天津大学23春“机械设计制造及其自动化”《机械控制工程基础》考试高频考点参考题库答案

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。天津大学23春“机械设计制造及其自动化”《机械控制工程基础》考试高频考点参考题库带答案（图片大小可自由调整）第I卷一.综合考核(共15题)1.根据开环反馈系统的传递函数：，回答：渐近线的斜率在频率无穷小(w>10)时，分别为：()A.在极小频率时：斜率为20dB/dec，在极大频率时：斜率为20dB/decB.在极小频率时：斜率为-20dB/dec，在极大频率时：斜率为-20dB/decC.在极小频率时：斜率为0dB/dec，在极大频率时：斜率为-40dB/decD.在极小频率时：斜率为0dB/dec，在极大频率时：斜率为20dB/dec2.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为()。A.20dB/dec，通过ω=1点的直线B.-20dB/dec，通过ω=1点的直线C.-20dB/dec，通过ω=0点的直线D.20dB/dec，通过ω=0点的直线3.在给糖尿病患者注射胰岛素时，需要对注射过程实施有效的控制，这样才会有益于患者的健康。胰岛素注射的自动控制系统由注射泵和测量血糖水平的传感器构成，相应的反馈控制系统框图模型如图所示。药物注射会导致系统的阶跃输入，在此条件下，确定增益K的取值()，使系统的超调量约为7%。图中R(s)是预期的血檀水平，Y(s)是实际的血糖水平。(提示：见图)A.K=-0.67B.K=0.67C.K=-1.67D.K=1.674.根据奈奎斯特图或Bode图，确定下列系统的幅值裕量和相位裕量。其中G(s)=(8s+1)/[s(s²+2s+4)]。()A.GM=6dB，PM=45°B.GM=∞dB，PM=47°C.GM=∞dB，PM=23°D.GM=20.4dB，PM=58.1°5.已知系统频率特性为5/(1-j3ω)，则该系统可表示为()。A.B.C.D.6.某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=150/[s(s+5)]，利用Nichols图计算闭环频率响应的最大幅值，并求出闭环体统的带宽和谐振频率。()A.7.5dB，ωB=19，ωr=12.6B.7.5dB，ωB=19，ωr=19C.7.5dB，ωB=12.6，ωr=19D.7.5dB，ωB=12.6，ωr=12.67.若f(∞)=0，则F[s]可能是以下()。A.1/(s-9)B.s/(s²+9)C.1/(s+9)D.1/(s²+9)8.已知系统的单位阶跃响应应为，该系统的阻尼比ξ和无阻尼有频率ωn为：()A.B.C.D.9.根据下图中的闭环系统所示，其中H(s)=1，G(s)=K/[s(τ₁s+1)(τ₂s+1)]，而且有τ₁=0.02s，τ₂=0.2s，请绘制G(s)的Bode图，并求出系统的增益裕度和相角裕度：()。A.PM=15°，GM=15dBB.PM=15°，GM=30dBC.PM=30°，GM=30dBD.PM=30°，GM=15dB10.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有()。A.给定环节B.比较环节C.放大环节D.执行环节11.输出信号对控制作用有影响的系统为()。A.开环系统B.闭环系统C.局部反馈系统D.稳定系统12.已知条件F(s)=，其反变换f(t)为()。A.B.C.D.13.发动机、车体和轮胎都会影响到赛车的加速能力和运行速度。赛车速度控制系统的模型如图所示。当速度指令为阶跃信号时，车速的稳态误差为：()A.B.C.D.14.一质量m=1000kg的小车，通过弹性系数K=20000N/m，阻尼系数b=200Ns/m弹簧系于一辆卡车上。卡车以恒定的加速度a=0.7m/s²，则卡车速度与小车速度之间的传递函数为：()A.B.C.D.以上都不是15.某单位负反馈控制系统的开环传递函数为：G(s)=K/(s+3)，若校正装置为：Gc(s)=(s+a)/s。试确定a和K的合适取值，使得系统阶跃响应的稳态误差为零，超调量约为5%，调节时间为1s(按2%准则)。()A.K=-5，a=6.4B.K=5，a=-6.4C.K=5，a=6.4D.K=-5，a=-6.4第II卷一.综合考核(共15题)1.某单位反馈控制系统，其中：G(s)=1/[s(1+s/8)(1+s/20)]，各设计参数为：Kv≥100，GM≥10dB，PM≥45°，穿透频率ω₁≥10rad/sec。下列哪个控制符合要求?()A.Gc(s)=100B.Gc(s)=[100(1+s)(1+s/5)]/[(1+s/0.1)(1+s/50)]C.Gc(s)=(1+100s)/(1+120s)D.Gc(s)=[(1+s)(1+20s)]/[(1+s/0.01)(1+s/50)]2.NASA将使用机器人来建造永久性月球站。机器人手爪的位置控制系统如下图所示，其中，试设计一个滞后校正网络Gc(s)，使系统的相角裕度达到45°。()A.Gc(s)=(1-20s)/(1-106s)B.Gc(s)=(10+20s)/(1+106s)C.Gc(s)=(10-20s)/(1+106s)D.Gc(s)=(1+20s)/(1+106s)3.e⁻²ᵗ的拉氏变换为()。A.1/2sB.0.5/(s+1)C.1/(s+2)D.e⁻²ᵗ/24.若闭环系统的传递函数为：G(s)=[3.25(1+s/6)]/[s(1+s/3)(1+s/8)]，则穿越频率和相位裕量为：()。A.ω=10.7rad/s，PM=47.9°B.ω=5.3rad/s，PM=68.1°C.ω=2.0rad/s，PM=37.2°D.ω=2.5rad/s，PM=54.9°5.某系统方框图如图所示，则闭环传递函数T(s)=Y(s)/R(s)为：()A.B.C.D.以上都不是6.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是()。A.开环控制系统B.闭环控制系统C.反馈控制系统D.非线性控制系统7.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是()。A.开环控制系统B.闭环控制系统C.线性控制系统D.非线性控制系统8.某单位的负反馈系统的开环传递函数为：G(s)=K/[s(s+2)(s+4)]，若引入的校正装置为：Gc(s)=[7.53(s+2.2)]/(s+16.4)，试确定K的合适取值，使系统具有和ξ=0.5的主导极点，且Kv=2.7。()A.K=11B.K=22C.K=33D.K=449.根据方框图所示，闭环传递函数T(s)=Y(s)/R(s)为：()A.B.C.D.10.有反馈系统如图所示，假设R(s)=0，则干扰信号D(s)对输出Y(s)的闭环传递函数为：()A.B.C.D.11.机床设备的单位反馈系统的模型：，其中：G(s)=500/[s(s+50)]，并且PI校正网络为：Gc(s)=K₁+K₂/s，当K₂=1时，确定K₁的取值，使超调量约为20%。()A.K₁=2.5B.K₁=0.5C.K₁=1.5D.K₁=5.012.已知f(t)=e⁻ᵗsin2t的拉氏变换为()。A.B.C.D.13.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有()。A、给定环节B、比较环节C、放大环节D、执行环节14.随动系统要求系统的输出信号能跟随()。A.反馈信号B.干扰信号C.输入信号D.模拟信号15.{图}A、AB、BC、CD、D第I卷参考答案一.综合考核1.参考答案：C2.参考答案：A3.参考答案：D4.参考答案：B5.参考答案：C6.参考答案：A7.参考答案：C8.参考答案：C9.参考答案：D10.参考答案：B11.参考答案：B12.参考答