武汉理工大学2018物流学院复试资料控制工程2习题解答

二 题目 题目 已知 则其 ttf5 0 tfL A B 2 5 0 ss 2 5 0 s C D 2 2 1 ss2 1 分析与提示 分析与提示 由拉氏变换的定义计算 可得 2 1 5 0 s tfL 答案 答案 C 题目 题目 函数f t 的拉氏变换 L f t 分析与提示 分析与提示 拉氏变换定义式 答案 答案 dtetf st 0 题目 题目 函数的拉氏变换 L f t at etf 分析与提示 分析与提示 拉氏变换定义式可得 且 f t 为基本函数 答案 答案 as 1 题目 题目 若 则 t ettf 22 tfL A B 2 2 s 3 2 2 s C D 2 2 s 3 2 2 s 分析与提示 分析与提示 拉氏变换定义式可得 即常用函数的拉氏变换对 3 2 2 s tfL 答案 答案 B 题目 题目 拉氏变换存在条件是 原函数 f t 必须满足 条件 分析与提示 分析与提示 拉氏变换存在条件是 原函数 f t 必须满足狄里赫利条件 答案 答案 狄里赫利 题目 题目 已知 则其 15 0 ttf tfL A B 2 5 0 ss 2 5 0 s C D ss 1 2 1 2 s2 1 分析与提示 分析与提示 由拉氏变换的定义计算 这是两个基本信号的和 由拉氏变换的线性性 质 其拉氏变换为两个信号拉氏变换的和 ss tfL 11 5 0 2 答案 答案 C 题目 题目 若 则 ss s sF 2 14 tf t lim A 1 B 4 C D 0 分析与提示 分析与提示 根据拉氏变换的终值定理 即有 lim lim 0 ssFtff st 4 14 lim lim 2 0 ss s stf st 答案 答案 B 题目 题目 函数的拉氏变换 L f t tetf at cos 分析与提示 分析与提示 基本函数的拉氏变换为 由拉氏变换的平移性质可知t cos 22 s s 2 2 as as tfL 答案 答案 2 2 as as 题目 题目 若 则 as sF 1 0f 分析与提示 分析与提示 根据拉氏变换的初值定理 即有 lim lim 0 0 ssFtff st 1 1 1 lim 1 lim lim 0 000 s a as stff sst 答案 答案 1 题目 题目 函数的拉氏变换 L f t ttf 分析与提示 分析与提示 此为基本函数 拉氏变换为 2 1 s 答案 答案 2 1 s 题目题目 拉氏反变换的求法有多种方法 其中比较简单的方法是由查拉氏变换表得 sF 出及 分析与提示分析与提示 拉氏反变换的求法有多种方法 其中比较简单的方法是由查拉氏变 sF 换表得出及部分分式展开法 答案答案 部分分式展开法 题目 题目 已知 则其为多少 23 3 2 ss s sF sFL 1 分析与提示 分析与提示 首先对 F s 进行因式分解 即 2121 3 23 3 2 s B s A ss s ss s sF 解得 2 21 3 1 1 s ss s sA 1 21 3 2 2 s ss s sB 因此 tt ee s L s LsFLtf 2 111 2 2 1 1 2 答案 答案 tt ee 2 2 题目题目 的拉氏反变换为 s sF 1 分析与提示分析与提示 此为基本函数 答案答案 1 tf 题目题目 的拉氏反变换为 as sF 1 分析与提示分析与提示 此为基本函数 答案答案 at etf 题目题目 的拉氏反变换为 1 1 Ts sF 分析与提示分析与提示 此为基本函数 答案答案 T t e T tf 1 题目题目 线性系统与非线性系统的根本区别在于 A 线性系统有外加输入 非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入 非线性系统有外加输入 C 线性系统满足迭加原理 非线性系统不满足迭加原理 D 线性系统不满足迭加原理 非线性系统满足迭加原理 分析与提示分析与提示 数学模型表达式是线性的系统称为线性系统 满足叠加性和均匀性 答案答案 C 题目 题目 对于一个线性定常系统 A 如有多个输入 则输出是多个输入共同作用的结果 B 可用拉氏变换方法得出输入与输出之间的传递函数 C 每个输入所引起的输出不可分别单独计算 因多个输入之间互相影响 D 可用线性微分方程式来描述 E 不能在频率域中判别它的稳定性 分析与提示 分析与提示 线性系统满足叠加性 因此 A 正确 B 为传递函数的定义 D 为线性系统 的定义之一 答案 答案 A B D 题目 题目 某系统的微分方程为 则它是 3 00 0 txxtxtx i A 线性定常系统 B 线性系统 C 非线性系统 D 非线性时变系统 分析与提示 分析与提示 数学模型表达式是线性的系统称为线性系统 题目表示的微分方程不是 线性的 故不是线性系统 答案 答案 C 题目 题目 定量地描述系统的动态性能 揭示系统的结构 参数与动态性能之间的数学表 达式称为系统的 分析与提示 分析与提示 数学模型是定量地描述系统的动态性能 揭示系统的结构 参数与动态 性能之间的数学表达式 答案 答案 数学模型 题目 题目 线性系统满足两个重要性质 分别为 分析与提示 分析与提示 线性系统满足叠加性和均匀性 答案 答案 叠加性 均匀性 题目题目 线性系统与非线性系统的根本区别在于 A 线性系统有外加输入 非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入 非线性系统有外加输入 C 线性系统满足迭加原理 非线性系统不满足迭加原理 D 线性系统不满足迭加原理 非线性系统满足迭加原理 分析与提示分析与提示 数学模型表达式是线性的系统称为线性系统 满足叠加性和均匀性 答案答案 C 题目 题目 列写如下图所示电网络的微分方程 分析与提示 分析与提示 首先明确系统的输入和输出 其输入为 输出为 然后分别列写中 1 u 2 u 间环节的微分方程 最后消除中间变量 并整理 答案 答案 1 系统输入为 输出为 1 u 2 u 2 根据基尔霍夫原理 可得到如下微分方程组 121 1 11 1 udtii C Ri dtii C dti C Ri 21 1 2 2 22 11 22 2 1 udti C 3 消除中间变量 并整理 12 2 212211 2 2 2 2211 uu dt du CRCRCR dt ud CRCR 题目 题目 下图是一机械系统 试写出系统的微分方程 分析与提示 分析与提示 首先明确系统的输入和输出 然后分别列写中间环节的微分方程 最后 消除中间变量 并整理 答案 答案 由牛顿定律 有 ooioi xkxxkxxc 21 即 iioo xkxcxkkxc 121 题目 题目 任何机械系统的数学模型都可以应用 来建立 电气系统主要根据 来建立的数学模型 分析与提示 分析与提示 任何机械系统的数学模型都可以应用牛顿定理来建立 电气系统主要根 据基尔霍夫电流定律和电压定律来建立的数学模型 答案 答案 牛顿定理 基尔霍夫电流定律和电压定律 题目 题目 机械系统中以各种形式出现的物理现象 都可以使用 和 三个要素来描述 分析与提示 分析与提示 机械系统中以各种形式出现的物理现象 都可以使用质量 弹性和阻尼 三个要素来描述 答案 答案 质量 弹性 阻尼 题目题目 系统的某输入输出的拉氏变换分别记为 Xi S Xo S 对应的传递函数记为 G S 则 A 在零初始条件下 G S Xi S Xo S B 在任何初始条件下 G S Xo S Xi S C G S 可以有量纲 也可以无量纲 D 若以 g t 表示其脉冲响应函数 则 G S L g t E 在零初始条件下 G S Xo S Xi S 分析与提示分析与提示 对于线性定常系统 当输入及输出的初始条件为零时 系统输出 的 Laplace 变换与输入的 Laplace 变换之比 txo sXo txi sXi 答案答案 C D E 题目 题目 当满足 条件时 线性定常系统的输出量y t 的拉氏变换Y s 与输入量 x t 的拉氏变换X s 之比叫做系统的传递函数 xi c x k1 k2 分析与提示 分析与提示 当满足零初始条件时 线性定常系统的输出量y t 的拉氏变换Y s 与输 入量x t 的拉氏变换X s 之比叫做系统的传递函数 答案 答案 零初始 题目 题目 当满足零初始条件时 线性定常系统的输入量x t 的拉氏变换X s 与输出量 y t 的拉氏变换Y s 之比叫做系统的传递函数 分析与提示 分析与提示 当满足零初始条件时 线性定常系统的输出量y t 的拉氏变换Y s 与输 入量x t 的拉氏变换X s 之比叫做系统的传递函数 答案 答案 错 题目 题目 传递函数的定义中包括三个基本要素 输出与输入的拉氏变 换之比 分析与提示 分析与提示 传递函数的定义中的三个基本要素为 线性定常系统 零初始条件 输 出与输入的拉氏变换之比 答案 答案 线性定常系统 零初始条件 题目 题目 零初始条件的含义是什么 分析与提示 分析与提示 输入及其各阶导数 输出及其各阶导数在 0 时刻均为零 答案 答案 1 输入在时才开始作用于系统 即输入及其各阶导数在时刻均 0t 0t 为 0 2 系统在时处于相对静止状态 即输出及其各阶导数在时刻均为 0 0t 0t 题目题目 下图是一机械系统 试写出系统的传递函数 分析与提示分析与提示 明确输入与输出 建立系统中间环节的微分方程 对微分方程做拉氏变 换 得到中间环节的传递函数 消除中间变量 整理 答案答案 系统微分方程为 i x o x 2 k ix ox 2 B ox x 1 B ox x 1 Bxk1 对上式进行拉氏变换 xi B2 B1 x k2 k1 x s sXsX oi 2 k sXsX oi 2 B sXsXo 1 B s sXsXo 1 B 1 k sX 消去得 sX G s sBksBksBk ssBkBk sX sX i111122 1122 题目 题目 若系统的微分方程为 则系统的传递函数rryyyy25005015 为 sR sY 分析与提示 分析与提示 直接由传递函数的定义求 即输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比 首先对微分方程两边进行拉氏变化 为 sRssRsYssYsYssYs25005015 23 传递函数为 5005015 2 23 sss s sR sY 答案 答案 5005015 2 23 sss s sR sY 题目 题目 传递函数有两种方法 实验法 分析与提示 分析与提示 传递函数的两种求法为解析法和实验法 答案 答案 解析法 题目 题目 对于实际系统 传递函数分子多项式的阶次应大于分母多项式的阶次 分析与提示 分析与提示 实际系统 其传递函数分子多项式的阶次应不大于分母多项式的阶次 答案 答案 错 题目 题目 传递函数中如果 填分母或分子 s 的最高阶次等于 n 则称这种系 统为 n 阶系统 分析与提示 分析与提示 传递函数中分母 s 的最高阶次 等于输出量最高阶导数的阶次 如果 s 的最高阶次等于 n 则称这种系统为 n 阶系统 答案 答案 分母 题目题目 传递函数不表明所描述系统的物理结构 不同的物理系统 只要它们动态特性 相同 就可用同一传递函数来描述 这样的系统称为 分析与提示分析与提示 传递函数不表明所描述系统的物理结构 不同的物理系统 只要它们动 态特性相同 就可用同一传递函数来描述 这样的系统称为相似系统 答案答案 相似系统 题目 题目 关于传递函数正确的说法有 A 传递函数的分母与系统的输入无关 B 实际系统的传递函数分母中 s 的阶次不小于分子中 s 的阶次 C 传递函数是无量纲的 D 不同物理类型的系统 可以具有相同形式的传递函数 E 在零初始条件下 系统输出的拉氏变换取决于输入和其传递函数 分析与提示 分析与提示 传递函数的分母反映了由系统的结构和参数所决定的系统的固有特性 与输入无关 实际系统的传递函数分母中 s 的阶次不小于分子中 s 的阶次 传递函数可以 无量纲 也可以有量纲 不同物理类型的系统 可以具有相同形式的传递函数 称为相似 系统 系统的初始条件为零时 系统输出的拉氏变换取决于输入和其传递函数 答案 答案 A B D E 题目 题目 任何条件下 系统传递函数都能完全反映系统的动态历程 分析与提示 分析与提示 当系统的初始条件不为零时 传递函数不能完全反映系统的动态历程 答案 答案 错 题目 题目 传递函数既描述了系统的外部特性 又描述系统的内部特性 分析与提示 分析与提示 传递函数只表示系统的输入量和输出量之间的数学关系 描述系统的外 部特性 而未表示系统中间变量之间的关系 描述系统的内部特性 答案 答案 错 题目 题目 对于传递函数的极点 零点和放大系数 一般 影响系统的稳定 性 影响系统的瞬态响应曲线的形状 即系统的瞬态性能 决定 了系统的稳态输出值 分析与提示 分析与提示 对于传递函数的极点 零点 和放大系数 一般 极点影响系统的稳定 性 零点影响系统的瞬态响应曲线的形状 即系统的瞬态性能 不影响稳定性 放大系数 决定了系统的稳态输出值 答案 答案 极点 零点 放大系数 题目题目 某典型环节的传递函数为 则该环节为 TssG 1 A 惯性环节 B 积分环节 C 微分环节 D 比例环节 分析与提示分析与提示 应熟记各个典型环节的传递函数 微分方程 答案答案 B 题目 题目 某传递函数 则它是由组成的 sK s KKsG 321 1 A 比例环节 积分环节 B 比例环节 微分环节 C 比例环节 惯性环节 D 比例环节 积分环节 微分环节 分析与提示 分析与提示 熟记各个典型环节的传递函数 微分方程 K1 为比例环节 为积 s K 1 2 分环节 为微分环节 sK3 答案 答案 D 题目 题目 设一惯性环节的传递函数为 则其时间常数和增益分别是 52 3 s A 2 3 B 2 3 2 C 2 5 3 5 D 5 2 3 2 分析与提示 分析与提示 化为惯性环节传递函数的标准形式 即时间常 1 5 2 5 3 1 s Ts K sG 数为 2 5 增益系数为 3 5 答案 答案 C 题目 题目 传递函数框图中的环节是根据动力学方程来划分的 一个环节代表一个物理元 件 物理环节或子系统 一个物理元件就是一个传递函数环节 分析与提示 分析与提示 传递函数框图中的环节是根据动力学方程来划分的 一个环节并不一定 代表一个物理元件 物理环节或子系统 一个物理元件也不一定就是一个传递函数环节 也许几个物理元件的特性才组成一个传递函数环节 也许一个物理元件的特性分散在几 个传递函数环节中 答案 答案 错 题目 题目 当振荡环节的时 输出无振荡 为非振荡环节 而是两个 1 的组合 分析与提示 分析与提示 当振荡环节的时 输出无振荡 为非振荡环节 而是两个一阶惯1 性环节的组合 答案 答案 一阶惯性环节 题目 题目 存在储能元件和耗能元件的典型环节是 A 比例环节 B 微分环节 C 积分环节 D 惯性环节 分析与提示 分析与提示 惯性环节存在储能元件和耗能元件 阶跃输入下 输出不能立即达到稳 定值 答案 答案 D 题目题目 环节有三种基本联接方式 为 分析与提示分析与提示 环节的三种基本联接方式为串联 并联 反馈联接 答案答案 串联 并联 反馈联接 题目 题目 由串联环节所构成的系统 当无负载效应影响时 它的总传递函数等于个环节 传递函数的代数和 分析与提示 分析与提示 由串联环节所构成的系统 当无负载效应影响时 它的总传递函数等于 个环节传递函数的乘积 由并联环节所构成的系统 当无负载效应影响时 它的总传递函数等于个环节传递函 数的代数和 答案 答案 错 题目 题目 开环系统的传递函数称为开环传递函数 分析与提示 分析与提示 闭环系统的前向通道传递函数 G s 与反馈回路传递函数 H s 之乘积 G s H s 称为系统的开环传递函数 答案 答案 错 题目 题目 求如下反馈系统的输出 分析与提示 分析与提示 系统输出为的输出和干扰输出的总和 sX sN 答案 答案 1 在输入量 X s 的作用下可把干扰量 N s 看作为零 系统的输出为 sYR 则 1 21 21 sX sHsGsG sGsG sXsGsY RR 2 在干扰量N s 作用下 可把输入量X s 看作为零 系统的输出为 则 sYN 1 21 2 sN sHsGsG sG sNsGsY NN 3 系统总的输出量 1 1 21 2 sNsXsG sHsGsG sG sYsYsY NR 题目 题目 单位反馈系统 其反馈反馈回路传递函数为 分析与提示 分析与提示 单位反馈系统 其反馈反馈回路传递函数为 1 答案 答案 1 题目题目 化简如下图所示的系统 传递函数方框图 分析与提示分析与提示 首先消除交错回路 将 A 点前移至 B 点 然后依次从内向外化简反馈回 路 答案答案 题目 题目 化简如下图所示的系统 传递函数方框图 Xi s G1 H1 G2 H2 X s o G3 A B B s s G3 G3 G2 G2G3H2 G1 1 Xi s H1 X s o G3 A B s s G3 G2 G2G3H2G11 B Xi s B s s G3 X s o G3 G2G3H2 G2G1 1 G2G1H1 Xi s X s o G3 G2G3H2 G2G1 1 G2G1H1 G2G1G3 1 分 1 分 1 分 1 分 1 G 2 G 3 G 4 G 2 H 1 H 3 H sXi sXo 分析与提示 分析与提示 同习题一 首先消除里边两个反馈通道的交错 然后依次从内向外化简 反馈回路 答