机械工程控制基础的总复习

2010年10月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02240)本试卷共6页，满分100分；考试时间150分钟。题号一二三四核分人题分复查人得分复查总分总复查人(签名)得分评卷人复查人一得分评卷人复查人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，1.控制论的中心思想是【】A.一门即与技术科学又与基础科学紧密相关的边缘科学C.抓住一切通讯和控制系统所共有的特点2.当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出，并通过输出来研究系统本身的有关问A.最优控制B.系统辩识C.系统分析D.自适应控制5.某系统的微分方程为5t²x(t)+2x(t)·sinat=A.线性时变系统B.线性定常系统C.非线性系统D.非线性时变系统机械工程控制基础试卷第1页(共6页)WORD整理版6.某环节的传递函数为G(s)=Ts+1,它是【】A.积分环节B.微分环节C.一阶积分环节D.一阶微分环节7.下面因素中，与系统稳态误差无关的是A.系统的类型B.开环增益C.输人信号D.开环传递函数中的时间常数8.系统对单位斜坡函数输的稳态误差称为【】A.位置误差B.速度误差C.加速度误差D.系统误差9.对于二阶系统的超调量Mp,以下说法正确的是【】A.只与阻尼比ξ有关B.只与自然频率w,有关C.与阻尼比ξ无关D.与w相关10.延时环节G(s)=e⁻”的相频特性∠G(jw)等于【】A.TwB.—twC.90°11.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为1s1s12.一阶系统的传递函数,则系统的增益K和时间常数T依次为【】13.若系统传递函数G(s)的所有零点和极点均在S平面的哪个部位时，则该系统称为最小A.上半平面B.下半平面C.左半平面D.右半平面14.利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，Z=P-N中的Z表示意义为【】A.开环传递函数零点在S左半平面的个数B.开环传递函数零点在S右半平面的个数C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数15.图示对应的环节为【】0机械工程控制基础试卷第2页(共6页)WORD整理版二二、填空题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。得分评卷人复查人16.在单输人一单输出系统的瞬态响应分析或频率响应分析中，采用的数学模型是 ,在现代控制理论中，数学模型则采用18.Mp表示了系统的,ta,t,及t.表征了系统的19.一般对机械工程系统有三方面的性能要求，即稳定性、_及20.工程系统中常用的校正方案有串联校正、_和三三、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)得分评卷人复查人21.什么是信息和信息的传递?试举例说明。22.已知系统的传递函数为,求系统的单位脉冲响应。机械工程控制基础试卷第3页(共6页)专业学习参考资料23.系统数学模型有哪些?采用哪些方法建立数学模型?机械工程控制基础试卷第4页(共6页)四、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分)四、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分)得分评卷人复查人质量，k为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数。27.绘制二阶欠阻尼系统(0<ξ<1)的单位阶跃响应曲线，在曲线上标注性能指标：上升时间t,峰值时间tp,调整时间t,和超调量M,分析阻尼比ξ和固有频率wn的变化对上述性能指标的影响。机械工程控制基础试卷第5页(共6页)能稳定。R(s)E(s)129.已知系统的方框图如图所示，求满足谐振幅值Mr=1.04,谐振频率w=11.55rad/s的k值和a值。R(s)机械工程控制基础试卷第6页(共6页)WORD整理版2010年10月高等教育自学考试全国统一命题考试一、单项选择题(本大题共15小题，每小题2分，共30分)二、填空题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)16.传递函数状态空间表达式17.本身的参数和结构外界输入18.相对稳定性灵敏性19.准确性灵敏性20.并联校正PID校正三、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)(2分)建立系统的数学模型有两种方法。(1)分析法：根据系统本身所遵循的有关定律写机械工程控制基础试题答案及评分参考第1页(共4页)据系统对某些典型输入信号的响应或其它实验数据建立数学模型。(2分)24.答：系统的时间响应是由瞬态响应和稳态响应两部分组成。(2分)稳态响应偏离系统希望的程度可用来衡量系统的精确程度。(2分)在极坐标下表示为：(1分)五、计算题(本大题共4小题，每小题10分，共40分)(2分)(4分)(4分)(1分)机械工程控制基础试题答案及评分参考第2页(共4页)二阶阻尼系统的单位阶跃响应曲线图(5分)(1)若保持ξ不变而增大wn则不影响超调量M,但上升时间t,,峰值时间t,调整时<0.7)却会增大。(4分)则系统的闭环传递函数为：系统的特征方程为：机械工程控制基础试题答案及评分参考第3页(共4页)WORD整理版∵③④∴③、④式联立求解得：ξ=0.6(另一根ξ=0.8舍去)机械工程控制基础试题答案及评分参考第4页(共4页)2011年10月高等教育自学考试全国统一命题考试(课程代码02240)题号一二三四核分人题分复查人得分复查总分总复查人(签名)得分评卷人得分评卷人复查人2.函数10t+12e⁻(t≥0)的拉氏变换式为KA.(2S²+S)*F(S)B(S+S—1)C.(S²+2S)*F(S)D.(2S+S+1)*F(S)机械工程控制基础试卷第1页(共8页)4.扰动信号是一种输人量，一般对系统的输出量A.不产生影响B.产生影响C.有时产生影响D.产生影响不大系统的初始位置为K】A.1.5red6.控制信号叠加时，其量纲A.与控制信号有关B.必须一致C不必一致D.与控制信号无关7.某控制系统结构图如下，则该系统的闭环传递函数为】KK十十题7图机械工程控制基础试卷第2页(共8页)A.系统本身B.外界条件C.上升时间D.调整时间】A.0型系统B.Ⅱ型系统二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)C.I型系统D.Ⅲ二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)得分评卷人复查人 0工作状态是9机械工程控制基础试卷第3页(共8页)三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)得分评卷人复查人机械工程控制基础试卷第4页(共8页)专业学习参考资料23.频率响应。24.试分析当前向通道串联延时环节时，对系统稳定性的影响。机械工程控制基础试卷第5页(共8页)四、分析计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)25.何谓系统辨识?并解释频域辨识法。四、分析计算题(本大题共3小题，每小题10分，共30分)得分评卷人复查人26.在表示的控制系统中，静态速度误差系数K。多大?机械工程控制基础试卷第6页(共8页)27.下图示系统，当输入力为f(t),输出位移为y(t)时，求该系统的传递函数，并指明系统由哪些环节组成。KLLmC题27图机械工程控制基础试卷第7页(共8页)28.试判断具有下述传递函数的系统是否稳定。其中G(S)为系统的前向通道传递函数，机械工程控制基础试卷第8页(共8页)2011年10月高等教育自学考试全国统一命题考试桃工程控散基础试题答案及评分参考(课程代码02240)一、项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)二填空题(本大题共10小题，小题2分，共20分)13.稳定程度14.提高或变好15.控制16.减小惯性17.等幅振落18.不工作21.答：控制系统的希塑输出与实际输出之差(3分);系纯的结构不同。产生的稳态误差不阅(或系统的烈别趁高，误差越小(3分)。22.答：若系统的传递函数所有零点和极点均在[S]平面的左半平面，则称该传递函数为最小相位传递函数(3分);具有此传递函数的系统称为最小相位系统(3分)。23.答：系统对正弦信号或谐波信号的稳态响应(6分)。24.答：延时环节不改变原系统的幅频特性(3分);但当延时时阀加大时，系统的稳定性降25.答：系统辨识是研究如何用实验分析法来建立系统数学模型的一门科学(3分);频域辨识方法主要是由实验频率特性的伯德图估计最小相位系统的传遵函数及利用实验频率特性的实验值，应用曲线拟合方法求系统的传递函数(3分)。机工程控制基础试题答案及评分参考第1页(共2页)即当输人r(t)=t(t≥0)28.答：(1)系统特征方程：1+G(SH(S)=S²44S²+38+10=0(2)列劳斯表：i3420S机械工程控制基础试题答案及评分参考第2页(共2页)专业学习参考资料本试卷共3页，满分100分，考试时间150分钟。第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20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，请将其选出并将“答题卡”A.相频特性B.幅频特性C.稳态误差D.传递函数2.函数a+te⁻(t≥0)的拉氏变换式为A.BA.稳定性B.响应的快速性C.精度D.相对稳定性机械工程控制基础试卷第1页(共3页)5.题5图示控制系统的闭环传递函数为题5图AA.上升时间B.调整时间C.峰值时间D.峰值大小A.Ⅲ型系统B.Ⅱ型系统C.I型系统D.0型系统A.γ大于0,而kg可以小于0B.γ和kg均小于0C.γ和kg均大于0D.γ小于0,而kg可以大于0A.相位滞后校正B.相位超前—滞后校正C.相位超前校正D.相位滞后一超前校正二、填空题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)机械工程控制基础试卷第2页(共3页)19.若系统传递函数的所有零、极点均在S平面的,该系统称作最小相位系统。20.从系统某一环节输出端取出信号，加到该环节三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)请在答题卡上作答。22.峰值时间指的是哪个时间?23.控制系统中对高阶系统的动态分析常用的方法是什么?为什么?24.频率特性指的是什么?25.何谓一阶系统?典型一阶系统单位阶跃响应中的时间常数T有何实际意义?四、分析计算题(本大题共3小题，第26小题10分，第27、28小题各15分，共40分)请在答题卡上作答。26.分析题26图，求所示系统的微分方程。题26图28.设单位反馈系统的开环传递函数为(1)使系统的幅值裕度Kg=20dB的K值；(2)使系统的相位裕度γ=+60°的K值。机械工程控制基础试卷第3页(共3页)中国自考人()--700门自考课程永久免费、完整在线学习快快加入我们吧!2012年10月高等教育自学考试全国统一命题考试一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)二、填空题(本大题共10小题，每空1分，共10分)11.零频幅值12.当t趋于无穷大时系统的输出13.数学模型14.输人与反馈值之差15.改变系统的零极点分布16.零19.左半平面20.叠加三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)21.使传递函数为零的S值，称为零点。使传统函数趋于无穷大的S值，称为极点。22.响应曲线到达超调量第一个峰值所需要的时间。23.三阶以上的系统称为高阶系统(1分);对高阶系统在一定条件下简化为有一对闭环主导点的二阶系统进行分析研究(3分);因主导极点对系统起主导作用，而其它极点对系统的影响较小，故在近似分析中可忽略不计(2分)。24.指线性系统或环节在正弦函数作用下，稳态输出与输人之比对频率的关系特性。25.能用一阶微分方程描述的系统称为一阶系统(3分);T表征了系统过渡过程的品质，其值愈小，则系统的响应愈快(3分)。机械工程控制基础试题答案及评分参考第1页(共2页)四、分析计算题(本大题共3小题，第26小题10分，第27、28小题各15分，共40分)26.答由给定条件φ(o₃)=-90°—tan⁻¹0.1m,(2)使系统的相位裕度γ=+60°的K值。由给定条件γ=180°+(m.)=180°-90°—tan⁻¹0.1w将we=0.5rad/s代人幅频特性，并令其等于1,即得试卷代号：1116机械专业机电控制工程基础试题2007年7月一、填空(每小题3分，共30分)1.控制的任务实际上就是形成控制作用的规律，使不管是否存在——,均能使被控制对2.我们把——直接或间接地反馈到输入端，形成——参与控制的系统，称作闭环控制系统。3.在初条件为零时，系统与之比称为线性系统(或元件)的传递函数。5.如果系统的数学模型方程是——的，6.过渡过程时间或调节时间是指量与稳态值之间的偏差达到允许范围(一般取2%或7.0和ζ这两个参数是决定二阶系统瞬态特性的非常重要的参数，那么可把二阶系统的传递函数写成含有这两个参数的标准式，即Gg(s)=8.当输入信号的角频率∞在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系统二、单项选择(每小题5分，共25分)1.把输出量反馈到系统的输入端与输入量相A.反馈B.负反馈C.稳态差误D.积分3.一阶系统的传递函数其单位阶跃响应为()。4.题图中R—c电路的幅频特性为()。RR花(t)Cy(5.若二阶系统的阻尼比为0.4,则系统的阶跃响应为()。A.等幅振荡B.衰减振荡C.振荡频率为ON的振荡D.发散三、判断题(每小题3分。共15分)H(s)四、(20分)已知某系统由下述方程描述。Jda(2)/dt+Kgw(t)=K„NN题图4(1)完成以下填空(2)在上图方框中填充各环节拉氏变换表达式；(10分)(3)将以下左边内容与右边相对应的内容连线。(5分)K./Js³十K₂a²+K₁K.s+K,K„4五、(10分)已知单位反馈系统，开环传递函数为试求单位阶跃响应的性能指标试卷代号：1116机械专业机电控制工程基础试题答案及评分标准、(供参考)2007年7月1.扰动给定3.输出量的拉氏变换输入量的拉氏变换6.输出二、单项选择(每小题5分.共25分)三、判断题(每小题3分。共15分)1.正确2.错误3.错误4.错误5.正确五、(10分)t,=0.57秒(5%);WORD整理版课程名称：机械控制工程基础；试卷编号：卷；考试时间：120分钟；考试形式：闭卷2010年秋季《机械控制工程基础》试卷B答案一、填空(每小题5分，共40分)1、最小相位系统是指系统的零点和极点都位于[S]平面的右半平2、已知系统的传递函数为,则其幅频特3、某系统传递函数为,在输入r(t)=3sin2t作用下，输出稳态分量的幅值为3/4◎4、线性系统的频率响应是指系统在谐波信号作用下，系统的稳态输出。5、已知某系统开环传递函数的零点都在左半s平面，其开环频率特性曲线如图1.5所示，则该系统位于右半S6、一阶系统传递函数,该系统可以看成8、系统输出能够以不同方式作用于系统，就称为反馈8、系统输出能够以不同方式作用于系统，就称为反馈◎二、系统结构图如下图所示，求(15分)G.6-G.6-G₁⑤-一取值范围。(15分)闭环传递函数为：五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为,求系统的幅值穿越频率、相位穿越频率、幅值裕度、相位裕度、并判断闭环系统的稳定性。(15分)一、填空题(20分)二、选择题(20分)A.90°B.-90°C.0A.90°B.-90°C.0°D.-180°A.当时间常数T较大时有振荡B.