机械工程控制基础第1阶段测试题

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：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一、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xo (t)xo (t )xo3 (t )xi (t ) 则它是（）。a、线性定常系统b、线性系统c、非线性系统d、非线性时变系统2、开环系统的控制信号取决于（）。a、系统的实际输出b、系统的实际输出与理想输出之差c、输入与输出之差d、输入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b、高精度加工机床的

2、控制论问题c、自动控制机床的控制论问题d、机械工程领域中的控制论问题4、对于控制系统，反馈一定存在与于（）。a、开环系统b、线性定常系统c、闭环系统d、线性时变系统5、闭环系统的特点是系统中存在（）。a、执行环节b、运算放大环节c、反馈环节d、比例环节6、开环控制系统的特点是（）。a、不能实行计算机控制b、存在信息反馈c、容易引起不稳定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 )3xo (t)4xi (t ) 则该系统极点为（）。a、 s11 j 2; s21 j 2;b、 s12j ; s22 j ;c、 s12 j; s22j ; s30d、以上都对8、系统

3、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9、系统传递函数为g(s)=2 / (2sa、 0.5bc、 2d10、下图所属环节为（）。d、系统的特征方程2、 1、无法确定）。a、微分环节b、积分环节c、导前环节d、惯性环节11、以下传递函数属于振荡环节的是（）。a、 g(s)=(2s+1) / (s2+3s+2)b、 g(s)=1 / (s2+3s+2)c、 g(s)=1 / (s2+s+1)d、 g(s)=(2s+1) / (s2+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b、不确定性越大的事件信息量越大c、越大的事件信息量越

4、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。

5、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_ 时 , 系统称为临界阻尼系统 ； 两 根 为 _ 时 ， 系 统 称 为 欠 阻 尼 二 阶 系 统 ； 两 根 为_ 时，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，共

6、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x 2（ 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) 1 e 2t2e t 。试求系统的传递函数。3、系统如图所示，求c（s） /r（ s）。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

7、理方框图，指出系统属于哪一种类型？电压放功率放大器大器电机减速器u ur - uf热电偶电阻丝调压器220附：参考答案：一、单项选择题 （本题共15 小题，每小题2 分，共 30 分）1、 c2、 d3、 d4、 c5、 c6、 d7、 a8、 c9、 b10、 d11、 c12、 b13、 d14、 d15、 c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、 y(t) 1 - e t/t三、简答题 ( 本题共 2 小题，每小题5

8、 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：定值控制系统的输入量是恒值，不变。伺服系统的输入量是变化的，却变化规律是未知的。程序控制系统的输入量是变化的，变化规律是已知的。各种系统都要求被控量与输入量一致，误差在允许范围内。四、计算题 （本题共4 小题，每小题10 分，共 40 分）f (t ) k (x2 x1 ) m1 x11、解：微分方程是k ( x1x2 ) m2 x2x 2 ( s)k x1 (s) x 2 ( s)取拉普拉斯变换 ,得m2 s2f (s)k x 2 (s)x 1 (s)x 1 ( s)m

9、1 s2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。x 2 (s)kf (s)s2 ( m1m2 s2km1km2 )2、解：由传递函数的定义有1x i (s)s112y(s)ss2s12s26s2y( s) / xi (s)s23s23、解：由图可得g3g 4g3g4g 2g 2g3g 41 g3g 4h 11 g3g4h 11g3g 4h 2 1 g 3g 4h 1 g 2g 3h 2g 21 g3g 4h 1 g 4 g 2g 3g 4c ( s)g1g3g 4h 1 g 2g3h 2g1g 2g3g 41r( s)g1g 2g 3g 41 g3g 4h 1 g 2g 3h2 g1g 2g 3g 4h 31g3g 4h 1 g 2g 3h 2h 314、解：设系统输入为m( 即 m(t) ，输出为 (即 (t) )，分别对圆盘和质块进行动力学分析，mjcmrk(rx)列写动力学方程如下：k( rx)mxcx消除中间变量x，即可得到系统动力学方程mj ( 4)( mcmcj )( r2kmcmckj)k(cr2cm )mmcmkm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ufur