历年机械工程控制基础试题及答案

1、全国2002年10月自学考试 机械工程控制基础试卷、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1.5分，共30分）1.控制工程主要研究并解决的问题之一是A.系统已定,B.系统已定,C.系统已定,D.系统不定, 2.f（t）如图所示（响应）（响应）则Lf为（A.1 e2ts3.已知F(s)=4.已知1 A.-2输入不确定，求系统的输出输入已知，求系统的输出规定系统的输入输入已知，求出系统的输出B. 2e2ssC. -e-2ssD.1 e-tss1,则 L-1 F(s)为(A.C-B.F(s)=L f(t),若 F(s尸2s 2s 1，则 f（t）|.

2、二?（B.15.下列系统中为线性系统的微分模型为:C.13()D.0,2A 16d x0 12(dx0)2 . x0(t) =dxi dt2出0 dt,2,.，、d X0(t)dx0(t)B. 1621224x0(t) =x)dt2dt2 d xo(t) 2 dxo(t)C.16( V )12 ：() 24x0(t)=Xi(t)dtdtd2x0(t)t dx0(t)D. 1602et 120241n(t) x0(t) =xi(t)dt2dt6.对于定常控制系统来说，()A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B.微分方程的各阶微分项的哥为 1C.不能用微分方程表示D.系统总是稳定的7.系统方

3、框图如图所示，则系统的闭环传递函数为 ()A G(S)H(S) A.1 G(S)H(S)B.C. 1+G(S) - H(S)D.G(S) H(S)1 - G(S)G(S)1 G(S)H(S)8 .二阶系统的传递函数为10(s 0.5)(s 4)，则系统增益为(A.10B.0.59 .若系统的单位脉冲响应为12A.s 2 s 1C.4e2t+2e则系统的传递函数为:B.s2 2s 1C.s 210.某系统的传递函数为5系统的零极点为(s 1)(s 2)D.5(2s e1-D.es 1A.极点 si=-1, S2=-2，零点 S3=5B.极点 si=1, s2=2C.极点 Si=-1, s2=-2

4、D.极点 Si=1, S2=2，零点 S3=-511 .下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标()A.单位阶跃B.单位脉冲C.单位斜坡12 .系统如图，其稳态误差定义为()D.单位正弦X,(s)A.ess=lim SG(S)s 0B.ess= lim teC.ess= lim e(t)t iD.ess= lim e(t)t P13 .某系统传函数为 G（s尸上，则转角频率为（）s .A. -B. tC.k/ tT14 .控制系统中（）A.系统型次越高，增益 K越大，系统稳定误差越大B.系统型次越高，增益 K越大，系统稳定误差越小C.系统阶次越高，增益 K越大，系统稳定误差越小D.系统阶

5、次越高，稳态误差越大15.在设计控制系统时，稳定性判断（）D.k tA.不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定16.系统的正弦响应是指（）A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况17 .劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对A.闭环系统的传递函数C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程18 .为了增加系统的稳定性裕量，可以 （A.减小系统的增益C.减小输入信号19 .所谓校正（又称补偿）是指（）A.加入

6、PID校正器C.使系统稳定20二阶振荡环节 G（s）=2s2 - 2=Dns （）B.开环系统的传递函数D.闭环系统的特征方程）B.增大系统的增益D.使用开环系统B.在系统中增加新的环节或改变某些参数D.使用劳斯判据的幅频特性（）A. t越大，谐振峰越高B. I越小，谐振峰越高C. w n越小，谐振峰越高D. 3 n越大，谐振峰越高二、填空题（每空0.5分，共10分）21 .闭环系统是指系统的 对系统有控制作用，或者说，系统中存在 的回路。22 .设计控制系统基于以下几个要求： 性、性、性和 性。23 .传递函数通过 与 之间信息的传递关系，来描述系统本身的动态特征。24 .系统在外加激励作用

7、下，其 随 变化的函数关系称为系统的时间响应。25 .频率响应是系统对 输入的。27.一个系统稳定的必要和充分条件是，其特征方程的所有的根都必须为26 .若系统传递函数 G（S）的所有 均在S平面的，则系统称为最小相位系统。或。也即稳定系统的全部根 Si均应在复平面的 。28 .PID校正器是能够实现 P, I 和D 控制作用的校正器。三、简答题（每小题5分，共20分）29 .（5分）什么是反馈（包括正反馈和负反馈）?什么是闭环控制系统？ a30 .（5分）单位反馈系统的前向通道传递函数为Gk（s尸，a、b、c为大于0的s（bs 1）（cs 1）常数。试写出静态误差系数 Kp、Kv和Ka。（2

8、）当系统输入为单位斜坡函数时，系统有无稳态误差，若有为何值？31 .（5分）简述系统相对稳定性的概念？何为相位裕量？（画图说明）32 .（5分）串联相位超前校正时瞬态响应作了何种改善？简述原理。四、计算题（共40分）33 .（6分）某系统方框图如下，求使系统稳定的f值范围。X。)34 .（6分）写出图示系统的传递函数，并写出系统的3 n和（。R L35 .（6分）化简下列方框图，并写出传递函数。1H, kJ 36 .（6分）某系统如图1S(S+1)试求该系统的峰值时间、最大超调量(单位阶跃输入) 1037 .(8分)设单位反馈系统的开环传递函数G(s尸(2s 1)(s 1)试求闭环的Mr,r和

9、3 d1000(38 .(8分)已知系统开环传递函数为G(s)=101)s(s 1)(1s01)(1)试画出传递函数对应的渐近线幅频特性曲线;(2)试画出相应的近似相频特性曲线；(3)系统是否稳定，为什么？全国2001年10月机械工程控制基础试题课程代码：02240第一部分选择题、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）在每小题列出的四个选项中只 有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.开环系统与闭环系统最本质的区别是（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

10、 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2.若 f(t)0,0<t< 5 r ,，则 Lf(t) = ( B ) t>5-s e A.s,5s e B.sC.1 s1 5sD.- es3.已知 f(t) =05t+1,其 Lf(t) = ( C )一 2A.s 05 sB.05S211C.22s s1 D.2s4.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（A.s 251C.s-2sB.s2 161D.s 25.若 f =te"t,则 Lf(t) = ( B )1A.s 2B. 1 2(s

11、 2)21C.s-2D. (s-2)26.线性系统与非线性系统白根本区别在于（ C ）A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少7 .系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（10 A.5s 120sB.5s 110 C.2s(5s 1)D.2s8 .二阶系统的极点分别为S1 = -05,S2 = -4,系统增益为5,则其传递函数为（ D ）A.(s-05)(s-4)B.2(s 05)(s 4)C.5(

12、s 05)(s 4)D.10(s 05)(s 4)9 .某系统的传递函数为 G（s）=一,则该系统的单位脉冲响应函数为（ A ）s 2A.5etB.5t2tD.C.5e10 .二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为（C ）A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11 .系统类型 九、开环增益K对系统稳态误差白影响为（ A ）A.系统型次力一越高，开环增益 B.系统型次上越低，开环增益 C.系统型次，-越tWj,开环增益 D.系统型次7-越低，开环增益K越大

13、，系统稳态误差越小 K越大，系统稳态误差越小 K越小，系统稳态误差越小 K越小，系统稳态误差越小A.与K有关C与T有关K12 . 一系统的传递函数为 G（s）=,则该系统时间响应的快速性（Ts 1B.与K和T有关D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为G（s） =8(s 3)s(2s 3)(s 2),则该系统为A.0型系统，开环增益为 8B.I型系统，开环增益为 8C.I型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为414 .瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的(B )A.单位脉冲函数B.单位阶跃函数C单位正弦函数D.单位斜坡函数15 .二阶系统的传递函数

14、为 G(s)=，当K增大时，其(C )Ks 2s 1A.无阻尼自然频率COn增大，阻尼比七增大B.无阻尼自然频率 8n增大，阻尼比1减小C无阻尼自然频率C0n减小，阻尼比之减小D无阻尼自然频率COn减小，阻尼比1增大16 .所谓最小相位系统是指( B )A.系统传递函数的极点均在 S平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面 1017 . 一系统的传递函数为 G(s)=,则其截止频率 6b为(A )s 2A. 2rad/sB.0.5 rad / sC.5rad/sD.

15、10rad/sK18 . 一系统的传递函数为 G(s)=,则其相位角 中(缶)可表达为(B )1A. -tg T s(Ts - 1)B. -90 -tg,T,C.90 -tg,T D.tg/T .一 219 . 一系统的传递函数为 G(s)=,当输入r(t) = 2sin2t时，则其稳态输出的幅值s 2为(A )A. ' 2B. .2/2C.2D.420. 延时环节e-(T>0),其相频特性和幅频特性的变化规律是( D )A. ()=90 ,L() =0dBB. ()二 - ., L() =1dBC. ()=90 , L() = .dBD. ()- - -, L() =0dBK2

16、1. 一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=,当K增大时，对系统性能s(s 1)(s 2)能的影响是（A ）A.稳定性降低B.频宽降低C阶跃输入误差增大D.阶跃输入误差减小22. 一单位反馈系统的开环 Bode图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为-20dB / dec的渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为 切c =5,则当输入为r（t） = 05t时，其稳态误差为（A ）A.0.1C.023.利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时,B.0.2D.0.5Z= P N中的Z表示意义为(D )S左半平面的个数 S右半平面的个数 S右半平面的个数 S右半平面的个数A.开环传递函数零点在 B.

17、开环传递函数零点在 C.闭环传递函数零点在 D.闭环特征方程的根在24.关于劳斯胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是（B ）A.劳斯胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D.以上叙述均不正确25 .以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（D ）A.截止频率 bC频带宽度B.谐振频率.与谐振峰值MrD.相位裕量Y与幅值裕量kgK26 . 一单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=,则该系统稳定的K值范围为s（s K）A.K> 0B.K> 1C.0V K<

18、; 10D. K> - 127 .对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（A ）A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B.中频段表征了闭环系统的动态特性C高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求28 .以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（ D ）A.上升时间trB.调整时间tsC幅值穿越频率cD.相位穿越频率gS 129 .当系统采用串联校正时，校正环节为Gc（s）=-二，则该校正环节对系统性能的影2s 1响是（D ）A.增大开环幅值穿越频率 cB.增大稳态误差C.减小稳态误差D.稳态误差不变，响应速度降低A

19、s -130.串联校正环节 Gc(s)=,关于A与B之间关系的正确描述为( A )Bs 1A.若Gc(s)为超前校正环节，则 A> B>0B.若Gc(s)为滞后校正环节，则 A>B>0C若Gc(s)为超前一滞后校正环节，则AWBD若Gc(s)为PID校正环节，则 A=0, B>0第二部分非选择题二、填空题(本大题共 5小题，每小题2分，共10分)31 .传递函数的定义是对于线性定常系统，在初始条件为零的条件下,系统输出量的拉氏变换与 输入量的拉氏变换之比。32 .瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态 状态到最终状态状态的响应过程。33 .判别系统稳定性的出

20、发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。K34.034.I型系统G(s)=在单位阶跃输入下，稳态误差为0 ，在单s(s 2)位加速度输入下，稳态误差为 S。35.频率响应是系统对正弦输入的稳态响应,频率特性包括幅频和相频两种特性。三、简答题(共16分)136.二阶系统的传递函数为 ，试在左图中标出系统的特征根在S平面上的位置，s s 1在右图中标出单位阶跃曲线。串 c解:.n=12 n =1.537 .时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能?解：td延迟时间tr上升时间tp峰值时间Mp 超调量ts调节时间td

21、、tr、tp、ts反映系统的快速性Mp反映系统的相对稳定性。38 .简述相位裕量 羊的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。解：定义：是开环频率特性幅值为1时对负实轴的相位差值。即从原点到奈氏图与单位圆交点的连线与负实轴的夹角。计算公式：=180( c)在极坐标下表不为39 .简述串联相位超前校正的特点。解：.相位超前校正特点：增加相位余量兀提高稳定性增加幅值穿越频率coc,提高快速性增加高频增益(或高通滤波器)，抗干扰能力下降。四、计算题(本大题共 6小题，共44分)40 . (7分)机械系统如图所示，其中，外力f为系统的输入，位移 x(t)为系统的输出,为小车质量，k为弹簧的弹性系数，B为

22、阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数(忽略小车与地面的摩擦)解：系统的微分方程为dxd2xf(t) -B- -Kx(t) =m 2 dtdt2m d4 B Kx(t) =f(t) dt2dt拉氏变换得：(零初始条件)ms2X(s) BsX(s) KX (s) =F(s)X(s)1一 ，、-9F(s) ms Bs KMS)I L匾/一一J41 . (7分)已知系统结构如图，试求传递函数"Cs)及R(s)解：.Li = -G2H3L2 =-G1G2H 2pi =G1G 2j =1C(s)G1G2R(s) - 1 G2H1 G1G2H2P1 =1，1 =1 G2H1C(s) 1 G2H1N

23、(s) -1 G2H1 G1G2H2C(s)N(s)试求:1.系统的阻尼比 之和无阻尼自然频率 6 n,24_.，nS(S 2) - s(s 2 - -n)42 . (7分)系统如图所示，r(t) =1t为单位阶跃函数,30.5 22.动态性能指标：超调量 Mp和调节时间ts(6 = 5)1_22. Mp =e父100%=16.5% p二343.值。_2.D(s)= s(s3)由劳斯判据：s319s26Ki54 -Kns 0632K = s 6s 9s K44.1 .第一列系数大于零，则系统稳定得0;K ：:54又有：ess =<2.25 K可得：K> 44< KV 54（7

24、分）已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图所示。1.写出开环传递函数 G（s附表达式;、KG(s)= sss(1)(1) 0.01100100s(s 0.01)(s 100)KJ 20 lg=80dB.K =1002.概略绘制系统的乃奈 斯特图。（8分）如图所示系统，试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下ess< 2.25时，K的数幅值裕量kg45.(平和解：系统的开环传递函数为G(s)=JWISL 二21 -W(s) s 1|G(j(Oc) |=1 ,解得 0c =V3 . ,21- -180：(，c)u180 -tg j c -180 -60 -120又 a 二:二 gKg2005年10

25、月全国自考机械工程控制基础试卷2005年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试机械工程控制基础试卷（课程代码2240）本试卷分为两部分，第一部分为选择题/页至3页,第二部分为非选择题,4页至7页.共7 页;选择题30分，非选择题70分。满分】00分;考试时间为150分钟。总分题号二四核分人题分30202030复查人得分第一部分选择题（共30分）得分评卷入复查人一、单项选择题（本大题共15小题,每小题2分，共30分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的, 请将其代码填写在题后的括号内。错选多选或未选均无分。L作为控制系统，一般B.闭环不振荡D.闭环一定振荡A,开环不振荡C.开环一

26、定振荡2 .已知FQ） = /:小其反变换为了二A. e-T，8in4(C. -e'T，sin4t（230）机械工程控制基础试卷第1页（共7页）3.系统方框图如图所示，其传递函数为A' i +G(1 +可4.5.6.7.8.9.c G(i -G)1-G +C£D.R(s)1 + G + G G已知系统的单位脉冲输入时的响应为g（D =。.1（1 -e4）,则系统的传递函数是儿。吟马C(s)C01(dr)控制系统（如图）的稳态误差表达式为5 =A ，一$ * A（S）儿% 1 +C（S）（3）R(s) +E(s)lim $ R(S)舟 +G(s)H(s)H(S)b一系统

27、在干扰单独作用下的误差函数与（3）=-志g；在输入信号单独作用下的误，则系统总的稳态误差J二B. 0D. 00二阶欠阻尼系统的性能指标:上升时间、峰值时间和调整时间,反映了系统的A.稳定性C.精度B.晌应的快速性D.相对稳定性某一系统的稔态加速度偏差为一常数.则此系统是A. 0型系统。B.有一积分环节的D.没有积分环节的某控制元件的对数幅频特性曲线（如图），则它的传递函数为0（3）二A I-20i +1R ° Is20- 10.1D 0- Is J 0. 05s + 10. 05s + 1(230)机械工程控制基础试卷第5页(共7页)10.幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是【

28、】A.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的-20分贝线B.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+20分贝线C.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线D.幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的+ 1分贝线U.已知系统的开环传递函数为人,则系统的开环增益以及型次为J (0. k + 1)(53 + 4)A. 25, n 型B. 100,11 型C. 100, I 型D. 25,0 型12 .设系统开环传递函数为G(s) = 1 +0.3$,其【】A.幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线，所以闭环是稳定的B.幅相特性曲线是一条与实轴平

29、行的直线，所以闭环是稳定的C.幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线,所以闭环是不稳定的D.幅相特性曲线是一条与实轴平行的直线,所以闭环是不稳定的13 .设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)则系统稳定时的开环增益K值的范围是【】A. 0 < K < 2 B. K > 6 C. 1 < K < 2 D. 0 < K < 614 .在闭环控制系统中，通过增大开环增益K可使【】A.系统的精度提高，并且稳定性也提高B.系统的精度下降,但稳定性提高C.系统的精度下降,稳定性也下降D.系统的精度提高,但稳定性下降15 .若要增大系统的稳定裕量，又不降低系统的响应速度

30、和精度，通常可以采用【】A.相应滞后校正.B.提高增益-C.相位超前校正D.顺馈校正得分评卷人复查人第二部分非选择题(共70分)二、填空题(本大题共10小题,每小题2分，共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。16 .若时间函数f(t)的拉氏变换为F(s),当F(s)时,f(t) =os +(D17 .传递函数表示系统，与外界输入无关。18 .型如再£加7(0<<1)的典型环节称为 环节。19 .当时间趋于无穷大时，系统的输出称为 c20 .若二阶系统的无阻尼振荡频率为5,当系统发生阻尼振荡时,其振荡频率为21 .对于线性系统，当在其输入端加一个正弦信

31、号时，输出端得到的稳态响应的幅值和相位 要改变,而 不发生变化。22 .系统频率特性为 o23 .在伯德图上,幅值裕量表示为当系统相频特性曲线达到 幅值距零分贝线的距离。24 .系统在下的稳态误差，反映了系统抗干扰的能力。25 .顺馈校正的特点是在就对它进行近似补偿。得分|评卷人|复查人三、简答题(本大题共5小题,每小题4分，共20分)26 .典型二阶系统阻尼比0<<1时，试问闭环极点分布如何？单位阶跃响应的特征是什 么？27 .已知系统开环传递函数G（s）=柘袅不，其中K为开环增益,T为时间常数。试问：当 r（ t） = t时,要减小系统稳态误差e“应调整哪个参数,为什么？28.

32、当G1（s）时,试说明Bode图。（0）和“3）以及电（3）和牝（3）的关系。29 .当单位反馈系统开环传递函数为G（s）=昌，其中a、b均为大于°的常数'试问要 保证系统稳定时,a、b应满足什么条件？30 .简述申联超前校正环节的作用是什么?（230）机械工程控制基础试卷第5页（共7页）得分 评卷人复查人四、综合应用题(本大题共4小题,31、33每小题7分,3234每小题8分，共30分)31 .系统结构如图，试求需，品今.(230)机械工程控制基础试卷第6页(共7页)32 .系统结构如图(1)试求系统稳定时K值范围；(2)当K = 10,r(t) =t时，求稳态误差qR(s

33、)+cE(s)C(s)s(s+j)(0.ls+l>dbf L(w)/dB3凳单位反馈系统开环传递函数为试求(1)闭环传递函数,(2)阻尼比(和无阻尼自然频率叫;(3)3 =5时的调整时间小34*已知最小相位系统开环对数幅频特性如图。 (D试写出传递函数GH)；(2)求与和相角裕量y.2005年10月自考机械工程控制基础答案2005年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试机械工程控制基础试题答案及评分参考（课程代码2240）一、单项选择题（本大迤共15小题，璋小题2分，共30分）L A 2. D 3. C 4. A 5, C & H 7. B 8. C 9, D 10, CH. A

34、 12. A 13. D 14. D 15. C二.填空题（本大题共10小题,每小翘2分共20分）16. cosMt 17.本身的动态特性 18.二阶振荡 19.卷态响应20 .d 21.频率 22,输出与输入的付氏变换之比23, -180。时24 .扰动作用25.干扰引起误差之前三，简答题（本大题共5小国,每小题4分，共20分）26 .典型二阶系统0£1时，对应的二个闭环极点为负的共扼复根（2分），其单位阶 跃响应是衰减振荡曲线（2分）。27 .当=t时,系统稳态误差（=；=白（2分）因此要减小e.,只有增大开环增益K（而与T无关）（2分）维当G口可号时,有IG仃小餐=心温.日商,

35、则IGtCja）,sTGfc）TA L （W）- -（w 分）%（3）= -啊（m）（2 分）以 当GG）=崇3,则闭环特征方程为口储）= + （h-5 + l =。（2分）要使系统稳定，则要求b 口即b a（2分）对，串联超前校正环节的作用是利用超前校正环节的相频特性6（始）0来提高系统 的相角裕景T，降低系统的超调量.（2分）利用超前校正环节的对数幅频特性 L（m）在中，高麹段上抬的特点,使校正后的开环对数幅频特性上拾，使叫增大,提 高系统快速性（2分）但超前校正会增加系统的高频干扰。四，综合应用题（本大题扶4小题近1.33每小题7分,32.34每小题8分，共皿分）3L解题方法不限/ ）C

36、j） = GG分子 1 分R（s） I + GjGj + Gj分母 2 分222005年10月自考机械工程控制基础答案f.E(s) 工+ G a)R(s) -1 +Q,G2 fG,32(I)闭环特征方程为D(s) =0. lsJ +1. Is2 + s + k =0 列Routh阵列分子2分分母2分(2分)S,0,11. 1L 】-0.1KnK要使系统稳定则有T. 1 -O.IK>0k >0，二使系统稳定时K值范围是0<K<ll(3分)=0.1(3分)(2分)目时故 3口 = 3md/s(3)1, - =2s5=0.5(&二5)(3分)(2分)34. 1) G=

37、10(T,S + 1)(T2S + 1) - (IQs+ 1)(0.13 + 1)(3分)2) v = 20, 坨黑=1lgu>e - ), 1隼 0.1品三1051(I分)(2分)(3)7 = 180° +(p(wc) =180。一4 710队4-'0.=180° -B4.3° -5, 7。90。(2分)23全国2001年10月机械工程控制基础试题参考答案做试题，没答案？上自考365,网校名师为你详细解答 ！B.系统辩识D.mz应控制B.惯性环节D.PID洲日般3.(A. LC. LA )= L,(a 为常数)： s aee (t?B. L eat

38、D. L e-(t+a)4 .L t2e2t1 =(A. 3 (s-2)3C. 3 (s 2)345 .若 F(s)= 2,则 Lim f(t)=(t_0A. 4C. 06 .已知f(t)=eat,(a为实数。则Lt期)出1=(A. s -aC s(s-a)t .2t <2 '则 L f(t)=(CB. 1 a(s a)D.4 sB. 2D.仍B.D.1a(s a)1a(s - a)A. 3 sB.1 Is-e sC. 3ess8 .某系统的微分方程为A.线性系统C.非线性系统9 .某环节的传递函数为5x0(t) 2X0(t) X0(t) =XjG(s)=e 2s,它是(BD.3

39、 2s-e s(t)，它是(C )B.线性定常系统D.非线性时变系统)浙江省2002年1月机械工程控制基础试题课程代码：02240、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填 在题干的括号内。每小题 1分，共30分)1 .当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为A.最优控制C.系统校正2 .反馈控制系统是指系统中有(A.反馈回路C.积分环节25全国2001年10月机械工程控制基础试题参考答案A.比例环节C.惯性环节B.延时环节D.微分环节10.图示系统的传递函数为（BA.RCs 1 RCsB. RCs 1C. RCs+1uLLUc RCs 1D.

40、RCs11.二阶系统的传递函数为G（s尸2 ，一4s2 s 100，其无阻尼固有频率 3口是（BA. 10B. 5C. 2.5D. 2512.一阶系统一的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为（1 TsKA. TB. KTC. -42T2D.KT213 .某系统的传递函数G（s）=，则其单位阶跃响应函数为（Ts 1A. Text”14 .图示系统称为A. 0B. IC. nB. Ke/TB ）型系统。C. K(1 - e t/T)D. (1 eKt/T )Bd. m15.延时环节 G(s)=eA. T w7的相频特性/G(j 3 )等于(B.T COC. 9 0 °D.16.对数幅频特性

41、的渐近线如图所示，它对应的传递函数6仁）为（DA. 1+Ts1B. 1 TsC. Ts17.图示对应的环节为A. Ts1B. 1 Ts一 2D. (1+Ts)2)C. 1+TsD.- Ts30全国2001年10月机械工程控制基础试题参考答案18.设系统的特征方程为D（s）=s3+14s2+40s+40 ° =0,则此系统稳定的。值范围为（ BA. T >0B. 0< T <1419 .典型二阶振荡环节的峰值时间与（A.增益C.增益和阻尼比D.阻尼比和无阻尼固有频率20 .若系统的Bode图在3 =5处出现 转折（如图所示），这说明系统中有C. t >14)行也

42、D. t <0(DA. 5s+1C. 0.2s+1)环节。B. (5s+1)2D. 12(0.2s 1)221.某系统的传递函数为G(s)= (s+7)(s-2)(4s 1)(s-3)A.零点 s=0.25,s=3;极点 s=- 7,s=2C.零点 s=7,s=2;极点 s=- 1,s=3其零、极点是（D ）B.零点s=7,s=-2;极点D.零点s= 7,s=2;极点s=0.25,s=3s=-0.25,s=322.一系统的开环传递函数为s2s,则系统的开环增益和型次依次为A. 0.4 , I23.已知系统的传递函数B. 0.4, ncKG(s)=一1 TsC. 3, ID. 3, ne上

43、，其幅频特性IG(j i ) | 应为(A.1 T B.K e- 1 T D.K1 T2 .224.二阶系统的阻尼比t ,等于（C ）A.系统的粘性阻尼系数B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D.系统粘性阻尼系数的倒数25.设 co c为(A. 180为幅值穿越（交界）频率，。（3 c）为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度C. 180° +4 (coc)B.D. 90°()(3 c)+()(co c)26.单位反馈控制系统的开环传递函数为,则系统在r（t）=2t输入作用下，其稳态误差为（A ）A 10A.4B.C.D. 0

44、27.二阶系统的传递函数为G(s)= -7:2s22 -，ns - - -n，在0V t v迤时，其无阻尼固有频率 con2与谐振频率3 r的关系为（C ）A. co n< co rB. co n= co r28 .串联相位滞后校正通常用于（B ）A.提高系统的快速性C.减少系统的阻尼29 .下列串联校正装置的传递函数中，能在频率C. 3 n> 3 rD.两者无关B.提高系统修桅忠把送D. %玄少系统的1十七频率co c=4处提供最大相位超前角的是（D ）c 01s 1 C.0.625s 1A.坐B."s 14s 130 .从某系统的 Bode图上，已知其剪切频率 在基本

45、保持原系统稳定性及频带宽的前提下, 是（B ）0.625s 1D.01s 1CO c- 40,则下列串联校正装置的传递函数中能通过适当调整增益使稳态误差减至最小的0.004s 10.4s 1A. B.0.04s 14s 1二、填空题（每小题2分，共10分）1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、C.4s 110s - 14s 1D.0.4s - 131 一个单位反馈系统的前向传递函数为Ttt 则该闭环系统的特征方程为 s 5s 4s环增益为：32 二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、 和 有关。33 极坐标图（Nyquist图）与对数坐标图（Bode图）之间对应关系为：极坐标

46、图上的单位圆对应于 Bode图上的;极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的。34 系统传递函数只与 有关，与 无关。三、简答题（共16分）1 .（4分）已知系统的传递函数为2 2,求系统的脉冲响应表达式。s 4s 3 K2 .（4分）已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，试问该系统为几型系统？系统的单位阶跃响应稳态值为多少？3 .（4分）已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如下，如果将阻尼比I增大（但不超过1）,请用文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。4 .（4分）已知各系统的零点（。）、极点（x）分布分别如图所示，请问各个系统是否有非主导极点, 若有请在图上标出。四、计算题（本大题共6小题，共

47、44分）11 .（7分）用极坐标表不'系统 2 的频率牛寸性（要求在3 一°°、 3=0、3 = 3 n等点准确表4s2 2s 1示，其余定性画出）：2 .（7分）求如下系统R（s）对C（s）的传递函数，并在图上标出反馈通道、顺馈通道。3 .（6分）已知系统的调节器为Go(s)(T3s 1)(T4S 1)s,丁3、T4 .0问是否可以称其为4 .（8分）求如图所示机械网络的传递函数，其中X为输入位移，Y为输出位移。5 .（10分）已知单位反馈闭环系统的开环传递函数为4，请绘出频率特性对数s（0.1s 1）（0.01s 1）坐标图（Bode图），并据图评价系统的稳定性

48、、动态性能和静态性能（要说明理由）。6 .（6分）请写出超前校正装置的传递函数，如果将它用于串联校正，可以改善系统什么性能做试题，没答案？上自考365,网校名师为你详细解答 ！浙江省2002年1月机械工程控制基础试题参考答案课程代码：02240一、单项选择题（每小题1分，共30分）1.B2.A3.A4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.B11.B12.C13.C14.B15.B16.D17.C18.B19.D20.D21.D22.A23.D24.C25.C26.A27.C28.B29.D30.B二、填空题（每小题2分,共10分）1.型次输入名号2.s3+5s2+4s+K=0 ,K43.误差

49、带无印尼固斤领;忘4.0分贝线 180,线5.本身参数和结构购人 三、简答题（共16分）21-11. -2二s2 4s 3 s 1 s 3g（t）=e t- e 3t,t>02. I型；稳态值等于 13.上升时间.变，.,、：.超吸口城少; 调节时间减小（大体上）；龙二S,4.K- -f1'1无非主导极点；非主导极点；非主导极点四、计算题（共44分）1. W 00 点W =0点w n=0.5 点工3 8 Q =0T-? R2229全国2001几械工逑集制基础试题参考答案曲线大体对2 C(s) G(Go Gf) .R(s) 1 G0G喉愦通道反债通道3 .(6 分)Go(S)=(T

50、3+T4)+T3T4S+1/SGo(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及积分部分1/s相加而成4 .(8 分)B (x - y) - Ky =0G(s)=TsTs 1T=B/k5.40全国2001年10月机械工程控制基础试题参考答案开环传递函数在复半平面无极点，据图相位裕度为正，幅值裕度分贝数为正，根据乃奎斯特判据，系统稳定。系统为I型，具有良好的静态性能。相位裕度约为60度,具有良好的动态性能。一 :Ts 16.G0=K,：_1可增加相位裕度，调整频带宽度。下面是泰戈尔励志经典语录，欢迎阅读。不需要的朋友可以编辑删除！ ！1 .上帝对人说道：“我医治你，所以要伤害你；我爱你，所以要惩罚你。”2 .如果错过太阳时你流了泪，那么你也