2018机械工程控制基础考试题及答案

1填空题(每空 1 分，共 20 分)1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用_叠加_原理，而非线性控制系统则不能。2反馈控制系统是根据输入量和_反馈量_的偏差进行调节的控制系统。3在单位斜坡输入信号作用下，0 型系统的稳态误差 ess= _。4当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是_负数_时，系统是稳定的。5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和_反馈 _连接。6线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零_时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。7函数 te-at 的拉氏变换为 。2)(1as8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_相频特性_。9积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为_20_dBdec。10二阶系统的阻尼比 为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。11在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差 ess=_0_。120 型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为_0_dB/dec，高度为 20lgKp。213单位斜坡函数 t 的拉氏变换为 。21s14. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为_恒值_控制系统、_随动_ 控制系统和程序控制系统。15. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、_快速性_和准确性。16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与 _输入量、扰动量_的形式无关。17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数 和_无阻尼自然振荡频率 wn 。18. 设系统的频率特性 (j)=R()+jI(),则幅频特性|G(j )|=。)(22IR19. 分析稳态误差时，将系统分为 0 型系统、I 型系统、II 型系统，这是按开环传递函数的_积分_环节数来分类的。20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的_左_部分。21 从 0 变化到+时，惯性环节的频率特性极坐标图在_第四_象限，形状为_半_圆。22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。23二阶衰减振荡系统的阻尼比 的范围为 。1024G(s)= 的环节称为 _惯性_环节。1TsK25系统输出量的实际值与_输出量的希望值_之间的偏差称为误差。326线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用_线性微分_方程来描述。27 稳定性 、 快速性 和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。28二阶系统的典型传递函数是 。22nws29设系统的频率特性为 ，则 称为 实频特性 。)(jIR)j(G)(R30. 根据控制系统元件的特性，控制系统可分为_线性_ 控制系统、非线性_控制系统。31. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和_准确性_。32.二阶振荡环节的谐振频率 r 与阻尼系数 的关系为 r= n。1233.根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类，控制系统可分为_开环_控制系统、_闭环_控制系统。34.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和_对数坐标_图示法。35.二阶系统的阻尼系数 =_0.707_时，为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负4实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。4. I 型系统 在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位GsK()2加速度输入下，稳态误差为 。5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以 c（截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。11. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速 性和精确或准确性。单项选择题：1.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为( )A.最优控制 B.系统辩识5C.系统校正 D.自适应控制2.反馈控制系统是指系统中有( )A.反馈回路 B.惯性环节C.积分环节 D.PID 调节器3.( )= ,(a 为常数)。1saA. Le at B. Le atC. Le (ta) D. Le (t+a) 4.L t2e2t=( )A. B. 13()s 1as()C. D. 2 235.若 F(s)= ，则 =( )41sLimftt0()A. 4 B. 2C. 0 D. 6.已知 f(t)=eat,(a 为实数)，则 L =( )ftd()0A. B. as 1as()C. D. 1() 7.f(t)= ，则 Lf(t)=( )320tA. B. s 12seC. D. 32e 38.某系统的微分方程为 ,它是( )5200()()xttxtiA.线性系统 B.线性定常系统C.非线性系统 D.非线性时变系统69.某环节的传递函数为 G(s)=e2s ，它是( )A.比例环节 B.延时环节C.惯性环节 D.微分环节10.图示系统的传递函数为( )A. 1RCsB. C. RCs+1D. RCs111.二阶系统的传递函数为 G(s)= ,其无阻尼固有频率 n 是( )34102sA. 10 B. 5 C. 2.5 D. 2512.一阶系统 的单位脉冲响应曲线在 t=0 处的斜率为( )KTs1A. B. KT C. D. KT2 KT213.某系统的传递函数 G(s)= ,则其单位阶跃响应函数为( )Ts1A. B. C. K(1e t/T ) D. (1e Kt/T )1TeKt/ et/14.图示系统称为( )型系统。A. 0B. C. D. 15.延时环节 G(s)=es 的相频特性G(j) 等于( )7A. B. C.D.16.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数 G(s)为( )A. 1+Ts B. 1TsC. D. (1+Ts)21Ts17.图示对应的环节为( )A. TsB. 1TsC. 1+TsD. 1s18.设系统的特征方程为 D(s)=s3+14s2+40s+40=0，则此系统稳定的 值范围为( )A. 0 B. 014 D. r D. 两者无关28.串联相位滞后校正通常用于( )A.提高系统的快速性 B.提高系统的稳态精度C.减少系统的阻尼 D.减少系统的固有频率29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率 c=4 处提供最大相位超前角的是( )A. B. C. D. 41ss1401625.s06251.s30.从某系统的 Bode 图上，已知其剪切频率 c40，则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是( )A. B. C. D. 041.s041.s410s410s.单项选择题(每小题 1 分，共 30 分)1.B 2.A 3.A 104.B 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.B 16.D 17.C 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.C 25.C 26.A 27.C 28.B 29.D 30.B二、填空题(每小题 2 分，共 10 分)1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_和_有关。2.一个单位反馈系统的前向传递函数为 ，则该闭环系统的特Kss3254征方程为_开环增益为_。3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间 ts 与阻尼比、_和_有关。4.极坐标图(Nyq