机械控制工程基础试题和答案

1、、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s + b23.Lf(t)22，则f(t)s+bC2a零点s = -10,sin bt b cosbtsi

2、n bt cosbtbsin bt cosbtbsinbt b cosbt4.已知F(s) =s(s a)，且5.已知函数f (t)如右图所示，则F(s)1亠-es1T(se s1/ -(e s+1-s2e2s2-s1-se21 .e2s1Bes1e2-2e)6某系统的传递函数为G(s)二$213” r ”s22s-2se)(s 10)(s - 10)(s 3)其零、极点是s - -3;极点s - -10零点s = 10,s = 3；极点s = 10G(j ) =2几()e心C零点s -10；极点s-10,s-3D没有零点；极点s = 37某典型环节的传递函数为G（s） =Ts，它是&

3、系统的传递函数只与系统的O有关。10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11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,Ts +1时间常数是A响应曲线上升到稳态值的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）G2（S），且已分别测试得到:G1（ j）的幅频特性G（淳）=A,），相频NGM j怕）=陷伸）G2（j）的幅频特性G2（j ） =2，相频G2（j）=-0.1A一阶

4、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）=10sin4t,则系统的单位阶跃响应函数为A40cos4t40s216C2.5(cos4t -1)10s216BG(j ) =2 A( ) -ej 1)_0.1 CG(j H2AIC.) ej1(s1DG(j ) =2 A,C ) e0.11()13.已知G(s)=k(10.2s)(1 0.8s)，其相频特性为A- arctg 0.16 Barctg 0. arctg 0.8 C-(arctg 0.2， arctg 0.8，)Darctg 02 - ar

5、ctg 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Odb/dec,这说明系统中有一个环节是AS亠心B -S忖12s22 s一121015.设某系统开环传递函数为：G（s）=頁亍，则此闭环系统A稳定B不稳定C临界稳定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( JB(C)C180 -(，c)(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Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的（-1, j0）点Bode图上的-180线对应于Nyquist图的负

6、实轴Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上（-处,_Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴关系为ABCD1）区间18.若已知某系统串联校正装置的传递函数为则它是一种A相位滞后一超前校正BC相位超前校正D19.从某系统的Bode图上，已知其剪切频率相位滞后校正相位超前一滞后校正 c:200，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0.5S 10.05s 10.1s 10.5s 10.05s 10.5s 10.0005s 10.005s 120.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率cT 处提供最

7、大相位超前角的0.5s 1、简答题2s 12.5s 10.4s 12s 10.5s 10.4s 12.5s 11,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）1.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。0.5s +1K2.已知传递函数为G(s)=二，且K - 1,T 0，试绘制其极坐标近似图(Nyguist图)。s (Ts +1)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。三、综合计算题(每题16分，共80分)1.如右图所示的电路

8、系统，输入u1(t)，输出电压u2(t)。-(1)建立系统的微分方程组；叭) q二二G二 觀(2)求系统的传递函数。4.已知单位反馈系统的开环传递函数为G(s)二Ks(s - 4)( s - 5)，系统稳定的K值范围。2某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出传递Y(s)X(s) 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) = 10sin10t时，系统的稳态响应;c)求系统的阻尼比和固有圆频率。14.系统方块图如图所示，输入r(t) =1(t)，n(t)二丄1(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。X(s)1

9、0s(0.1 +1)Y(G100(0.2s + 1)2s(s 1)(s10s 100)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、各直线的斜率；相频图不要求十分精确）-2705.已知系统的开环传递函数为2000. 1II510-20-400.51irO80510一、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）I.B 2. C 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C 10. CII.D 12. C 13. C 14. A 15. B 16.

10、 A 17. B 18. C 19. B 20. D、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）解：C(s)二G(s)R(s)二0.5s十1 s10.5s 0.5s 1 c(t)=1_e2图如右所示。解：4,解：系统的特征方程为：32s 9s 20s K =0Routh阵如右所示，由Routh判据得:0 ： ： K : 180R解：稳定。但相位稳定余量小，即稳定程度不好。,Kg（db）c,g如图所示。20K二、综合计算题（每题16分，共80分）1,解：设流过Ri的电流为h（t），流过R2的电流为i2（t）1ui（tf.i肿1则：i1（t）2（t）dt二R2i2（t） U2（t

11、）G U2（t）1i2（t）dtC2对上式进行零初始条件拉氏变换得：1U1（s）= RJ1（S）l1（s）2（s）C1s1 l1（S）-l2（s）二R2l2（s）U2（s）C1s1U2（s） l2（s）C2s消去中间变量l1（s）, l2（s），得系统的传递函数为:1R1R2C1C2s （R1C1R2C2R1C2）s 12，解:G（s）二U2（s）U1（s）9b)y)=XG(jco) sin(at+即)10 10 =10 -sin( 10t - arctg2)J(10 -0.1汉102)2+10210 -0.1 0-10sin(10t -90 )c)2，n-10,；=100所以：-n=10，匸-0.5s 2 2s 110所以G(s) =Y(s)X(s)G(s) G2(S)G(S)1 G3(S) G(S)G3(S)H(S)3,解:a）系统的传递函数为:G(s)二100.1s2s 10从而1Y(s):s100.1s2s 101 _ (s 5)5s (s 5)2(5,5)2所以亦-y十宀os-亏宀n4,解：E(s)二1ZEs