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1、机电控制理论及应用试卷一选择题（102=20）1二阶系统的单位脉冲响应曲线上，达到第（ ）个峰值所需的时间定义为峰值时间。A 1 B 3 C 5 D 72频率特性包括（ ） 。A 相频特性和幅值裕度 B 幅频裕度和幅频特性 C 相频特性和幅频特性 D 相位裕度和相频特性 3.一阶系统的单位脉冲响应衰减到初值的 2%时的时间称为( ).A 过度时间 B 上升时间 C 峰值时间 D 衰减时间4.在二阶系统的 Nyquist 图中，曲线与虚轴的交点的频率就是（ ） 。A 截止频率 B 复现频率 C 无阻尼频率 D 固有频率5. 二阶系统的单位脉冲响应曲线上，从原工作状态出发，第 （ ）次达到输出稳态
2、值所需的时间定义为上升时间。A 1 B 2 C 3 D 46.传递函数分母中 s 的阶数 n 与分子中 s 的阶数 m 之间的关系是( ).A n=m B n=m C nm D 没有任何大小关系7.下列说法正确的是( ).A 正反馈使输入信号减弱 B 负反馈使输入信号减弱C 负反馈相加点处为“” D 正反馈相加点处为“+”8.传递函数中的 s 换成（ ）传递函数就变成了频率特性。A p B v C u D j9. 频率特性就是单位脉冲响应函数的（ ）变换。A Laplace B Fourier C Laplace 逆 D Fourier 逆10.对于稳定系统，1/Kg（ ） 。A 0 B 1
3、C 2 D 3二、判断题（102=20）( )1.对实际系统，有时为了降低稳态偏差，常减小开环增益。 ( )2. 最小相位系统的相位变化范围最小。( )3.只有偏差 E(s)=0 时，系统的输出才会停止改变。 ( )4.系统的相位裕度越大，系统的稳定性越好。 ( )5.一般认为临界稳定实际上往往属于稳定。 ( )6.极坐标图上的负实轴相当于 Bode 图上的 线。 o90( )7.在控制系统中,系统型次越高,增益 K 越大,系统稳态误差越小。 ( )8.某系统传递函数为 ,则转角频率为 k。 ()kGs( )9.时间响应（从性质上分）包括零输入响应和强迫响应。 ( )10.工程控制理论研究的是
4、系统及其输入、输出三者之间的静态关系。 三、简答题（53=15）1. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是什么？单位斜坡函数的拉氏变换结果是什么？2. 某二阶系统的特征根为两个互不相等的实数，则该系统的单位阶跃响应曲线有什么特点？3劳斯稳定判据能判断什么系统的稳定性？4一阶系统的阶跃响应有什么特点？当时间 t 满足什么条件时响应值与稳态值之间的误差将小于 52%？5在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应有什么特点？四、计算题（315=45）1试建立所示各系统的微分方程。其中外力 ，位移 为输入)(tF)(tx量；位移 为输出量； （弹性系数） ， （阻尼系数）和 （质量）)(tykfm均为常数。
5、2 求34s2)s(F?)t(f3 求3)(s12)s(F?)t(f参考答案：一、选择题 ACADA ABDBB二、判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 三、简答题1. 答：单位阶跃函数的拉氏变换为Xr(s)=L1(t)=1/s单位斜坡函数的拉氏变换是Xr(s)=LAt=1/s22. 答：特征根为两个互不相等的实数的二阶系统，则为过阻尼状况。其时域响应必然包含两个衰减的指数项，动态过程呈现非周期性，没有超调和振荡。3. 答：劳斯稳定判据能判断线性系统的稳定性。4. 答：一阶系统的单位阶跃响应曲线是一条由零开始，按指数规律上升并最终趋于 1 的曲线。当 t3T 或 4T 时，响应值与稳
6、态值之间的误差将小于 52%5. 答：在欠阻尼的情况下，二阶系统的单位阶跃响应的暂态分量为一振幅按指数规律衰减的简谐振荡时间函数。四、计算题1、解（a）以平衡状态为基点，对质块 进行受力分析（不再考虑重力影响） ，如图解 2-m1(a)所示。根据牛顿定理可写出2)(dtytftkyF整理得 )(1)()()(2 tFmtykdtfty（b）如图解 2-1(b)所示，取 A,B 两点分别进行受力分析。对 A 点有（1）)()(11dtyxfxk对 B 点有（2）yktdf21)(联立式（1） 、 （2）可得： dtxkkfty2121)(2. 解： 3sc13)1(s2)s(F2)()(limc1s 213s23lis2 1)(F3tte2tf3. 解： 3sc1s)(csF4221)()(1limc22sIV2 43)3(lim3)(s)(dli 21221sI sss32)(s1s.limc203 1)().(li2-3s4 3s.2.s.431)(.)(F2 3ttt eetf
