1、机械工程控制基础复习题学院：_姓名：_班级：_专业：_随米云打印，打印找随米，送 货上门，文件 发送至 QQ：13748712351第一章 绪论1、以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统，其精度比较（ B ） 。A开环高 B.闭环高 C.相差不多 D. 一样高1、系统的输出信号对控制作用的影响（ B ） 。A开环有 B.闭环有 C.都没有 D.都有1、对于系统抗干扰能力（ B ） 。A开环强 B.闭环强 C.都强 D.都不强1、下列不属于按输入量的变化规律分类的是（B ） 。A恒值控制系统 B.计算机控制系统 C. 随动控制系统 D. 程序控制系统1、按照系统传输信号的类型可分成（ B ） 。
2、A定常系统和时变系统 B. 离散控制系统和连续控制系统 C. 线性系统和非线性系统 D. 恒值系统和程序控制系统1按照控制系统是否设有反馈作用来进行分类，可分为_ _和_ _。答案：开环控制系统 闭环控制系统1对一个自动控制系统的最基本要求是 ，也即 是系统工作的首要条件。答案：稳定 稳定性1对控制系统性能的基本要求一般可归结为稳定性、_和_。答案：快速性 准确性1、控制论的中心思想是，通过 ， 和反馈来进行控制。答案：信息的传递 加工处理1什么是反馈(包括正反馈和负反馈)?根据反馈的有无，可将控制系统如何分类？答案： （1）反馈是指输出量通过适当的检测装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与
3、输入量进行比较。如果反馈信号与系统的输入信号的方向相反，则称为负反馈；如果反馈信号与系统的输入信号的方向相同，则称为正反馈。（2）根据反馈的有无，可将控制系统分为 开环控制系统和闭环控制系统。1.何为闭环控制系统?其最主要的优点是什么？ 答案： 闭环控制系统就是反馈控制系统，即输出量对控制作用有影响的系统。其最主要的优点是能实现自我调节，不断修正偏差，抗干扰能力强。1简述“自动控制”和“系统”的基本概念。答案： （1）所谓“自动控制”就是在没有人直接参与的情况下，采用控制装置使被控对象的某些物理量在一定精度范围内按照给定的规律变化。（2）所谓“系统” ，即具有某一特定功能的整体。1. 试述一个
4、典型的闭环控制系统的基本组成。答案： 一个典型的闭环控制系统应该包括反馈元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件及校正元件等。第二章 控制系统的数学模型2单位速度信号、单位抛物线信号分别是（ ）阶信号。A1、2 B.2、 3 C.1、3 D. 3、22线性定常系统的传递函数与（ ）有关。2A. 本身的结构、参数 B. 初始条件 C. 本身的结构、参数与外作用信号 D.外作用信号2. 常用函数 1(t)拉氏变换式 L1(t) 为( )。A s B C D1s12s12对典型二阶系统，下列说法不正确的是（ ） 。A系统临界阻尼状态的响应速度比过阻尼的要快； B系统欠阻尼状态的响应速度比临界阻尼
5、的要快；C临界阻尼状态和过阻尼状态的超调量不为零； D系统的超调量仅与阻尼比有关2振荡环节的传递函数是( )。As Bs+1 C D2n2ss12已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，则该系统的闭环特征方2()60G程为 ( )。A、 B、 2610s2(1)(2)0ssC、 D、与是否为单位反馈系统有关 2适合应用传递函数描述的系统是：（ ） 。A单输入 单输出的线性定常系统； B单输入，单输出的线性时变系统；C单输入，单输出的定常系统； D非线性系统。2 的拉氏反变换 f(t)为（ ） 。（ ） 1（ 1）A1e -t B1e t C1e -2t De -t2标准二阶系统的单位阶跃响应如下
6、图（1）所示，请指出 的范围：( )。A01，过阻尼情况，其单位阶跃响应与临界阻尼情况类似，呈现单调上升的性质，5无超调，无振荡，但响应时间比临界阻尼情况长。2、当单位负反馈系统开环传递函数为 ，其中 a、b 均为大于零的常数，试问)-s(1b)G要保证系统稳定，则 a、b 应满足什么条件？答案：根据劳斯稳定判据， 要保证系统稳定，则 a、b 应满足 ab。2、已知象函数 ，试对其进行拉氏反变换。3)(s12)s(F答案： c)(sc42 21)3(13)(1limc221sIV2 43)(lim)(s)(dli 21221sI sss3)(s.lic20s3 12)(s).(lim2-3s4
7、 3s.41)(.2)(F2 3ttt ee3tf 2、试化简下图所示系统的框图，求出系统的传递函数 )s(RCG答案： 先将方框 G2和 H1简化，得到如下系统框图：6再将左边第一个相加点后移至第二个相加点处，得到如下系统框图：所以，系统的传递函数为： )s(HG)s(H)s(G)s( 211232、RLC 电路如下图所示，试求出系统零初始条件下的 。)s(UGoi答案： 由图可知，该电路为典型的 RLC 串联电路，根据 KVL 定理，可得相应的微分方程如下：)()()( tutRCutLioo在零初始条件下，对微分方程两边同时进行拉斯变换可得： )s(U)s()s(Uiooo2从而可得系统
8、的传递函数为： 12RCsL)s(UGoi2. 用复数阻抗法求下图所示 RC 串联电路的传递函数 UO(s)/Ui(s)。答案： UO(s)/Ui(s)=1/(sc)/R+1/(sc)=1/(sRC+1)2.电路的微分方程为 ，求此电路的传递函数 UO(s)/Ui(s)。)()(tudtuRCio答案：等式两边同时进行拉氏变换得： SRCU0(S)+U0(S)=Ui(S)，故 传递函数为 U0(S)/ Ui(S)=1/(sRC+1)2.试化简下图所示系统的框图，并求系统传递函数 C(s)/R(s)。7答案： 将第一个相加点后移到第二个相加点可得：所以系统的传递函数为： )(1)()(324sH
9、GsRC第三章 控制系统的时域分析3典型一阶系统的闭环极点越靠近 S 平面的原点，则系统（ ） 。A准确度越高 B准确度越低 C响应速度越快 D响应速度越慢3、采用负反馈形式连接后，则 ( )。A、一定能使闭环系统稳定； B、系统动态性能一定会提高；C、一定能使干扰引起的误差逐渐减小，最后完全消除；D、需要调整系统的结构参数，才能改善系统性能。3. 临界阻尼 的范围为( )。A0 1 B=0 C1 D13 对于一阶、二阶系统来说，系统特征方程的系数符号相同是“系统稳定”的( )。A.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是3系统开环增益减小，则闭环系统( )。A稳定性变好，稳态
10、精度变差 B稳定性变差，稳态精度变好C稳定性不变，稳态精度变好 D稳定性不变，稳态精度变差3下列关于线性定常系统稳定性说法正确的是（ ） 。A、特征根虚部为负，则系统稳定； B、稳定性与系统输入有关；C、线性定常系统稳定的充要条件是其特征根均在 S 平面的左半平面；D、开环系统稳定则对应单位负反馈系统也稳定3一阶系统 ,其单位阶跃响应曲线在 t0 处的切线斜率为（ ） 。210sA10 B5 C2 D-103系统在输入信号 r(t)=0.5t2 作用下的稳态误差 ess=，则说明（ ） 。8A系统不稳定 B型别 C闭环传递函数中有一个积分环节 D输入幅值过2v大3设系统的特征方程为 ，则系统（
11、 ） 。 06s3s)(D23A稳定 B临界稳定 C右半平面闭环极点数 D型别2Z1v3.一个线性系统的稳定性取决于( )。A. 系统的输入 B.系统本身结构和参数 C. 系统初始状态 D. 外界干扰3一阶系统 的时间常数 T 越小，则系统输出的单位阶跃响应的速度（ ） 。1TsKA不变 B越慢 C越快 D不一定3系统在 r(t)= t 作用下的稳态误差 ess=，说明（ ） 。A系统不稳定 B型别 C闭环传递函数中有一个积分环节 D输入幅值过大1v3、已知某系统的单位斜坡响应为 ，则系统的单位阶跃响应为 （ ） 。523)(tty )(tyA3 B C D 526t3、设典型二阶系统欠阻尼状
12、态下的单位阶跃响应为 ，上升时间为 ，峰值时间为 ，则)(tyrtpt（ ） 。%pA B C D )(rty)(pty1)(rty1)(pty3、已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，当输入信号是 时，20(6)sGs 21)(ttr系统的稳态误差是( )。A0 B C10 D203、如果二阶系统阻尼比为 0.35，则系统的单位阶跃响应为（ ） 。A 等幅振荡 B 振荡频率为 的振荡 C上升曲线 D振荡频率为 的衰减振荡。nd3与典型二阶系统的超调量有关的参数是（ ） 。A 自然震荡频率 B. 阻尼比 C. 阻尼震荡频率 D. 都有关3、系统稳定的必要和充分条件是：系统特征方程的所有根( )。
13、A.必须均为负实根 B.必须均为纯虚根 C.必须均位于复平面上的单位圆上 D.必须均位于复平面上的左侧3. 对二阶系统来说，系统特征方程的系数都是正数，则系统 ( )。A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.以上都不是3. 对线性定常系统来说，系统特征方程的系数都是正数，则系统 ( )。A.稳定 B.不稳定 C.临界稳定 D.以上都不是3、关于线性系统稳定性的判定，下列观点正确的是 ( )。A、 线性系统稳定的充分必要条件是：系统闭环特征方程的各项系数都为正数；B、 无论是开环极点还是闭环极点位于右半 S 平面，系统都不稳定；C、 如果闭环系统特征方程某一项系数为负数，系统不稳定；9D、 当系
14、统的相角裕度大于零，幅值裕度大于 1 时，系统不稳定。3决定二阶系统动态性能（如快速性）的两个非常重要的参数是 和 。答案： n3.系统的开环传递函数为：其中 K 称为系统的 。=1，系统称为 型系统。njjmiisTKsHG1)()(答案：开环增益 13典型二阶系统（传递函数为 ）的调整时间 ts 的约为_ (=+5%)或_ (=+2%)。2n2s答案： 3/ n 4/ n3. 表征系统性能的三大指标是 、 、暂态性能指标。答案：稳定性 稳态误差（或稳态性能指标）3. 典型二阶系统的调整时间主要与参数 和 有关。答案： n3在工程上，一般希望二阶系统工作在阻尼比 的 状态，其单位阶跃相应为衰
15、减振荡。答案：（ 0,1） 欠阻尼3. 给定稳态误差与系统的_及 的形式有关。答案：结构参数（或型别） 给定输入3任何一个线性系统的时间响应是由_与_两部分组成。答案：稳态响应 暂态响应3在时域分析中，采用的典型实验信号有 、 、抛物线信号、脉冲信号等。答案：单位阶跃信号 单位斜坡信号3、控制系统的瞬态响应为从 到 的过度过程的响应。答案：一个稳态 另一个稳态3、对于前向通道传递函数为 G(S)的某单位负反馈系统，其单位阶跃信号作用下稳态位置误差系数= ；e ssr= 。pK答案： (s)lim0Gs(s)li0s3、工作在欠阻尼情况下的二阶系统，其单位阶跃响应的性能指标最大超调量 只与 有pM关，其它的瞬态响应指标还与 有关。答案： n3、设系统有两个闭环特征根分布在 s 平面的右半部分，则劳斯阵列表中第 列的元素符号应改变 次。答案： 1 两3.单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)= ，a、b、c 为大于 0 的常数。1)(ssb试(1)写出静态误差系数 Kp、 Kv 和 Ka。(2)求当系统输入为单位斜坡函数时的系统稳态误差。
