机械工程控制基础考试题A.doc

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1、《机械工程控制基础》考试试卷（A卷）班级姓名学号题号一二三四总得分评卷人审核人得分一、填空题（每空1分，共20分）1、对控制系统的基本要求是________、_______、________。2、已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换L[f(t)]=。3、二阶系统的极点分别为s1=−0.5,s2=−4，系统增益为2，则其传递函数G(S)=。4、零频幅值A(0)表示当频率接近于零时，环系统输出的幅值与输入幅值之比。5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题，机械工程控制就是研究_______、_______、输出三者之间的动态关系。6、系统的频率特性求取

2、有三种方法：根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的s换为来求取。7、微分环节的控制作用主要有_________、________、________。8、二阶系统的传递函数为，其中为系统的__________，当时为系统。在阻尼比ξ<0.707时，幅频特性出现峰值，称______，此时的频率称谐振频率ωr＝。9、一般称能够用相同形式的数学模型来描述的物理系统成为系统。10、对自动控制系统按照输出变化规律分为__________系统、________系统、_____________系统。11、对积分环节而言，其相频特性∠G(jw)=________。二、选择题

3、（每题1分，共15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.已知F(s)=L［f(t)］，若F(s)=,则f(t)

4、t=?()A.B.1C.D.03.下列系统中为线性系统的微分模型为：()。A.B.C.D.4.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1C.不能用微分方程表示D.系统总是稳定的5.二阶系统的传递函数为,则系统增益为()。A.10B

5、.0.5C.4D.56.已知一个系统的单位阶跃响应为，则该系统的单位脉冲响应为（）。A.B.C.D.7.某系统的传递函数为系统的零极点为()。A.极点s1=-1,s2=-2,零点s3=5B.极点s1=1,s2=2C.极点s1=-1,s2=-2D.极点s1=1,s2=2,零点s3=-58.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9.系统如图，其稳态误差定义为()。A.ess=SG(S)B.ess=te(t)C.ess=e(t)D.ess=e(t)10.某系统传函数为G(s)=，则转角频率为()。A.B.τC.

6、k/τD.kτ11.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.系统阶次越低，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12.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13.系统的正弦响应是指()A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况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14.劳斯判据应用于控制

7、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15.设ωc为幅值穿越(交界)频率，φ(ωc)为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为()A.180°－φ(ωc)B.φ(ωc)C.180°+φ(ωc)D.90°+φ(ωc)三、计算分析题（共40分）1、通过方框图的等效变换求取下图系统的传递函数G(s)=Xo(s)/Xi(s)。（15分）2、如下图所示的机械系统，在质量块m上施加一个阶跃力xi(t)=3牛顿后，系统的时间响应xo(t)如右图所示，试写出系统的最大超调量MP，峰值时间

8、tp，计算弹簧的刚度K、质量块的质量m和阻尼系数的值。（15分）3、设系统的特征方程为D(S)＝S5+3S4+4S3+12S2-5S-15试用Routh表判别系统的稳定性，并说明该系统具有正实部特征根的个数。（10分）四、综合题（共25分）1．已知某单位负反馈最小相位系统的对数幅频特性曲线如下图所示，试:（13分）(1)写出该系统的开环传递函数；(2)求该系统的剪切频率和相位裕量。（图中：-2指斜率-40dB,-1指斜率-20dB）2．设为某系统的开环传递函数。（12）（1）概略绘制系统的开环Nyquist图；（2）讨论值不同时系统的稳定性。《机械工程控制基础》