的零极点为( ) A. 极点 s1=-1, s2=-2,零点 s3=5 B.极点 s1=1, s2=2 C.极点 s1=-1, s2=-2 D.极点 s1=1, s2=2,零点 s3=-5 11.下列信号中,哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( ) A. 单位阶跃B.单位脉冲C.单位斜坡D.单位正弦12.系统如图,其稳态误差定义为( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 31 页 - - - - - - - -
10、 - - 精品文档精品文档A.ess=0slimSG(S) B.ess=slimte(t) C.ess=tlime(t) D.ess=0tlime(t) 13.某系统传函数为G(s)=sk,则转角频率为( ) A.1B.C.k/D.k14.控制系统中 ( ) A. 系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越大B.系统型次越高,增益K 越大,系统稳定误差越小C.系统阶次越高,增益K 越大,系统稳定误差越小D.系统阶次越高,稳态误差越大15.在设计控制系统时,稳定性判断( ) A. 不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定16.系统的正弦响应是指( ) A. 不论输入为何种信号,输出都
11、为正弦时的情况B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时,输出的响应变化情况C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时,输出的响应变化情况D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时,输出的响应变化情况17.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( ) A. 闭环系统的传递函数B.开环系统的传递函数C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程D.闭环系统的特征方程18.为了增加系统的稳定性裕量,可以( ) A. 减小系统的增益B.增大系统的增益C.减小输入信号D.使用开环系统19.所谓校正 (又称补偿 )是指( ) A. 加入 PID 校正器B.在系统中增加新的环节或改变某些参数C.使系统稳定D.使用劳斯判据
12、20.二阶振荡环节G(s)=2nn22ns2s的幅频特性()A. 越大,谐振峰越高B.越小,谐振峰越高C.n越小,谐振峰越高D.n越大,谐振峰越高二、填空题 (每空 0.5 分,共 10 分) 21.闭环系统是指系统的_对系统有控制作用,或者说,系统中存在_的回路。22.设计控制系统基于以下几个要求:_性、 _性、 _性和 _性。23.传递函数通过 _与_之间信息的传递关系,来描述系统本身的动态特征。24.系统在外加激励作用下,其_随_变化的函数关系称为系统的时间响应。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -
13、 - -第 6 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档25.频率响应是系统对_输入的 _。26.若系统传递函数G(S)的所有 _均在 S平面的 _, 则系统称为最小相位系统。27.一个系统稳定的必要和充分条件是,其特征方程的所有的根都必须为_ 或_。也即稳定系统的全部根Si 均应在复平面的_。28.PID 校正器是能够实现P_,I 和 D_ 控制作用的校正器。三、简答题 (每小题 5 分,共 20 分) 29.(5 分)什么是反馈 (包括正反馈和负反馈)?什么是闭环控制系统? 30.(5 分)单位反馈系统的前向通道传递函数为Gk(s)=1)1)(css(bs
14、a,a、b、c 为大于 0 的常数。(1)试写出静态误差系数Kp、Kv和 Ka。(2)当系统输入为单位斜坡函数时,系统有无稳态误差,若有为何值? 31.(5 分)简述系统相对稳定性的概念?何为相位裕量 ?(画图说明 ) 32.(5 分)串联相位超前校正时瞬态响应作了何种改善?简述原理。四、计算题 (共 40 分) 33.(6 分)某系统方框图如下,求使系统稳定的f 值范围。34.(6 分)写出图示系统的传递函数,并写出系统的n和。35.(6 分)化简下列方框图,并写出传递函数。36.(6 分)某系统如图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归
15、纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档试求该系统的峰值时间、最大超调量(单位阶跃输入 ) 37.(8 分)设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=1)1)(s(2s10试求闭环的Mr, r和d38.(8 分)已知系统开环传递函数为G(s)=)1100s)(12s(s)110s(1000(1)试画出传递函数对应的渐近线幅频特性曲线;(2)试画出相应的近似相频特性曲线;(3)系统是否稳定,为什么? 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -
16、 - - - -第 8 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档做试题 , 没答案 ?上自考 365, 网校名师为你详细解答!全国 2001年 10 月机械工程控制基础试题课程代码: 02240 第一部分选择题一、 单项选择题 (本大题共30 小题,每小题 1 分,共 30 分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是()A.开环系统的输出对系统无控制作用,闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用,闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有
17、反馈回路,闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路,闭环系统也不一定有反馈回路2. 若f ttt( ),00515 ,则L f t ( )()A.essB.ess5C.1sD.15ses3. 已知f tt( ).,051其L f t ( )()A.ss052.B.052. sC.1212ssD.12s4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为()A.5252sB.ss216C.12sD.12s5. 若f ttet( )2,则L f t ( )()A.12sB.122()sC.12sD.122()s6. 线性系统与非线性系统的根本区别在于()A.线性系统微分方程的系数
18、为常数,而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入,而非线性系统有多个外加输入精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档C.线性系统满足迭加原理,非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在,而非线性系统在实际中存在较少7. 系统方框图如图示,则该系统的开环传递函数为()A.1051sB.2051ssC.102 51s s()D.2s8. 二阶系统的极点分别为ss12054. ,,系统增益
19、为5,则其传递函数为()A.2054(. )()ssB.2054(. )()ssC.5054(. )()ssD.10054(. )()ss9. 某系统的传递函数为2s5) s(G,则该系统的单位脉冲响应函数为()A.52etB.5tC.52etD.5t10. 二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为()A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到 90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11. 系统类型、开环增益K对系统稳态误差的影响为()A.系统型次越高,开环增益K越大,系统稳态误差越小B.系统型
20、次越低,开环增益K越大,系统稳态误差越小C.系统型次越高,开环增益K越小,系统稳态误差越小D.系统型次越低,开环增益K越小,系统稳态误差越小12. 一系统的传递函数为G sKTs( )1,则该系统时间响应的快速性()A.与 K有关B.与 K和 T 有关C.与 T有关D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为G sssss( )()()()83232,则该系统为()A.0 型系统,开环增益为8 B.I 型系统,开环增益为8 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 31 页
21、 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档C.I型系统,开环增益为4D.0 型系统,开环增益为4 14. 瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的()A.单位脉冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D.单位斜坡函数15.二阶系统的传递函数为G sKss( )2212,当 K增大时,其()A.无阻尼自然频率n增大,阻尼比增大B.无阻尼自然频率n增大,阻尼比减小C.无阻尼自然频率n减小,阻尼比减小D.无阻尼自然频率n减小,阻尼比增大16. 所谓最小相位系统是指()A.系统传递函数的极点均在S平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C.系
22、统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面17. 一系统的传递函数为G ss( )102,则其截止频率b为()A. 2rad s/B.0.5rad s/C.5rad s/D.10rad s/18. 一系统的传递函数为G sKs Ts( )()1,则其相位角()可表达为()A.tg T1B.901tgTC.901tgTD.tgT119. 一系统的传递函数为G ss( )22,当输入r tt( )sin22时,则其稳态输出的幅值为()A.2B.22/C.2 D.4 20. 延时环节es()0,其相频特性和幅频特性的变化规律是()A.(),
23、()900LdB B.(),()L1dB C.(),()90LdB D.(),()L0dB 21. 一单位反馈系统的开环传递函数为G sKs ss( )()()12,当 K增大时,对系统性能精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 31 页 - - - - - - - - - - 精品文档精品文档能的影响是()A.稳定性降低B.频宽降低C.阶跃输入误差增大D.阶跃输入误差减小22. 一单位反馈系统的开环Bode 图已知,其幅频特性在低频段是一条斜率为20dB dec/的渐近直线,且延长
24、线与0dB 线的交点频率为c5,则当输入为r tt( ). 05时,其稳态误差为()A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.5 23. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,ZPN中的 Z表示意义为()A.开环传递函数零点在S左半平面的个数B.开环传递函数零点在S右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数24. 关于劳斯胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据,以下叙述中正确的是()A.劳斯胡尔维茨判据属代数判据,是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据,是用来判断闭环系统稳定性的C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D.以上叙
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