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1、机械工程控制基础试卷吉林交通学院一、单项选择题（每小题1 分，共10分）1、机械工程控制论是研究控制论在（ ）中应用的科学。A 机械工程B 电子工程 C 生物工程 D 化学工程2、闭环控制系统的特点是（）A 不必利用输出的反馈信息 B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制C 不一定有反馈回路 D 任何时刻输入与输出之间的偏差总是零，因此不是用偏差来控制的3、若心爲一5）当;：5 则 Lf（t）=（）ss 2 + 25ss 2 + 25essC s 2 + 1 e_5sDe5 ss 2 + 14、若 Lf(t)=F(s),则 L卩 0 f (t)dt =(1BF (s) - f (0)s2)1
2、CF (s) + f (0)s2D sF (s)5、L 5sin t + 3cos t =(5 + 3s3 + 5s25 + 3sABCs 2 + 1s 2 + 1s 2 + 1）6、f(t)= te-5t，求 lf(t)=()1A s + 51B s - 511TA(s + 5)2D(s - 5)27、若 Re（s）0 的条件下，J sin kte“dtk1 ABC sin ks s 2 + k 2s 2 + k 28、 线性系统与非线性系统的根本区别在于（）D e- s sin ksA 线性系统有外加的输入，非线性系统无外加输入B 线性系统无外加的输入，非线性系统有外加输入C 线性系统满足
3、迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理9、某典型环节的传递函数为G（s）=K,它是（）A 惯性环节B 微分环节C 延时环节D 比例环节10、系统的单位脉冲响应函数W（t）二1.2e-0-12t，则系统的传递函数G（s）为（）1s + 0.121.2B s +1.21.2s +11.2 D s + 0.1211、系统方块图如图所示，其开环传递函数Gk(s )是()5s3s +13s +15s5B -s(3s + 1)1D5s(3s +1)12、 线性系统的时间响应()A 由阶跃响应与脉冲响应组成C 由各次谐波的稳态响应组合而成13、一阶系统丁二的单位
4、阶跃响应为(2s+4A 3(1 e-2t)b 0.75(1 e-2t)B 由瞬态响应与稳态响应组成D 由输入与干扰信号的稳态响应组成)C 3(1 e-2)D 0.75(1 e-2)14、二阶系统阻尼比范围0 0 0.707 ,其有阻尼固有频率3与谐振频率3的关系为() drA 3 3rd15、已知一阶系统的传递函数为，则该系统的时间常数T和增益依次为()5s + 2A 2.5， 8B 2.5 ， 416、弹簧一质量一阻尼系统的传递函数为，则系统的无阻固有频率3为()ms2+cs +knmB订.mD： 7-C m17、二阶欠阻尼系统的上升时间t定义为()rA达到稳态值所需的时间B达到稳态值的90
5、%所需的时间C达到稳态值的50%所需的时间D系统的响应曲线第一次达到输出稳态值所需的时间2518、 已知系统开环传递函数为，则系统开环增益及型次依次为()s(0.4s +1)(5s +1)A 25，0 型B 5，I 型C 25，II 型D 25，I 型19、在机械系统中的延时环节e-Ts只是输出比输入延迟了一段时间()1A T3BTC -T34 Im20、一阶微分环节G(s)=TS+1,当频率3由0 Ta时， 其幅频特性G( j3 )|变化趋势为()A 0T aB 0T1C1 T aD 1 T a21、Nyguist 图如图所示，对应该图的传递函数为（）1Ts +1B Ts +1K (Ts +
6、1)tS+11D K (Ts +1)22、振荡环节的谐振峰值|G（）| = M的计算式为（）rr12匚 :l-匚21兀:1- 2 22：1-匚2123、若系统Bode图的幅频特性在 1处出现转折其渐如下的环节（)A s + 1oB 1 s +o1C1o2Ds 2 + 2Co s + o 211o s + 11近线由-20dB/dec转至I-40dB/dec,这说明系统中有一个24、 系统特征方程的根与系统的瞬态响应对应关系为（）A 特征方程的全部根具有正实部,系统的瞬态响应收敛B 特征方程的全部根具有负实部,系统的瞬态响应收敛C 特征方程的全部根的实部为 0 时,系统的瞬态响应收敛至 0D特征
7、方程的全部根的实部为0时，系统的瞬态响应一定发散25、 设系统开环传递函数为G （s）=，则此闭环系统（）kS2（3S+1）A 稳定B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件26、 系统的特征方程为s3 + 2s2 + s + K = 0，则使该系统稳定的K值范围为（）A K0B 0vKv2C K 为任意值D 0vKv1027、若系统开环传递函数G （s）在s右半平面的极点数P=0,则闭环系统稳定的充要条件为kG （s）的Nyguist曲线当w从0到时（）kA不包围（-1, j0）点B包围（-1, j0）点C不包围原点D包围原点s + ab28、 若已知某串联校正装置的传递函数为K，其中ab
8、, K =，则它是一种（）s +baA 滞后超前校正B 相位滞后校正C 增益为 1 的相位超前校正 D 增益小于 1 的相位超前校正29、从某系统的Bode图上已知其剪切频率 - 200，则下列串联校正装置的传递函数中，c能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益能使稳态误差减至最小的是()0.5 s +1 A0.05 s +10.05 s +10.5 s +10.1s +10.5s +10.0005s +10.005s +130、下列串联校正装置的传递函数中，能在频率 = 1处提供最大相位超前角的是()c0.5s+12s+12.5s+10.4s+1ABCD2s+10.5s+1
9、0.4s+12.5s+1二、多项选择题(每小题2分，共10分)1、若系统(或元件)的某输入、输出的拉氏变换分别记为X (s)、X (s)，对应的传递函10数记为G(s),则()A在零初始条件下G(s) =+B在任何初始条件下G(s) =X ( s)X (s)01C G(s )可以是有量纲的，也可以是无量纲的X (s)D若以w(t)表示其权函数，则G(s)二Lw(t) E在零初始条件下G(s) =X (s)12、二阶系统的超调量M ()pA等于谐振峰值M B与阻尼比:有关C与阻尼比:无关 rD与无阻尼固有频率有关E与无阻尼固有频率无关 nn3、指出下面五个系统的非最小相位系统()Ke-s 2(T
10、s +1)K (t s +1)(Ts + 1)(Ts -1)12K(1-Ts)s(1-Ts )(1-Ts)12KD s(T2s2 + 壬 Ts + 1)K (t s +1)s 2(Ts + 1)4、若从系统的Bode图上可知当 s 时幅频特性趋于斜率为-60dB/dec的渐近线，相频0 (a) T 270。，则该系统的开环传递函数可能的形式是()KKK(ts+1)K(ts+1)K(ts+1)ABCDEs(Ts + 1)2s(Ts + 1)3s(Ts + 1)3s2(T2s2 + 2匚 TS + 1)s(Ts + 1)(T s + 1)2125、极坐标图(乃奎斯特图)与波德图之间对应关系为()A
11、 极坐标图上的实轴对应于波德图的 线B 极坐标图上的负实轴对应于波德图的-180。线C极坐标图上的正实轴对应于波德图上的-180。线D 极坐标图上的单位圆对应于波德图上的0 分贝线E 极坐标图上的（-1， j0 ）点对应于波德图上的 0 分贝线 三、图解题（每小题4 分，共12 分）1、试求一阶系统c1的单位阶跃响应c（t）,在图中近似画出该响应曲线并标出时间常数0.5s +1T的值。c牛2、已知传递函数为G （s）=Ks 2(Ts +1)（K 1,T0）,绘制Nyguist图。（不需精确画）3、已知某系统开环传递函数增益 K=10 时的开环对数频率特性如下图：（1）在图上标出幅值交界频率c和
12、相位交界频率 g ；（2）在图上标出幅值、相位裕度，并说明是正裕度还是负裕度；（3）当开环增益 k=1 时对数频率特性如何变化四、计算题（共 48分）1、（7分）应用Laplace变换求解下列微分方程y(0) = y(t) = 1y(0 yt今 12、（7分）求下面方块图所示系统的传递函数C（s）/R（s）3、试绘制图示速度控制系统的信号流图，并求其传递函数V (s) 0V (s)iV (s) 0V (s)i4、为使闭环系统的阻尼比匚=0.7，加入图示积分环节，试求积分时间常数工？（取小数点后两位）5、（10 分）已知某系统的对数频率特性如图所示（虚线是渐近线，视线是精确曲线，有峰值处表示阻尼比匸=0.07）.试求:1）传递函数G（s） （6分）2）求 =30时系统的相移角 r6、（5分）已知某系统的特征方程为S4+ S3+ S2+ S+9=0,试判别其系统的稳定性。7、（5分）某系统之数学模型如图实线所示，其中N为可测量的干扰，今欲增加一个补偿环 节（图中虚线所示）来完全消除干扰N对输出的影响，则从原理上分析传递函数Gc（s）应等 于什么？
