机械控制工程基础试题和答案

1、.一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2 分，共 40 分）1 闭环控制系统的特点是A 不必利用输出的反馈信息B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制C 不一定有反馈回路D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的2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3 L f (t)sb2s2b2 ，则 f (t )Asin btb cosbtB

2、b sin btcosbtCsin btcosbtDb sin btb cosbt4已知F ( s)1，且 a0 ，则f ( )s( sa)A0B1C1D 1a2a5已知函数 f (t) 如右图所示，则F (s)1s1s1s213As e2s2 eBs es22s1s1s13s3sCs2 (se2 e2 e2se )D1 (e s1 e s2e s )s2s6某系统的传递函数为G( s)(s10)( s，其零、极点是10)( s 3)A 零点B 零点s10， s3 ；极点s10s10 ， s3 ；极点s10word 范文.C零点s10；极点s10 ， s3D没有零点；极点s37某典型环节的传递

3、函数为G (s)Ts ，它是A一阶惯性环节B二阶惯性环节C一阶微分环节D二阶微分环节8系统的传递函数只与系统的有关。A输入信号B输出信号C输入信号和输出信号D本身的结构与参数9系统的单位脉冲响应函数g(t )10 sin 4t ，则系统的单位阶跃响应函数为A 40cos4tB40C 2.5(cos 4t 1)D101616s2s210对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率A 前者影响调整时间，后者不影响B 后者影响调整时间，前者不影响C 两者都影响调整时间D 两者都不影响调整时间111典型一阶惯性环节的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得，Ts1时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的

4、95% 所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12已知 G ( s)G1 (s)G 2 ( s) ，且已分别测试得到：G1 ( j ) 的幅频特性G1 ( j)A1 ( ) ，相频 G1 ( j)1()G2 ( j ) 的幅频特性G2 ( j)2 ，相频 G2 ( j )0.1则j 0.11 ( )A G ( j ) 2A1 ( ) eword 范文.BG ( j ) 2 A1 ( ) e j 1 ( ) 0.1 CG ( j )2A1 ( ) e j 1 ( ) 0.1 DG ( j)2 A1() e j 0.11

5、 ()13已知G (s)k，其相频特性为(1 0.2s)(1 0.8s)Aarctg 0.16Barctg 0.2arctg 0.8C(arctg 0.2arctg 0.8 )Darctg 0.2arctg 0.814若系统的 Bode 图在1 处出现转折（如图所示） ，其渐近线由20db/ dec转到0db / dec，这说明系统中有一个环节是As1B1s1C11s12D1s221s2115设某系统开环传递函数为：G (s)10，则此闭环系统s2 (3s 1)A稳定B不稳定C临界稳定D满足稳定的必要条件16 (c ) 为开环频率特性幅值等于1 时的相位角，则相位裕度等于A180(C )B(C

6、 )word 范文.C180(C)D (C)18017系统的开环对数坐标图（ Bode 图）与极坐标图（Nyquist 图）之间的对应关系为A Bode 图上的零分贝线对应于Nyquist 图上的 (1, j 0) 点BBode 图上的 180 线对应于Nyquist 图的负实轴CBode 图上的负分贝值对应于Nyquist 图负实轴上 (,1) 区间DBode 图上的正分贝值对应于Nyquist 图正实轴18若已知某系统串联校正装置的传递函数为sa ，其中absb则它是一种A相位滞后超前校正B相位滞后校正C相位超前校正D相位超前滞后校正19从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率c 200

7、，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系统稳态误差减至最小的是0.5s1AB0.05s10.1s1CD0.5s10.05s10.5s10.0005s10.005s120下列串联校正装置的传递函数中，能在频率c1 处提供最大相位超前角的是0.5s1B2s1A112s0.5s2.5s1D0.4s1C12.5s10.4s二、简答题（ 1,2小题每题7 分， 3,4 小题每题8 分，共计30 分）word 范文.11 试求一阶系统的单位阶跃响应c(t ) ，画出近似响应曲线，并标出时间常数T 的值。0.5s1K，且 K 1,T0 ，试绘制其极坐标

8、近似图（Nyguist 图）。2 已知传递函数为 G (s)s2 (Ts1)3 某系统 Bode 图如下图（ 1）系统稳定与否？如果稳定，稳定程度如何？（ 2）在答题纸上重新画出该图，并标出相位余量、幅值余量 kg (db ) 、剪切频率c ，相位穿越频率 g 。K4 已知单位反馈系统的开环传递函数为G ( s) ，系统稳定的 K 值范围。 s(s 4)( s 5)三、综合计算题（每题16 分，共 80 分）1 如右图所示的电路系统，输入 u1( t) ，输出电压 u2 (t ) 。（ 1） 建立系统的微分方程组；（ 2） 求系统的传递函数。2某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出传递Y (

9、s) 。X ( s)word 范文.3系统的方块图如下图所示，a) 求系统的单位阶跃响应；b)当输入正弦信号x(t)10 sin 10t 时，系统的稳态响应；c) 求系统的阻尼比和固有圆频率。4系统方块图如图所示，输入r (t ) 1( t) ， n(t )11(t ) 。2求系统在 r (t) 、 n(t ) 各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。word 范文.5 已知系统的开环传递函数为G K(s)100(0.2s1)，1)( s210 ss( s100)在答题纸上按照下图所给比例，画出 Bode 图的幅频图和相频图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜

10、率；相频图不要求十分精确）word 范文.一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共 40分）1.B2.C3.B4. C5.C6.C7. C8.D9.C10. C11.D12.C13.C14. A15.B16. A17. B18.C19.B20. D二、简答题（ 1,2小题每题7 分， 3,4小题每题8 分，共计30 分）111， 解：C( s)G ( s) R(s)0.5s1s10.5s 0.5s 1 c(t ) 1 e 2t图如右所示。2， 解：3， 解：稳定。但相位稳定余量小，即稳定程度不好。, K g (db),c ,g

11、如图所示。4， 解：系统的特征方程为：s39s220sK0Routh 阵如右所示，由Routh 判据得：0K180word 范文.二、综合计算题（每题16 分，共 80 分）1， 解：设流过R1 的电流为 i1 ( t) ，流过 R2 的电流为 i2 ( t)u1 (t)1i 1( t) i2(t ) dtR1i1(t )C1则：1i1 (t ) i 2 (t) dtR2 i2 (t )u2 (t )C1u2 (t)1i 2 (t )dtC2对上式进行零初始条件拉氏变换得：U 1 (s)R1I1(s)1 I 1( s)I 2 (s)C1 s1 I1 (s)I 2 (s)R2 I 2 ( s)U

12、 2 (s)C1 sU 2 (s)1I 2 ( s)C2 s消去中间变量I 1( s), I 2 (s) ，得系统的传递函数为：U 2 (s)1G ( s)U 1 (s)R1R2C1C2 s(R1C1R2C2R1C 2 )s12， 解：word 范文.所以Y (s)G1( s)G2 ( s)G3 (s)G (s)1 G3 (s)G1 (s)G3 (s)H ( s)X (s)3， 解：a)系统的传递函数为：G ( s)100.1s2s10110Y ( s)0.1s2s10从而s1(s5)5s(s5)2(55)2所以yt)1e 5tcos5t5 e 5tsin 5t(555b)y (t)X 0 G( j) sin(t)101010(100.1 102 )210 2sin(10tarctg10 0.1 102 )10sin(10t90 )c)2 n10 ，2100n所以：n10 ，0.54，