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1、全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷一、单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。每小题1.5分，共30分）1. 控制工程主要研究并解决的问题之一是（）A. 系统已定，输入不确定，求系统的输出B. 系统已定，输入已知，求系统的输出（响应）C. 系统已定，规定系统的输入D. 系统不定，输入已知，求出系统的输出（响应）2. f（ t）如图所则 L f(t)为（ ）A. 1 e-2ts1 e-tss3已知 F(s)=B. 2 e-2ssC. 1 e-2ssD.1_S(S + 1)4已知 F(s)=L f(t),若 F(s)=1s2 + 2s +1A
2、. 1B.1C. 1235下列系统中为线性系统的微分模型为：(，则 L-1 F(s)为(，则 f(t)L =?(B.1D.0A. I6d%(t)+12(也)2dt2dt+ x0(t)=dxj(t)dtB 16Xo(t) + 12dXo(t) + 24x (t)二 x (t) dt2dt01C.d2x (t) dx (t)16(0)212 o 24x (t) x (t)dt2dt0iD. 16d2Xo(t) et 12心 24lnt) x (t) x (t) dt2dt0i6. 对于定常控制系统来说，( )A. 表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B. 微分方程的各阶微分项的幂为1C. 不能用
3、微分方程表示D. 系统总是稳定的7. 系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( )A. G(S)H(S)1 G(S)H(S)C. 1+G(S) H(S)B. G(S) H(S)1-G(S)D. G(S)1 G(S)H(S)8.二阶系统的传递函数为10，则系统增益为()(s 0.5)(s 4)B.0.5A.10C.4D.59.若系统的单位脉冲响应为e-2t+2e -则系统的传递函数为：( )B. 3s2 2s 1C丄 e9ss 2A. 12s 2 s 1D. 1 ee s s110. 某系统的传递函数为 5系统的零极点为()(s 1)(s 2)A. 极点 s1 =-1, s=-2,零点 s3
4、=5123B. 极点 s1 =1, s2=212C. 极点 s1=-1,马=-212D. 极点 s1 =1, s9=2,零点 s3=_512311. 下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标()A. 单位阶跃B. 单位脉冲C. 单位斜坡D. 单位正弦12.系统如图其稳态误差定义为(A.ess=limSG(S)sTOC .ess= lim e(t)t TSB .ess= lim te(t)lime(t)t TO则转角频率为(D.ess13某系统传函数为G(s)=_kA. 1T14.控制系统中(s + TB.TC.k/TD.kTA.系统型次越高，增益 K 越大，系统稳定误差越大B.系统型次越
5、高，增益 K 越大，系统稳定误差越小C.系统阶次越高，增益 K 越大，系统稳定误差越小D.系统阶次越高，稳态误差越大15. 在设计控制系统时，稳定性判断( )A .不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定16. 系统的正弦响应是指()A. 不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况B. 对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况C. 对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况D. 对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况17. 劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对()A. 闭环系统的传递函数B. 开环系统的传递函c.闭环系统中的开环传递函数
6、的特征方程D.闭环系统的特征方程18.为了增加系统的稳定性裕量，可以（A. 减小系统的增益B. 增大系统的增益C.减小输入信号D.使用开环系统19.所谓校正（又称补偿）是指（A.加入PID校正器B.在系统中增加新的环节或改变某些参数C. 使系统稳定D. 使用劳斯判据20.二阶振荡环节G（s）=2ns2 + 23 s + 2nn的幅频特性（A. Z越大，谐振峰越高B. Z越小，谐振峰越高C. w越小，谐振峰越高n二、填空题（每空0.5分，共10分）D.w越大，谐振峰越高n21.闭环系统是指系统的对系统有控制作用，或者说，系统中存在的回路。2 2 .设计控制系统基于以下几个要求：性、性、性与性。2
7、3. 传递函数通过与之间信息的传递关系，来描述系统本身的动态特征。24. 系统在外加激励作用下，其随变化的函数关系称为系统的时间响应。25. 频率响应是系统对输入的。26. 若系统传递函数G（S）的所有均在S平面的,则系统称为最小相位系统。27. 一个系统稳定的必要与充分条件是，其特征方程的所有的根都必须为或。也即稳定系统的全部根Si均应在复平面的。28. PID校正器是能够实现P，I与D控制作用的校正器。三、简答题（每小题5分，共20 分）29. （5分）什么是反馈（包括正反馈与负反馈）?什么是闭环控制系统?30. （5分）单位反馈系统的前向通道传递函数为G （s）= a ，s（bs 1）（
8、cs 1）a、b、c 为大于0 的常数。（1）试写出静态误差系数K、K与K。pva（2）当系统输入为单位斜坡函数时，系统有无稳态误差，若有为何值?31. （5分）简述系统相对稳定性的概念?何为相位裕量?（画图说明）32. （5分）串联相位超前校正时瞬态响应作了何种改善?简述原理。四、计算题（共 40 分）33. （6分）某系统方框图如下，求使系统稳定的f值范围。34. （6分）写出图示系统的传递函数，并写出系统的与Z。n35. （6分）化简下列方框图，并写出传递函数。36. （6分）某系统如图试求该系统的峰值时间、最大超调量（单位阶跃输入）37. (8分)设单位反馈系统的开环传递函数G(s)=
9、io(2s + l)(s +1)试求闭环的Mr,w与srds38. (8分)已知系统开环传递函数为G(s)= 1000(10 +1)+1)(1)试画出传递函数对应的渐近线幅频特性曲线； (2)试画出相应的近似相频特性曲线； (3)系统是否稳定，为什么?全国2001年10月机械工程控制基础试题课程代码：02240第一部分 选择题一、单项选择题(本大题共30小题，每小题1分，共30分)在每小 题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确 选项前的字母填在题后的括号内。1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是( A )A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.
10、 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路2. 若f(t)Wtv5，则Lf(t) = ( B )1, t5A. e-sB. e-5sC. 1s3.已知 f(t) = 05t + 1,其Lf(t)= ( C )B. 0.5s2A. s + 05 s2C. 1 +1D 12s2 s2s4. 下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值 的为( D )B. sS2 +16D. 1s + 2)B. 1(s + 2)2A. 5S2 + 25C. 丄s 一 25. 若
11、 f(t) =te -2t, 则 Lf(t) = ( BA. 1s + 2C. 丄D. 1s 2(s 2)26. 线性系统与非线性系统的根本区别在于( C )A. 线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B .线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D. 线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少7. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为( B )A. 105s +1B. 2s5s +1C. 102s(5s +1)D. 2s8. 二阶系统的极点分别为s =_05,s =_4，系统增益为
12、5,则其传递2函数为（D ）A. 2(s - 5)(s - 4)B. 2(s + 5)(s + 4)C. 5(s + 5)(s + 4)D. 1(s + 5)(s + 4)9.某系统的传递函数为G（s）=则该系统的单位脉冲响应函数A. 5e-2tC. 5e2tB. 5tD. 5 t10.二阶欠阻尼系统的上升时间t定义为（C ）rA. 单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B. 单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C. 单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D. 单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11. 系统类型八开环增益K对系统稳态误差的影响为（A ）A. 系统型次九越
13、高，开环增益K越大，系统稳态误差越小B. 系统型次九越低，开环增益K越大，系统稳态误差越小C.系统型次九越高，开环增益K越小，第8页系统稳态误差越小D. 系统型次九越低，开环增益K越小，系统稳态误差越小12. 一系统的传递函数为G（s）=，贝I该系统时间响应的快速性Ts + 1（C）A. 与K有关B.与K与T有关C. 与T有关D.与输入信号大小有关13. 一闭环系统的开环传递函数为G（s）=8（s + 3）,则该系统为s（2s + 3）（s + 2）（ C ）A. 0型系统，开环增益为8B.I型系统，开环增益为8C.I型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为414. 瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（ B ）A. 单位脉冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D.单位斜坡函数15. 二阶系统的传递函数为G（s）=2 ，当K增大时，其Ks2 + 2s +1（ C ）A. 无阻尼自然频率增大，阻尼比g增大nB. 无阻尼自然频率增大，阻尼比g减小nC. 无阻尼自然频率减小，阻尼比g减小nD. 无阻尼自然频率减小，阻尼比g增大n16. 所谓最小相位系统是指（ B ）A. 系统传递函数的极点均在S平面左半平面B. 系统开环传递函数的所有零点与极点均在S平面左半平面C. 系统闭环传递
