机械工程控制基础第1阶段检测试题

1、江南大学现代远程教育第一阶段测试卷考试科目：机械工程控制基础 （第一章、第二章）（总分100分）时间：90分钟学习中心（教学点）批次：专业： 学号：姓名：层次：身份证号：得分:、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。）1、某系统的微分方程为3Xo(t) Ft)X。(t) = X(t)则它是(）。A、线性定常系统C、非线性系统2、 开环系统的控制信号取决于（A、系统的实际输出C、输入与输出之差3、 机械工程控制论的研究对象是（A、机床主传动系统的控制论问题C、自动控制机床的控制论问题4、对于控制系统，反馈一定存在与于A、开环系统C、闭环系统5、 闭环系统的特点是系统中存在（A、执行环

2、节C、反馈环节6、 开环控制系统的特点是（）。A、不能实行计算机控制C、容易引起不稳定B、线性系统D、非线性时变系统）。B、系统的实际输出与理想输出之差D、输入）。B、高精度加工机床的控制论问题D、机械工程领域中的控制论问题（ ）。B、线性定常系统D、线性时变系统）。B、运算放大环节D、比例环节B、存在信息反馈D、结构简单，成本低7、线性定常系统的微分方程为xO'(t)+2xO(t)+3x°(t)=4x(t)则该系统极点为()。A、$ = -1 + j V2； S2 = -1 - j J2B、$ = J2 + j;S2 = J2 j;C、s= 2 j;s= j;s=0D、以上

3、都对8、系统数学模型是指()的数学表达式。A、输入信号B、输出信号C、系统的动态特性D、系统的特征方程9、系统传递函数为G(s)=2 / (2s 2+3s+1),则系统放大系数为()°A、0.5B、1C、2D、无法确定10、下图所属环节为( )°B|Ju JA、微分环节C、导刖环节11、以下传递函数属于振荡环节的是A、G(s)=(2s+1)/(s 2+3s+2)C、G(s)=1 / (s 2+s+1)12、 以下关于信息的说法正确的是(A、不确定性越小的事件信息量越大C、越大的事件信息量越大B、积分环节D、惯性环节( )°B、G(s)=1 / (s 2+3s+2)

4、D、G(s)=(2s+1) / (s 2+s+1)°B、不确定性越大的事件信息量越大D、越小的事件信息量越大13、某传递函数 G(s)=K1+K2(1/s)+K 3S,则它是由()组成的。A、比例环节B、微分环节C、惯性环节D、PID环节14、 以下关于系统数学模型说法正确的是（）。A、只有线性系统才能用数学模型表示B、所有系统都可用精确的数学模型表示C、建立系统数学模型只能用分析法D、同一系统可以用不同形式的数学模型进行表示15、 在下列系统或过程中不存在反馈的有（）。A、抽水马桶B、电饭煲C、并联的电灯D、教学过程二、填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、 自动控制系统按

5、元件的静态特性分类，可分为：和_。2、 、和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。3、线性系统符合叠加原理，线性系统初始条件为零时，几个输入信号同时作用在系统上所产生的输出信号等于的和。4、用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是 5、 当二阶系统的特征方程的两根为 也系统称为临界阻尼系统；两根为 ，系统称为欠阻尼二阶系统；两根为时亠系统称为过阻尼二阶系统 。6、 一阶系统1 /（Ts+1）的单位阶跃响应为 。三、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1、 控制系统中常用的典型信号有哪些？2、 定值控制系统、伺服系统和程序控制系统各有什么特点？四、计算题（本题共4小题，每小题10分

6、，共40分）1、下图所示系统中，m1、m2是质量，k为弹簧的弹性系数，摩擦力为零，f （t）为外力，X1 （t ）、X2（ t）位移。求系统的微分方程、动态框图和传递函数X2（ s）/F（ s）。2、 若某线性定常系统在单位阶跃输入作用下，其输出为y（t）"-e2 2e。试求系统的传 递函数。3、系统如图所示，求C（ s） /R （ s）。的3 Q1-J-4、求下图所示机械系统的微分方程。图中M为输入转矩，Cm为圆周阻尼，J为转动惯量。五、应用题（本题共1小题，每小题10分，共10分）下图为恒温箱的温度自动控制系统，当恒温箱温度变化时，试述系统的调节过程，画出系统的原理方框图，指出系

7、统属于哪一种类型 ？附：参考答案：专业word可编辑1、C2、D3、D4、C5、C6、D7、A8、C9、B10、D11、C12、B13、D14、D15、C一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）二、填空题（本题共6小题，每空1分，共10分）1、 线性控制系统非线性控制系统2、稳定性 快速性3、各输入信号单独作用时所产生的输出信号4、单位阶跃信号5、 两相等的负实数根两共轭复数根 两不相等的负实数根6、丫 1_e"T三、简答题（本题共2小题，每小题5分，共10分）1、答：单位阶跃函数、单位斜坡（速度）函数、单位加速度（抛物线）函数、单位脉冲函数 和正弦函数。2、答：定值控

8、制系统的输入量是恒值 知的。程序控制系统的输入量是变化的 一致，误差在允许范围内。,不变。伺服系统的输入量是变化的，却变化规律是未,变化规律是已知的。各种系统都要求被控量与输入量四、计算题（本题共4小题，每小题10分，共40分）1、解：微分方程是f （t） +k（x2 _xj = m1x1k（% x2） = m2x2取拉普拉斯变换，得kX2（s）X1（s）-X2（s）m2s2XMs）F（s） kX2（s）-X1（s）2m1s化简框图时可按虚线移动分支点。也可用梅森公式，一条前向通路，2个回路。X2(s)F(s)ks2(m1m2s2 km1 - km2)2、解：由传递函数的定义有1Xi(s)二s

9、1Y(s厂sY(s)/Xi(s)22s 6s 2_ 2s 3s 23、解：由图可得G3G4G3G41G3G4H11 -G3G4H1G3G41-G3G4H1H2G4G2G3G41-G3G4H1 G2G3H 2C（s）RSG1G2G3G4 -G3G4H1 G2G3H2G2G3G41 -G3G4H1 G2G3H 2*H3G1G2G3G41 -G3G4H1 G2G3H 2 G1G2G3G4H34、解：设系统输入为M(即M(t),输出为B(即0(t),分别对圆盘和质块进行动力学分析，列写动力学方程如下”M =J+Cm6 + Rk（R 日x）k（R日 _ x） = mx + ex消除中间变量X,即可得到系统动力学方程mJ 环4) (mCm cJ)二(R2km Cme kJ)r k(eR2 Cm户-mM eM kM五、应用题(本题共1小题，每小题10分，共10分)解：当恒温箱温度低于 (高于)设定温度值时，则有Uf<Ur ( Uf>Ur