机械控制工程复习题

1、机械控制工程复习题一、填空题1、按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。2、对自动控制系统按照输出变化规律分为自动调节系统、 随动系统 、 程序控制系统 。3、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 系统 、 输入、 输出 三者之间的动态关系。4、线性定常系统的传递函数，是在_零初始条件下 时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。5、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。6、系统传递函数只与_本身参数和结构_有关，与_输入_无关。7、在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 微分方程 、 传

2、递函数 动态结构图 频率特性 等。8、函数 的拉氏变换为 。9、阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。10、的环节称为_惯性_环节。11、二阶系统的传递函数为，其中为系统的 二阶系统的无阻尼固有频率 ，当时为 欠阻尼 系统。12、二阶系统的阻尼比为 _ 0 时，响应曲线为等幅振荡。13、二阶衰减振荡系统的阻尼比 的范围为 。14、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。15、二阶振荡环节的谐振频率r与阻尼系数的关系为 。16、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_连接。17、二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与 误差带 、_

3、无阻尼固有频率_有关。18、在单位斜坡输入信号作用下，型系统的稳态误差ess=_ 0 _。19、频率响应是线性定常系统对 正弦 输入的稳态响应。20、系统的频率特性求取有三种方法：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 jw 来求取。21、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。22、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。23、对微分环节而言，其相频特性G(jw)= 。24、稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与系统的 输入信号类型 有关。25、当时间趋于无穷大时，系统的输出称为 稳态响应 。 26

4、、对于线性系统，当在其输入端加一个正弦信号时，输出端得到的稳态响应的幅值和相位要变化，而 频率 不发生变化。27、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。28、谐波输入下，系统的 稳态 响应称为频率响应。29、 稳态误差 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统 控制精度 的程度。30、在单位加速度输入信号作用下，I型系统的稳态误差ess=_。二、单项选择题1、关于反馈的说法，正确的是（ D ） A反馈实质上就是信号的并联 B反馈都是人为加入的 C正反馈就是输入信号与反馈相加 D反馈就是输出以不同方式作用于系统2、开环系统与闭环系统最本质的区别是（ A

5、 ）A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路3、控制工程主要研究并解决的问题之一是（ B ）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，求系统的输出（响应）4、开环控制系统是指（ B ）对系统没有控制作用。A. 系统输入量 B. 系统输出量 C. 系统的传递函数 D. 系统的干扰5、令线性定常系统传递函数的分母多

6、项式为零，则可得到系统的( D )A代数方程 B状态方程 C差分方程 D特征方程7、( A )=(a为常数)。 A. LeatB. Leat C. Le(ta)D. Le(t+a)8、Lte2t=( A ) A. B. C. D. 9、若，则=( B )Fs=21s+12 ft=2e-12t A. 4B. 2 C. 0 D. 10、某环节的传递函数为G(s)=e4s，它是( B ) A.比例环节 B.延时环节 C.惯性环节 D.微分环节11、某环节的传递函数为，则该环节为（ B ） A. 惯性环节 B. 积分环节 C微分环节 D比例环节12、图示系统的传递函数为( C ) A. B. RCs+

7、1 C. D. 13、一阶系统的阶跃响应，(  D ) A.当时间常数T较大时有振荡B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡D.无振荡14、某一系统的稳态加速度偏差为一常数，则此系统是( D )系统。 A.0型B.有一积分环节的 C.没有积分环节的D. II型稳态误差型次输入信号单位阶跃单位速度单位加速度011+K01K001K15、图示系统称为( B )型系统。 A. 0 B. C. D. 16、一系统的开环传递函数为，则系统的开环增益和型次依次为( A )Gks=3s+62s3+13s2+15s K=615=0.4 A. 0.4，B. 0.4，C. 3，D. 317、单位反馈控制

8、系统的开环传递函数为G(s)=，则系统在r(t)=-3t输入作用下，其稳态误差为( B )Kv=limS0sG(s)=12 ess=3Kv=6 A. B. C. D. 018、微分环节的频率特性相位移()= ( A )A. 90° B. -90° C. 0° D. -180°19、二阶欠阻尼系统的上升时间为（ C ） A阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间 B阶跃响应曲线达到稳定值的时间 C阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间 D阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间20、二阶系统的传递函数为G(s)=，其无阻尼固有频率n是( B ) A. 10B.

9、5C. 2.5D. 2521、某系统的传递函数为G(s)=，其零、极点是( B )A.零点s=0.25，s=4；极点s=8，s=1B.零点s=8，s=1；极点s=0.25，s=4C.零点s=8，s=1；极点s=0.25，s=4D.零点s=8，s=1；极点s=0.25，s=422、已知机械系统的传递函数为，则系统的阻尼比、增益K和振荡频率n是（ C ）。Gs=n2s2+2n2s+n2A. 0.25，1，1 B. 0.5，4，1 C. 0.25，4，2 D. 0.5，1，223、二阶系统的调整时间长，则说明( B )。A. 系统响应快 B. 系统响应慢 C. 无阻尼固有频率大 D. 系统的精度差2

10、4、一个线性系统的稳定性取决于( B )。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25、二阶系统的传递函数为，其无阻尼固有频率n是( B )A. 10B. 5C. 2.5D. 2526、一阶系统的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( C ) A. B. KTC. D. 27、比例环节的对数幅频特性曲线是一条（ A ）。A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线 D.斜率为-10db/dec的直线三、综合应用题1、化简下列系统框图，并求其闭环传递函数。Gs=Xo(s)Xi(s)=G1G2G31-G2G3H2+G1G2H1+G1G2G3Gs=

11、Y(s)R(s)=ABCD1+AB+BC+CD+AB2C+ABCDGs=G1G2+G1G31+G2H1+G3H1+G1G2H2+G1G3H2一一H1/G2G1G2H2R(S)C(S)Gs=C(s)R(s)=G21+GH+GH12、求下列函数的拉斯变换和反变换。（1）解：uv=udv+vdu（2）（3） -23ste-st=-1s0e-std23t-1s023tde-st(4) 023te-stdt=-1s023tde-st答：移项求积分法(5)（6）（7）答：先将F(s)分母因式分解，则有（8）（9）答：3、单位反馈系统开环传递函数为，试求（1）闭环传递函数；答：（2） 阻尼比和无阻尼自然频率；答：（3） 系统的上升时间、峰值时间和最大超调量。答：4、已知传递函数如下图所示，求单位阶跃响应的最大超调量Mp、峰值时间tp和调整时间ts。答：5、设系统的方框图如下图所示，其中=0.6，n=5 rad/s，试求（10分）1）系统的闭环传递函数；2）当有一单位阶跃信号作用于系统时，求其性能指标峰值时间tp、最大超调量Mp和调整时间ts。6、 已知某系统是单位负反馈系统，其开环传递函数，则该系统在和信号作用下的稳态误差分别是多少？ 答：7、 已知单位反馈系统的开环传递函数为：，试求在参考输