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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 0TaB 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 +1
6、)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特征方
7、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+10
9、.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(Ts
10、 +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和相
12、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?