2022年机械控制工程基础复习题及参考答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 机械掌握工程基础一、单项挑选题：1. 某二阶系统阻尼比为 0,就系统阶跃响应为 A. 发散振荡 B. 单调衰减C. 衰减振荡 D. 等幅振荡2 一阶系统 Gs= K 的时间常数 T 越小,就系统的输出响应达到稳态值的时间Ts + 1 A越长 B越短C不变 D不定3. 传递函数反映了系统的动态性能,它与以下哪项因素有关？ A. 输入信号 B. 初始条件C.系统的结构参数 D.输入信号和初始条件4惯性环节的相频特性 ,当 时,其相位移 为 A-270 B-180 C-90 D05设积分环节的传递函数为 Gs= 1 ,就其频率特性幅值 M = sA.

2、 K B. K2C. 1 D. 126. 有一线性系统,其输入分别为 u1t 和 u2t 时,输出分别为 y 1t 和 y 2t ；当输入为a1u1t+a 2u2t 时a 1,a 2为常数 ,输出应为 A. a 1y1t+y 2t B. a 1y1t+a 2y2t C. a 1y1t-a 2y2t D. y 1t+a 2y 2t 7拉氏变换将时间函数变换成 A正弦函数 B单位阶跃函数C单位脉冲函数 D复变函数8二阶系统当 0 1 时,假如减小,就输出响应的最大超调量 % 将 A. 增加 B. 减小C.不变 D.不定9线性定常系统的传递函数,是在零初始条件下 A系统输出信号与输入信号之比B系统输

3、入信号与输出信号之比C系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比D系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比10余弦函数 cos t 的拉氏变换是 A.s 1 B.s 2 2C. 2s s211. 微分环节的频率特性相位移D. 2 12 s = 1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - A. 90 B. -90C. 0 D. -180Hs ,就12. II型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 A. -40dB/dec B. -20dB/dec C. 0dB/dec D. +20dB/dec 13令线性定常系

4、统传递函数的分母多项式为零,就可得到系统的 A代数方程B特点方程C差分方程D状态方程14. 主导极点的特点是 A. 距离实轴很远B. 距离实轴很近C.距离虚轴很远D.距离虚轴很近15采纳负反馈连接时,如前向通道的传递函数为Gs ,反馈通道的传递函数为其等效传递函数为 A1G sB1G1HsG ssC1G ssD1G ssG sHGsH二、填空题：1线性定常系统在正弦信号输入时,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为_ _；_ _dB dec；2积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为3对于一个自动掌握系统的性能要求可以概括为三个方面：4单位阶跃函数1（t ）的拉氏变换为；5

5、二阶衰减振荡系统的阻尼比 的范畴为稳固性、_快速性 _和精确性；6当且仅当闭环掌握系统特点方程的全部根的实部都是 _ _ 时,系统是稳固的；7系统输出量的实际值与 _ _ 之间的偏差称为误差；8在单位斜坡输入信号作用下,0 型系统的稳态误差 ess=_ _；9设系统的频率特性为 G j R j jI ,就 I 称为；10. 用频域法分析掌握系统时,最常用的典型输入信号是 _ _；11. 线性掌握系统最重要的特性是可以应用 _ _ 原理,而非线性掌握系统就不能；12. 方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和 _ _ 连接；13. 分析稳态误差时,将系统分为 0 型系统、 I 型系统、

6、II 型系统 ,这是按开环传递函数的 _ _ 环节数来分类的；14. 用频率法争论掌握系统时,采纳的图示法分为极坐标图示法和 _ _ 图示法；15. 打算二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数 和 _ ；三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 Gk s 25s s 6 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 求（ 1）系统的阻尼比和无阻尼自然频率n；（2）系统的峰值时间t p、超调量 、调整时间 t S =0.05 ；四、设单位反馈系统的开环传递函数为GKs s164tp,s（ 1）求系统的阻尼比和无阻尼自然频率 n

7、；（ 2）求系统的上升时间tp、 超调量 、调整时间 tS =0.02 ；五、某系统如下图所示,试求其无阻尼自然频率 n,阻尼比 , 超调量 , 峰值时间调整时间st =0.02 ；六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：G Ks 20s1 ss2s22s2求： 1 试确定系统的型次v 和开环增益K；（2）试求输入为rt12 t时,系统的稳态误差；七、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：G Ks 100ss2求： 1 试确定系统的型次v 和开环增益K；（2）试求输入为rt13 t2t2时,系统的稳态误差；八、 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下：G Ks2002.s1 01.s1 求：

8、1 试确定系统的型次v 和开环增益K；（2）试求输入为rt25t2t2时,系统的稳态误差；3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 九、设系统特点方程为s42s33s24s50试用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别该系统的稳固性；十、设系统特点方程为s46 s312 s210 s30试用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别该系统的稳固性；十一、设系统特点方程为2 s34s26 s10试用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别该系统的稳固性；十二、设系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线；Gs 1s110.0 05 s十三、设

9、系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线；Gs s 0 .1 s100. 01s1 1 0十四、设系统开环传递函数如下,试绘制系统的对数幅频特性曲线；Gs100 .5 s1s20 .1 s1十五、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数；十六、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数；H 1RS 一G1G2CS 一 4 H 2名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十七、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数；G4RS 一G1G2G3十CS H2十八、如下图所示,将方框图化简,并求出其传递函数；RS 一

10、G1一G2G3CS H 1参考答案一、单项挑选题：1. D 2.B 3.C 4.C 5.C 6. B 7.D 8.A 9.D 10.C 11. A 12.A 13.B 14.D 15.C 二、填空题：1相频特性 2 20_ 3 _ 0 _ 41 5 s01 6 负数7输出量的期望值 89虚频特性10. 正弦函数11. _叠加 _ 12. _反馈 _ 13. _积分 _ 14. _对数坐标 _15. 无阻尼自然振荡频率wn 25三、 解：系统闭环传递函数5GBss s6 2ss2525s225251s25666 s与标准形式对比,可知2w ns256,wn故w n5,0 .62 64又w dw

11、n121.05 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - tpw d40. 785ts%e12100%e0.62100%9 .5 %106.31w n16四、 解：系统闭环传递函数 GB s 1 s s16 4 s s 164 16 s 2 164 s 16s s 4 与标准形式对比,可知 2 w n 4,w n 216故 w n 4,0 . 5又 w d w n 1 2 4 1 0 5. 2 .3 464故 t p 0 . 91w d 3 . 4640 5.% e 1 2100 % e 1 .0 5 2100 % 16

12、. 3 %4t s 2w n五、解：对于上图所示系统,第一应求出其传递函数,化成标准形式,然后可用公式求出各项特点量及瞬态响应指标；100tX oss50 s41002 w n22 s2.0 04X is1s1004.0 02s50 s4.0 08 s50 s0 .08,0 . 04与标准形式对比,可知2w n03sn0.2rad/s0. 20. 2%e12e10. 2252 . 7%pn120. 210 .2216.ts4n0.240. 2100s6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 六、 解：（1）将传递函数化

13、成标准形式GKs s s20s1 s 05.s5 s1 s1 2s22s2 1 05.s2可见, v1,这是一个I 型系统开环增益 K5；（2）争论输入信号,ssrt1p2 t,即 A1,B2 00.404.依据表 34,误差eB12A1KKV15七、 解：（1）将传递函数化成标准形式G Ks 1002s 50s s0 .5s1 可见, v1,这是一个I 型系统开环增益 K50；（2）争论输入信号,ssrt1p3 t2 t2,即 A1,B3,C=2 00.06依据表 34,误差eC132AB1KKVKa1500八、 解：（1）该传递函数已经为标准形式可见, v0,这是一个 0 型系统开环增益

14、K20；（2）争论输入信号,ssrt2p5 t2 t2,即 A2,B5,C=2 2依据表 34,误差eC252AB1KKVKa1200021九、 解：用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别,424002013501024001352022314a4=1,a3=2,a2=3,a1=4,a0=5 均大于零,且有32342254141207 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 453512600所以,此系统是不稳固的；十、 解：用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别,6100011230410610062001123602612110

15、a4=1,a3=6,a2=12,a1=10,a0=3 均大于零,且有361210663101105120433351215360所以,此系统是稳固的；十一、 解：（1）用劳斯 - 赫尔维茨稳固判据判别,341012200216026010414024623461441所以,此系统是稳固的；十二、 解：该系统开环增益K1；10a3=2,a 2=4,a 1=6,a 0=1 均大于零,且有有一个微分环节,即v 1；低频渐近线通过（1,20lg1）这点,即通过（1,1010）这点,斜率为20dB/dec ；20,斜率增加 20dB/dec ；有一个惯性环节,对应转折频率为w 11.0058 名师归纳总

16、结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 系统对数幅频特性曲线如下所示；/ dec0L/dBL /dB20 dB / dec20 dB / dec /rad/s10 /rad/s01 1050 20 /rad/s /rad/s0-10 十三、 解：该系统开环增益 bK100；c有一个积分环节,即 L /dB 点斜率为 20dB/dec ；v1；低频渐近线通过（L /dB1,20lg100 ）这点,即通过（1,40）这 20 dB / dec 有两个惯性环节,对应转折频率为 20 dB/dec w 10 11.10,w201100,斜

17、率分别增加.01 40 dB / dec 20dB/dec 40 dB/dec0.1100 /rad/s0110 L /dB300 /rad/s0 dB / dec 60 dB / dec40-20 dB / dec 80 dB/dece01f -40 dB / decrad/s10100-60 dB / dec系统对数幅频特性曲线如下所示；十四、 解：该系统开环增益K10；1,20lg10 ）这点,即通过（1,20）这有两个积分环节,即v2,低频渐近线通过（点斜率为 -40dB/dec ；有一个一阶微分环节,对应转折频率为w2w 112,斜率增加20dB/dec ；05.有一个惯性环节,对应

18、转折频率为1,斜率增加 20dB/dec ；100 .1系统对数幅频特性曲线如下所示；十五、 解：9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十六、 解：H 1/G 2RS 一G1G2CS 一 H 2H 1/G 2RS 一G1G2CS 1+ G 2H2H1/G2RS 一G1G2CS 1+ G 2H2RS G1G2CS 1+ G2H2+G1H112 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 十七、 解：RS G1G4+ G 2G3CS 一H 1RS G1G4+ G2G3 CS 一H 1RS G1G4+ G2G3 CS 1+ G 1H 1G4+ G2G3 十八、 解：RS 一G1一G2G3CS H 1H 1RS 一G1G2G3CS 1+ G 2H 1H1RS G1G2G3CS 1+ G2H 1+ G1G2H113 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页