机械控制工程基础试题及答案.doc

1、 第 1 页 （共 11 页）一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题 2 分，共 40 分）1 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偏差总是零，因此不是用偏差来控制的2线性系统与非线性系统的根本区别在于A 线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入C 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理3 ，则2)(bstfL)(tfA B tcoin

2、btcosinC D t ts4已知 ，且 ，则 )(1)asF0)(fA 0 B C D 12a15已知函数 如右图所示，则 )(tf )(sFA B sse21e23C )(32 ssssD )sssee6某系统的传递函数为 ，其零、极点是)3(10(sGA 零点 ， ；极点 10s3sB 零点 ， ；极点 第 2 页 （共 11 页）C 零点 ；极点 ，10s10s3D 没有零点；极点 37某典型环节的传递函数为 ，它是TG)(A 一阶惯性环节 B 二阶惯性环节C 一阶微分环节 D 二阶微分环节8系统的传递函数只与系统的有关。 A 输入信号 B 输出信号C 输入信号和输出信号 D 本身的

3、结构与参数9系统的单位脉冲响应函数 ，则系统的单位阶跃响应函数为ttg4sin10)(A B C D t4cos062)1(cos5.t1602s10对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率A 前者影响调整时间，后者不影响B 后者影响调整时间，前者不影响C 两者都影响调整时间D 两者都不影响调整时间11典型一阶惯性环节 的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得，1Ts时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的 95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12已知 ，且已分别测试得到：)()(21sGs的幅频特性 ，相

4、频1j )(11Aj)(11jG的幅频特性 ，相频)(2(2 .0)2则A )(1.01)()(jejG第 3 页 （共 11 页）B 1.0)(1(2)( jeAjGC .)(1jD )(.011)( jej13已知 ，其相频特性为 )8.)(2.(sksGA B 160arctg 8.02.arctgrctC D ).0.(arctg14若系统的 Bode 图在 处出现转折（如图所示） ，其渐近线由 转到1 decb/2，这说明系统中有一个环节是decb/0A B 1s1sC 1sD 21215设某系统开环传递函数为： ，则此闭环系统)13(0)2sGA 稳定 B 不稳定C 临界稳定 D

5、满足稳定的必要条件16 为开环频率特性幅值等于 1 时的相位角，则相位裕度等于)(cA B )(180C )(C第 4 页 （共 11 页）C D )(180C 180)(C17系统的开环对数坐标图（Bode 图）与极坐标图（Nyquist 图）之间的对应关系为A Bode 图上的零分贝线对应于 Nyquist 图上的 点),(jB Bode 图上的 线对应于 Nyquist 图的负实轴180C Bode 图上的负分贝值对应于 Nyquist 图负实轴上 区间)1,(D Bode 图上的正分贝值对应于 Nyquist 图正实轴18若已知某系统串联校正装置的传递函数为 ，其中 bsab则它是一种

6、A 相位滞后超前校正 B 相位滞后校正C 相位超前校正 D 相位超前滞后校正19从某系统的 Bode 图上，已知其剪切频率 ，则下列串联校正装置的20c传递函数中，能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使系统稳态误差减至最小的是A B 105.s 15.0sC D 20下列串联校正装置的传递函数中，能在频率 处提供最大相位超前角的c是A B 125.0s 15.02sC D 4. .4二、简答题（1,2 小题每题 7 分，3,4 小题每题 8 分，共计 30 分）第 5 页 （共 11 页）1 试求一阶系统 的单位阶跃响应 ，画出近似响应曲线，并标出时间常数 T 的值。15

7、.0s)(tc2 已知传递函数为 ，且 ，试绘制其极坐标近似图（Nyguist 图） 。)()2TsKG0,1T3 某系统 Bode 图如下图（1） 系统稳定与否？如果稳定，稳定程度如何？（2） 在答题纸上重新画出该图，并标出相位余量 、幅值余量 、剪切频率 ，相)(dbkgc位穿越频率 。g4 已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，系统稳定的 K 值范围。)5(4)(sKsG三、综合计算题（每题 16 分，共 80 分）1 如右图所示的电路系统，输入 ，输出电压)(1tu )(2tu。（1） 建立系统的微分方程组；（2） 求系统的传递函数。2某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出传递 。)(

8、sXY第 6 页 （共 11 页）3系统的方块图如下图所示，a) 求系统的单位阶跃响应；b) 当输入正弦信号 时，系统的稳态响应；ttx10sin)(c) 求系统的阻尼比和固有圆频率。4系统方块图如图所示，输入 ， 。)(1tr)(12tn求系统在 、 各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。)(trn第 7 页 （共 11 页）5 已知系统的开环传递函数为 ，)10)(2.10)(ssGK在答题纸上按照下图所给比例，画出 Bode 图的幅频图和相频图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求十分精确）第 8 页 （共 11 页）一、单项选择题（在每

9、小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题 2 分，共 40 分）1. B 2. C 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C 10. C 11. D 12. C 13. C 14. A 15. B 16. A 17. B 18. C 19. B 20. D二、简答题（1,2 小题每题 7 分，3,4 小题每题 8 分，共计 30 分）1， 解： ssRGs15.0)()(.1 tetc2)(图如右所示。2， 解：3， 解：稳定。但相位稳定余量小，即稳定程度不好。 如图所示。gcgdbK,)(,4， 解：系统的特征方程为： 029

10、3KssRouth 阵如右所示，由 Routh 判据得：180二、综合计算题（每题 16 分，共 80 分）第 9 页 （共 11 页）1， 解：设流过 的电流为 ，流过 的电流为1R)(1ti2R)(2ti则： dtiCtutuidttu)(1)( )( )()(22 221对上式进行零初始条件拉氏变换得：)(1)( )()()()(22 221111sICsUsUIRsIs消去中间变量 ，得系统的传递函数为：,11)(1)( 222112 sCRsRsG2， 解：所以第 10 页 （共 11 页）)()()(sXYsG )()()()(1 )()()( 313 321 sHsGssG3， 解：a) 系统的传递函数为： 0.)(2s从而 22)5()(11.0sY所以 tetetytt 5sinco5b) )sin()(0tjGXt)91sin()10.10sin(0. 222t arctgc) ，02n2所以： ， 5.04， 解： )(12461)(2461)( sNsRssE 而 ，sR)(N)( 132461lim0 sesr