机械工程控制基础第1阶段测试题.doc

1、江南大学现代远程教育 第一阶段测试卷考试科目:机械工程控制基础 （第一章、第二章） （总分 100分） 时间：90 分钟 学习中心（教学点） 批次： 层次： 专业： 学号： 身份证号： 姓名： 得分： 一、单项选择题（本题共 15小题，每小题 2分，共 30分。）1、某系统的微分方程为 则它是（ ） 。)()(3txtxiooA、线性定常系统 B、线性系统C、非线性系统 D、非线性时变系统2、开环系统的控制信号取决于（ ） 。A、系统的实际输出 B、系统的实际输出与理想输出之差C、输入与输出之差 D、输入3、机械工程控制论的研究对象是（ ） 。A、机床主传动系统的控制论问题 B、高精度加工机床

2、的控制论问题C、自动控制机床的控制论问题 D、机械工程领域中的控制论问题4、对于控制系统，反馈一定存在与于（ ） 。A、开环系统 B、线性定常系统C、闭环系统 D、线性时变系统5、闭环系统的特点是系统中存在（ ） 。A、执行环节 B、运算放大环节C、反馈环节 D、比例环节6、开环控制系统的特点是（ ） 。A、不能实行计算机控制 B、存在信息反馈C、容易引起不稳定 D、结构简单，成本低7、线性定常系统的微分方程为 则该系统极点为（ ） 。)(43)(2txttxt ioooA、 B、 ;1;21jsjs ;2;1jsjsC、 D、以上都对038、系统数学模型是指（ ）的数学表达式。A、输入信号

3、B、输出信号C、系统的动态特性 D、系统的特征方程9、系统传递函数为 G(s)=2 / (2s 2+3s+1)，则系统放大系数为（ ） 。A、0.5 B、1C、2 D、无法确定10、下图所属环节为（ ） 。A、微分环节 B、积分环节C、导前环节 D、惯性环节11、以下传递函数属于振荡环节的是（ ） 。A、G(s)=(2s+1) / (s 2+3s+2) B、G(s)=1 / (s 2+3s+2)C、G(s)=1 / (s 2+s+1) D、G(s)=(2s+1) / (s 2+s+1)12、以下关于信息的说法正确的是（ ） 。A、不确定性越小的事件信息量越大 B、不确定性越大的事件信息量越大C

4、、越大的事件信息量越大 D、越小的事件信息量越大13、某传递函数 G(s)=K 1+K2(1/s)+K3s，则它是由（ ）组成的。A、比例环节 B、微分环节C、惯性环节 D、PID 环节14、以下关于系统数学模型说法正确的是（ ） 。A、只有线性系统才能用数学模型表示 B、所有系统都可用精确的数学模型表示C、建立系统数学模型只能用分析法 D、同一系统可以用不同形式的数学模型进行表示15、在下列系统或过程中不存在反馈的有（ ） 。A、抽水马桶 B、电饭煲C、并联的电灯 D、教学过程二、填空题（本题共 6 小题，每空 1 分，共 10 分）1、自动控制系统按元件的静态特性分类，可分为：_和_。2、

5、 、 和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。3、线性系统符合叠加原理,线性系统初始条件为零时,几个输入信号同时作用在系统上所产生的输出信号等于 的和。4、用时域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_。5、当二阶系统的特征方程的两根为_时,系统称为临界阻尼系统；两根为_时，系统称为欠阻尼二阶系统；两根为_时，系统称为过阻尼二阶系统。6、一阶系统 1 /(Ts+1)的单位阶跃响应为 。三、简答题(本题共 2小题，每小题 5分，共 10分)1、控制系统中常用的典型信号有哪些？2、定值控制系统、伺服系统和程序控制系统各有什么特点？四、计算题（本题共 4小题，每小题 10分，共 40分）1、下图所

6、示系统中，m 1、m 2是质量，k 为弹簧的弹性系数，摩擦力为零，f（t）为外力，x1（t） 、x 2（t）位移。求系统的微分方程、动态框图和传递函数 X 2（s）/F（s） 。2、若某线性定常系统在单位阶跃输入作用下，其输出为 。试求系统的传ttety21)(递函数。3、系统如图所示，求 C（s） /R（s） 。 4、求下图所示机械系统的微分方程。图中 M 为输入转矩，C m 为圆周阻尼，J 为转动惯量。五、应用题（本题共 1 小题，每小题 10 分，共 10 分）下图为恒温箱的温度自动控制系统，当恒温箱温度变化时，试述系统的调节过程，画出系统的原理方框图，指出系统属于哪一种类型？ 电 压

7、放大 器 功 率 放大 器 电 机 减 速 器热 电 偶电 阻 丝 调 压 器 20 U r-f附：参考答案：一、单项选择题（本题共 15小题，每小题 2分，共 30分）1、C 2、D 3、D 4、C 5、C 6、D 7、A 8、C 9、B 10、D 11、C 12、B 13、D 14、D 15、C二、填空题（本题共 6小题，每空 1分，共 10分）1、线性控制系统 非线性控制系统2、稳定性 快速性3、各输入信号单独作用时所产生的输出信号4、单位阶跃信号5、两相等的负实数根 两共轭复数根 两不相等的负实数根6、 t/Te-1y(t)三、简答题(本题共 2小题，每小题 5分，共 10分)1、答：

8、单位阶跃函数、单位斜坡（速度）函数、单位加速度（抛物线）函数、单位脉冲函数和正弦函数。2、答：定值控制系统的输入量是恒值，不变。伺服系统的输入量是变化的，却变化规律是未知的。程序控制系统的输入量是变化的，变化规律是已知的。各种系统都要求被控量与输入量一致，误差在允许范围内。四、计算题（本题共 4小题，每小题 10分，共 40分）1、解：微分方程是 22111)(xmxktf取拉普拉斯变换,得 211112)()(sXkFsX化简框图时可按虚线移动分支点。也可用梅森公式，一条前向通路，2 个回路。)()( 21212kmssFX2、解：由传递函数的定义有236)(/11)(2ssXYsii3、解

9、：由图可得3421321432314321)( 143242312143 HGGHHGGsRCHGH 4、解：设系统输入为 M(即 M(t)，输出为 (即 (t) ，分别对圆盘和质块进行动力学分析，列写动力学方程如下： xcmRkkCJM)(消除中间变量 x，即可得到系统动力学方程 kMcmCRkJcJmCJ )()()( 22)4五、应用题（本题共 1 小题，每小题 10 分，共 10 分）解：当恒温箱温度低于（高于）设定温度值时，则有 UfUr ） ，差值 U0(U0) ，经过电压放大器和功率放大器的信号放大后，驱动直流电机 M 正转（反转） ，经减速器后，驱动调压器的输出电压升高（降低） ，从而驱使电加热丝的发热量提高（降低） 。当恒温箱温度和设定值温度相等时，调节运动停止。该系统是定值控制系统。 减 速 器 调 压 器 恒 温 箱控 制电 机电 压 、功 率 放大 器 热 电 偶设 定 温 度值 U