2011机械控制工程试题15份.doc

贵州大学明德学院2010-2011 学年重修考试试卷 机械工程控制基础注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。4. 满分100分，考试时间为120分钟。题 号一二总 分统分人得 分得 分评分人 一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码写在下表内。每小题2分，共20分）题号12345678910答案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、设，则 。 A、 B、 C、 D、3、某系统的微分方程为，它是 。A、线性时变系统 B、非线性系统C、线性定常系统 D、无法确定4、对于单位负反馈 。A、系统的误差等于偏差 B、系统的误差不等于偏差 C、系统的误差不等于偏差，但存在一定的关系 D、无法确定5、某环节的传递函数为G(s)=，它是 。A、延时环节 B、比例环节 C、惯性环节 D、积分环节6、某系统的传递函数为G(s)=，其零、极点是 。A、零点s=-6；极点s=-2，s=-5 B、零点s=-2；极点s=-6,s=-5C、零点s=-2，s=-6；极点s=-5 D、零点s=2；极点s=6,s=57、一个线性系统的稳定性取决于 。A、系统的输入 B、系统本身的结构和参数C、系统的初始状态 D、外界干扰8、利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，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9、一闭环系统的开环传递函数为，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 C、I型系统，开环增益为4 D、0型系统，开环增益为410、当时，各型乃氏曲线均趋于0，从第几象限趋于零取决于开环传递函数的 。A、分母阶次 B、分母、分子阶次差C、分子阶次 D、分母、分子阶次和得 分评分人二、计算作图题（共80分）1、如图机械系统，其中K=4，c=2 ，m=1为常数，阻尼器的阻尼比c与物体m在力f(t)的作用下移动的速度成正比，且物体m的位移为y(t)。试求：（1）系统的微分方程；（2）系统的传递函数。（10分）y(t)f(t)kcm2、化简下列方框图，写出步骤，求出系统的闭环传递函数（方法不限）。（15分）G1H2H1G2G3G4G5XiXo3、已知控制系统的方框图如下所示，当有一单位阶跃信号作用于系统时，试求系统的性能指标、和（）。（12分）XiXo4、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，试求输入为时系统的稳态误差。（15分）5、已知系统的特征方程为，试判断系统的稳定性。（10分）6、作的近似伯德图。（幅频可用渐进线，相频不要求很精确） （18分）参考答案及评分标准（A卷）一、 单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码写在下表内。每小题2分，共20分）题号12345678910答案BCCACBBDCB二、 计算作图题（80分）1、解：输入，输出，设中间变量、。(1) 写出系统的微分方程 3分 2分由于 ，所以，系统的微分方程为 1分（2） 写出系统的传递函数 2分 2分2、方法一： 所以，方法二：5分解：系统有两条前向通道： , 1分 系统有四个回环，其传输之和为： 2分系统没有两两互不接触回环，所以 1分 ， 1分 5分3、解：系统的闭环传递函数为： 2分因此有 （） ， 2分 （） 2分所以， 峰值时间 （s） 2分 调节时间 （s） （） 2分 最大超调量 2分4、解：求系统的静态误差系数 3分 3分 3分由于系统为单位负反馈系统，所以稳态误差等于稳态偏差，即 2分 4分 5、解：列劳斯表如下 1 3 5 1分 1 3 0 1分 5 0 2分 0 0 0 1分 5 0 0 1分 由于劳斯表的第一列有小于和0的元素，所以系统不稳定。 4分6、解：（1）标准化 2分 （2）求转角频率 的转角频率 1分 的转角频率 1分（3）画低频渐近线 2分 确定基准点为 （1，20lg10） 因此，过基准点 （1，20）作斜率的斜线，如图（4）在低频渐近线的基础上，当 时，画斜率为的水平线；当 时，画斜率为的斜线，