机械工程控制基础试题。
课程**:02240
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)
如图所示则l[f(t)]为( )
a. e-2tb. e-2sc. e-2sd. e-ts
3.已知f(s)=,则l-1[f(s)]为( )
4.已知f(s)=l[f(t)],若f(s)=,则f(t)|t=?(
ab.1cd.0
5.下列系统中为线性系统的微分模型为:(
a. b.
c. d.
6.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1
c.不能用微分方程表示。
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( )
ab. c. 1+g(s)·h(sd.
8.二阶系统的传递函数为,则系统增益为( )
a.10b.0.5c.4d.5
9.若系统的单位脉冲响应为e-2t+2e-t,则系统的传递函数为:(
abcd.
10.某系统的传递函数为系统的零极点为( )
a.极点s1=-1, s2=-2,零点s3=5
b.极点s1=1, s2=2
c.极点s1=-1, s2=-2
d.极点s1=1, s2=2,零点s3=-5
11.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( )
13.某系统传函数为g(s)=,则转角频率为( )
14.控制系统中( )
a.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.开环系统的传递函数。
c.闭环系统中的开环传递函数的特征方程 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)=的幅频特性( )
a.ζ越大,谐振峰越高b.ζ越小,谐振峰越高。
c.ωn越小,谐振峰越高d.ωn越大,谐振峰越高。
二、填空题(每空0.5分,共10分)
21.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。
22.设计控制系统基于以下几个要求:__性、__性、__性和___性。
23.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和充分条件是,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___
校正器是能够实现p___i 和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(包括正反馈和负反馈)?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gk(s)=,a、b、c为大于0的常数。
1)试写出静态误差系数kp、kv和ka。
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ωn和ζ。
35.(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)=
试求闭环的mr,ωr 和ωd
38.(8分)已知系统开环传递函数为g(s)=
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?
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