机械控制工程基础第三章复习题及答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -题目： 时间响应由和两部分组成。分析与提示： 时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成。答案： 瞬态响应、稳态响应题目： 系统的输出量从初始状态到稳固状态的响应过程，称为。分析与提示： 瞬态响应，指系统在某一输入信号作用下，系统的输出量从初始状态到稳固状态的响应过程。答案： 瞬态响应题目： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为与。分析与提示：系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应。 答案： 自由响应、强迫响应题目： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动来源可分为与。分析与

2、提示： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应。按振动来源可分为零输入响应 即由“无输入时系统的初态”引起的自由响应 与零状态响应 即仅由输入引起的响应 。答案： 零输入响应、零状态响应题目： 系统微分方程的特解就是系统由输入引起的输出 响应 ，工程上称为。 分析与提示：初始条件及输入信号产生的时间响应就是微分方程的全解。包含通解和特解两个部分。通解完全由初始条件引起的，它是一个瞬态过程，工程上称为自然响应 如机械振动中的自由振动 。特解只由输入打算，特解就是系统由输入引起的输出 响应 ，工程上称为强迫响应 如机械振动中的强迫振动 。答案： 强迫响应题目： 系统的瞬态

3、响应不仅取决于系统本身的特性，仍与外加的形式有关。分析与提示：系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，仍与外加输入信号的形式有关。答案： 输入信号可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 单位阶跃信号1A 、s1ut 01B 、2st0的拉氏变换为【】t0C、1D 、 s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：娴熟把握典型信号的拉氏变换。B 为单位斜坡信号的拉氏变换，C 为单位冲击信号的拉是变换。答案： A题目： 选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有，能够反映系统工作的大部分实际情形 。分析与提示： 选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当

4、具有典型性，能够反映系统工作的大部分实际情形。答案： 典型性题目： 选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能。分析与提示：选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能简洁。 答案： 简洁题目：是使用得最为广泛的常用输入信号。分析与提示：单位脉冲函数、单位阶跃函数、单位斜坡函数、单位抛物线函数都为常用输入信号时，单位脉冲函数是使用得最为广泛的常用输入信号。答案： 单位脉冲函数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 设一阶系统的传递函数为32s5，就其时间常数和增益分别是【】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精

5、选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A 2， 3B 2， 3/2C 2/5， 3/5D 5/2， 3/23可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：一阶系统的传递函数的标准形式为k。35，其时间常数和增益分别可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 2/5， 3/5答案： CTs12s52 s15可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 某系统的传递函数为G s4，

6、就该系统的单位脉冲响应函数为【】s2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4A. B.4tC.t4e2 tD.4e 2 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：这是一个一阶系统G s4s22，一阶系统的单位脉冲响应函数为s12tk e T ， 其T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中 T 时间常数为0.5， k 比例系数为2。得单位脉冲响应函数为4e 2t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案： D题目： 设温度计能在1 分钟内指示出响应值

7、的98%，并且假设温度计为一阶系统，传递函数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G s1Ts，求时间常数。假如将此温度计放在澡盆内，澡盆的温度依10 /min的速度线性变化，求1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结温度计的误差是多大？分析与提示：温度计的输入信号为单位阶跃信号，由传递函数可得到单位阶跃信号的响应，1 分钟内指示出响应值的98%可得到时间常数。误差为抱负输出与实际输出之差。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：（ 1）因一阶系统G s1Ts1的单位阶跃响应函数为xo tt1e T ，令 t=1 ， xo t98% ，可编辑资料 - - -

8、 欢迎下载精品名师归纳总结即解得 T=0.256minxo tt1e T11e T0.98可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）因一阶系统在输入信号xi t10t 作用下的时间响应为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xo tL 1 Gs X i stL 1110Ts1s210L 11s2TT 2sTs1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10 tTTe T所以有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - -

9、- - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结e txi txo t10t10 tTtTe T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t10T 1e T2.56 1te0. 256可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 t=1min 时， e t2.53可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 已知系统的单位脉冲响应函数

10、为w t（ 1）求系统的传递函数。（ 2）确定系统的单位阶跃响应。10e0. 2t5e 0.5t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示： （1）系统的传递函数可由单位脉冲响应函数函数的拉氏变换得到。（ 2）几个典型信号之间具有积分微分关系，就其输出也具有积分微分关系。答案：（ 1）对单位脉冲函数作拉氏变换可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G sL w tL 10e0 .2t5e 0.5t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10515 s0.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s0.2s0.5s20.7s0.1可编辑资料 - - - 欢

11、迎下载精品名师归纳总结（ 2）由于单位阶跃函数是单位脉冲函数的积分，因此单位阶跃响应就是单位脉冲响应的积分，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x o ttw t dt0t10e00.2t5e 0.5 t dt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结50e0.2t t 010e0. 5tt 06050e0.2 t10e0.5 t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 一阶系统的传递函数为】G s7，就其单位阶跃响应曲线在s 2t 0 时的切线斜率是【可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A -7B

12、3.5C 2D 1/7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：一阶系统的单位阶跃响应曲线在G st0 时的切线斜率是为1/T ，又73.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s20.5 s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即 T=0.5 ，单位阶跃响应曲线在t答案： C0 时的切线斜率是为2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 二次临界阻尼系统具有的一对极点具有如下特点【】A.实部为零的共轭复数B.相等的负实数C.相等的正实数D.正、负两实数分析与提示：二次临界阻尼系统具有的一对相等的负实数根。答案： B题目： 当阻尼比为时，系

13、统的单位阶跃响应为连续的等幅振荡。分析与提示：当阻尼比为零时，系统的单位阶跃响应为连续的等幅振荡。答案： 零可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 已知机械系统的传递函数为G s4s2s，就系统的阻尼比是【】4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 0.25B 0.5C 1D 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可

14、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：二阶系统传递函数的标准形式为4G ss2 2n2n12n2n s2 ，由题意有n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得0.25答案： A题目： 二阶系统的响应特性完全由固有频率和两个特点量来描述。分析与提示： 二阶系统的响应特性完全由固有频率和阻尼比两个特点量来描述。答案： 阻尼比题目： 二次欠阻尼系统具有的一对极点具有如下特点【】A. 实部为负的共轭复数B.相等的负实数C.实部为零的共轭复数D.正、负两实数分析与提示：二次欠阻尼系统具有的一对极点为实部为负的共轭复数。答案： A题目： 二阶系统的阻尼比=0.5, 无阻尼固

15、有频率n，就系统的阻尼自然频率d 为【】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A.1.25nBn可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C.0.5nD0.75n1。2分析与提示：阻尼固有频率为dn答案： D题目： 证明下图所示的系统是一个简洁的二阶系统，并求其无阻尼固有频率、有阻尼固有频率和阻尼比。分析与提示：第一依据系统函数框图，化简得到系统传递函数，再依据二阶系统的传递函数形式，可得到其特点参数。答案： 简化传递函数框图，有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2G s21n2ns21nnssn21s2K f2nss2nK222nfn sn可编辑资料 - - -

16、 欢迎下载精品名师归纳总结明显，这是一个简洁的二阶系统。比较二阶系统传递函数的标准形式，其无阻尼固有频率为n ，因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -22 K2nnfn可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得其阻尼比为0.5n K f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有阻尼

17、固有频率为2dn1n10.52n K f可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 已知系统的单位阶跃响应为xo t10.2e60t1.2e10t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求：（ 1）该系统的闭环传递函数。（ 2）系统的阻尼比和无阻尼固有频率。分析与提示： 系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比即得到传递函数，再由传递函数可得特点参数。答案： 因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结xo t10.2e60t1.2e10txt1，i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎

18、下载精品名师归纳总结所以1X o s0.21.21， X is可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）传递函数为ss6010.2s10s1.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G sX o s X isss601ss10600s270s600可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）这是一个典型的二阶系统，其中nn2600,270可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结于是n60024.5s 1 ,1.43可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 当阻尼比1 时， 二阶系统的单位阶

19、跃响应曲线具有什么特点。【】A. 等幅振荡B指数单调上升C. 振幅按指数曲线衰减振荡D指数单调下降分析与提示：当阻尼比1时 ， 二阶系统的单位阶跃响应曲线为直属单调上升。答案： B题目： 工程上通常使在之间，其超调不大，过渡过程较短。分析与提示：工程上通常使在 04.-0.8 之间，其超调不大，过渡过程较短。答案： 0.4-0.8题目： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线具有什么特点【】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

20、资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A. 增幅的正弦振荡曲线B 减幅的正弦振荡曲线C. 指数衰减的振荡曲线D指数增加的振荡曲线分析与提示：欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线。答案： B题目： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线，且愈小， 衰减愈慢， 振荡频率愈大，故欠阻尼系统又称为。分析与提示：欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线，且愈小，衰减愈慢，振荡频率愈大，故欠阻尼系统又称为二阶振荡系统答案： 二阶振荡系统题目： 负阻尼表示系统对能量的。分析与提示：负阻尼表示系统对能量的补充。答案： 补充题目： 单位脉冲函数是

21、单位阶跃函数对时间的导数，所以单位脉冲的时间响应也可以由单位阶跃响应进行微分获得分析与提示： 单位脉冲函数是单位阶跃函数对时间的导数，所以单位脉冲的时间响应也可以由单位阶跃响应进行获得。答案： 微分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 二阶系统传递函数为Gs2nns22s2 ，就当阻尼比0 时，其单位脉冲响应n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为。分析与提示：当阻尼比0 ，其单位脉冲响应为等幅振荡，振荡频率为无阻尼固有频率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：xo t n sinnt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 要想削

22、减二阶欠阻尼系统的上升时间，可以实行的措施是【】A n 不变，增大B 不变，减小nCn 减小，增大D 减小，增大n题目： 要想削减二阶欠阻尼系统的最大超调量，可以实行的措施是【】A n 不变，增大B n 不变，减小C不变，减小nD 不变，增大n题型：多项挑选题题目：二阶系统中能反映系统响应的快速性的性能指标有【】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 上升时间 trB. 峰值时间 t pC.调整时间 tsD. 超调量 M p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第

23、6 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 设单位负反馈系统的开环传递函数为1G ss s1，求系统单位阶跃响应的上升时间tr 、峰可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结值时间t p 、超调量M p 和调整时间t s 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 要使下图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量等于25%，峰值时间t p 为

24、2 秒，是确定K 和 Kt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 系统的误差又可分为和 。分析与提示： 系统的误差又可分为稳态误差和动态误差。答案： 稳态误差、动态误差题目： 稳态误差是误差信号的，其数学定义是。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结分析与提示：稳态误差是误差信号的稳态重量，其数学定义是esslimtet 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案： 稳态重量、esslimtet可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 一闭环系统的

25、开环传递函数为G s10 s4，就该系统为【】可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s2s4 s2A.0型系统，开环增益为10B.I型系统，开环增益为10C.I型系统，开环增益为5D.0型系统，开环增益为5分析与提示：化为系统型别的标准形式为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G s10 s45s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结s2s4 s2s0.5 s1 0.5s1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案： C题目： 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和_开环增益 ，系统的瞬态性能主要取决于系统的 零极点分布。分析与提示： 系统的稳态性能主

26、要取决于系统的型次和开环增益，系统的瞬态性能主要取决于系统的零极点分布。答案： 开环增益、零极点分布可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 已知两个系统如下图所示，当输入信号为xi t46t3t 2 时，求两系统的稳态误差。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -分析与提示：第一将系统

27、的开环传递函数化为标准形式，输入信号为阶跃信号、斜波信号和加速度信号的线性和，故其稳态误差也为这三部分之和。答案：（ 1）系统开环传递函数的标准形式为系统 a：10 / 4G s1ss14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系统 b：10s1G s4s21 s14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）运算稳态误差两个系统均为单位反馈系统，因此，稳态误差分别与其稳态偏差相等。系统 a 为型系统，其可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结K p,K vK10 ,K0a4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ess41K p664K vK a16610

28、 / 40可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系统 a 为型系统，其essK p,K v46610,K aK44662.4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1K pK vK a110 / 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题目： 化简系统传递函数方框图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结GRs1G2Y s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G3G4G5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料

29、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RsG1G21G1G3G2Ys可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G41G4 G5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结R sG11G1G2G311G2Y s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结G41G 4G5RsG1 G2G3 1G4G5 Y s1G1 1G2 1G4 G5 G1G4 G2G3 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载