机械控制工程基础_习题集(含答案)248.pdf

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1、 第 1 页 共 8 页 机械控制工程基础 课程习题集 西南科技大学成人、网络教育学院 版权所有 习题【说明】：本课程 机械控制工程基础（编号为 09010)共有单选题,计算题，填空题等多种试题类型,其中，本习题集中有 填空题等试题类型未进入。一、单选题 1。的拉氏变换为（）。A。;B.;C。；D。2。的拉氏变换为,则为（）。A。；B.；C.；D.3.脉冲函数的拉氏变换为（）。A.0；B。；C。常数；D.变量 4.，则（）.A.5；B。1 ;C。0 ；D。5。已知，其原函数的终值（）。A。；B.0;C.0。6；D。0。3 6.已知，其原函数的终值（).A.0；B。;C。0.75；D。3 7。已

2、知其反变换 f(t)为（）。A。；B。；C.；D。8。已知，其反变换 f（t）为(）。A。;B.；C.；D。9.已知的拉氏变换为(）。A.；B。；C.；D.10.图示函数的拉氏变换为(）.a 0 t A。；B。；C。;D.11。若=0，则可能是以下（）。A.；B.；C。；D.第 2 页 共 8 页 12。开环与闭环结合在一起的系统称为（)。A。复合控制系统；B.开式控制系统;C.闭和控制系统；D.正反馈控制系统 13。在初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统的().A。增益比;B.传递函数;C。放大倍数；D.开环传递函数 14。已知线性系统的输入 x(t），输出 y

3、(t),传递函数 G（s)，则正确的关系是（)。A.；B.;C.；D.15。设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示,以外力 f(t)为输入量，位移 y(t）为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（）。A.1;B.2；C。3;D。4 16.二阶系统的传递函数为 ;则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（).A.1,；B。2,1；C.2，2；D.，1 17.表示了一个（）。A.时滞环节；B.振荡环节；C.微分环节；D。惯性环节 18。一阶系统的传递函数为 ；其单位阶跃响应为（）。A.；B。;C.；D.19。已知道系统输出的拉氏变换为 ,那么系统处于（）。A.欠阻尼;B

4、。过阻尼；C。临界阻尼；D。无阻尼 20。某一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是（）。A.；B.；C。；D.21.根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为().A.；B。；C。;其中均为不等于零的正数.22.二阶系统的传递函数为 ；则其无阻尼振荡频率和阻尼比为（）.A.1,;B。2,1；C。1，0.25；D。,23。下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（）。A.;B。（T0)C.；D。24.已知系统频率特性为，则该系统可表示为（)。A。；B.；C。；D。25.下列开环传递函数所表示的系统,属于最小相位系统的有(）。A.;B。（T0)；C。；D.；26.

5、题图中 RC 电路的幅频特性为（）.题图二、6.RC 电路 A.；B。;C.；D.27.已知系统频率特性为，则该系统可表示为（）。第 3 页 共 8 页 A.；B。；C.；D。28.已知系统频率特性为，当输入为时，系统的稳态输出为（).A。;B。；C。；D。29.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为(）。A.，通过=1 点的直线；B。，通过=1 点的直线；C.，通过=0 点的直线;D。，通过=0 点的直线 30。开环对数幅频特性对数相频特性如下图所示，当 K 增大时,（)。A.L（)向上平移,不变；B。L（）向上平移，向上平移;C.L(）向下平移,不变；D.L(）向下平移，向下平移。二、计

6、算题 31.简化下图所示系统的方框图，并求系统的传递函数。32。试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量;电压u2为系统输出量；C为电容；R1、R2为电阻。（15 分）33.单位负反馈系统的开环传递函数为：，试求当输入（0）时的稳态误差。34。试建立如图所示系统的动态微分方程。图中位移x1为系统输入量；位移x2为系统输出量；K为弹簧刚度系数；B为粘性阻尼系数.（15 分)35.已知一些元件的对数幅频特性曲线如下图所示，试写出它们的传递函数G（s），并计算出各参数值。36.已设单位负反馈控制系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据确定系统稳定时，K的取值范围。.37.设系统开环频率

7、特性如下图所示，试判别系统稳定性。其中p为开环右极点数,为开环传递函数中的积分环节数目。（15 分)38.化简下图所示系统结构图，并求系统开环传递函数、闭环传递函数.（15 分）39。试画出具有下列传递函数的 Bode 图：。40.某单位反馈系统的开环传递函数 试判定系统的稳定性(TK1）41。试建立如图所示系统的动态微分方程.图中电压u1为系统输入量;电压u2为系统输出量；C为电容；R为电阻.42。某系统用测速发电机反馈，可以改善系统的相对稳定性，系统如下图所示。+Xo(s)Xi(s)G1 G2 G3 G4 H3 H2 H1/s-1/s-1 100 50 0 0 20 10 40 20 20

8、 L()/dB L()/dB（a）（b）Re Re Re-1-1-1 0 0 0 p=2=0 Im Im Im p=0=0（c）（b）（a）p=0=2 第 4 页 共 8 页（1）当K10，且使系统阻尼比0。5，试确定Kh.（2)若要使系统最大超调量Mp0。02，峰值时间tp1s，试确定增益K和速度反馈系统Kh的数值，并确定在这个K和Kh值的情况下，系统上升时间和调整时间。43.试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量；电压u2为系统输出量；C为电容;R1、R2为电阻。44。系统开环传递函数为,试绘制系统的开环对数频率特性并计算值。45.试建立如图所示系统的动态微分方程。图中

9、位移x1为系统输入量;位移x2为系统输出量；K1和K2为弹簧刚度系数；B为粘性阻尼系数。（16 分）三、填空题(略）答案 一、单选题 1.C 2.C 3.C 4。A 5。D 6.C 7。B 8.C 9.C 10.A 11。C 12.A 13.B 14。B 15。B 16。D 17.A 18.B 19.C 20.D 21.B 22。C Xo Xi 1Khs 第 5 页 共 8 页 23.C 24。C 25。D 26。B 27.B 28.D 29.A 30。A 二、计算题 31。解：（每正确完成一步 3 分）32。解：设i为回路总电流,iR1为R1支路电流，iC为C支路电流,根据基尔霍夫电流定律得

10、，（6 分）可得(2 分）（2 分）（2 分)整理后得（3 分）33。解：系统的开环增益 K14，且为型系统（2 分)将 则：（3 分)(3 分)（3 分）(4 分）34。解：按牛顿定律列力学方程如下：，(8 分）整理得（4 分），（3 分）35.解：(a）（7 分）（b）(8 分）36.解:该系统闭环特征方程为:；（5 分)s3 1 18 0 s2 9 18K 0 s1 182K 0 第 6 页 共 8 页 s0 18K （5 分)（5 分）37。解：(1）包围圈数N0，P0，稳定；（5 分）（2）正穿越次数为 1，负穿越次数为 0，10P/21，稳定；（5 分）（3)正穿越次数为 1，负穿

11、越次数为 1，11P/20，稳定。（5 分)38.解:这是一个无交叉多回路结构图，具有并、串联，局部反馈，主反馈系统。首先将并联和局部反馈简化如图（b)所示，再将串联简化如图（c)所示。（3 分)(4 分)（4 分）系统开环传递函数为（2 分）系统闭环传递函数为（2 分）39。解：对数幅频特性每画对一段得 3 分，横坐标上的转折频率标对得 2 分，相频特性渐进线相位标对得 2 分，曲线基本画对得 3 分。40.解:系统闭环传递函数（4 分）系统的特征方程（4 分）特征根（4 分）为一对共轭复根,且具有负实部，故该系统稳定。（3 分）41.解:设回路电流为i,根据基尔霍夫电压定律有 （1）（4

12、分）（2)（4 分)将方程(1)变形得（2 分）代入式（2)中（2 分）得 （2 分）整理后得（1 分)即 （1 分）42.解：系统的闭环传递函数为:(2 分）所以:（2 分）（1）将K10，代入,求得：Kh0。216；(2 分）（2)(2 分）()-180 0 L()-270 1 0.1 100 60 40 40 第 7 页 共 8 页 算出：Kh0.27，（3 分）（2 分)算出：ts1。02(s）,tr0。781(s）。（3 分）43。解:根据基尔霍夫电压定律列方程如下：（4 分）对上述方程进行拉氏变换（2 分）传递函数为（3 分）展开得（2 分）对上式进行拉氏反变换（3 分)整理后得(

13、2 分）44。解：1)首先将分成几个典型环节.(2 分）显见该系统由放大环节，积分环节，惯性环节,一阶微分环节组成.（1 分）2）分别做各典型环节的对数频率特性曲线。K=7.5 20lgK=17。5dB ；1=2,2=3（1 分）对数幅频特性：（2 分）相频特性:(2 分)其对数频率特性曲线如图所示。(2 分）3）计算（2 分）所以 （1 分）由图可知 部份,对线无穿越,故系统闭环稳定.（1 分）（2 分）45.解：取x3为阻尼器活动端的移动量,按牛顿定律列力学方程如下：（4 分）上式进行拉氏变换得（3 分）得（1 分）经计算整理得（1 分）（1 分）第 8 页 共 8 页（1 分）两边取拉氏反变换得(3 分)即(2 分）三、填空题（略)