机械工程控制基础第1阶段测试题

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)()()()(3txtxtxtxiooo则它是（）。A、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)(4)(3)(2)(txtxtxtxiooo则该系统极点为（）。A、;21;2121jsjsB、;2;221jsjsC、0;2;2321sjsjsD、以上都对8、系统数学模型是指（）的数学表达式。A、输入信号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/(2s2+3s+1)，则系统放大系数为（）。A、0.5B、1C、2D、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)/(s2+3s+2)B、G(s)=1/(s2+3s+2)C、G(s)=1/(s2+s+1)D、G(s)=(2s+1)/(s2+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、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)=K1+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、、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、下图所示系统中，m1、m2是质量，k为弹簧的弹性系数，摩擦力为零，f（t）为外力，x1（t）、x2（t）位移。求系统的微分方程、动态框图和传递函数X2（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tteety21)(2。试求系统的传递函数。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，Cm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？电压放大器功率放大器电机减速器热电偶电阻丝调压器～220ΔU＝Ur-Uf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、C2、D3、D4、C5、C6、D7、A8、C9、B10、D11、C12、B13、D14、D15、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：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22211112)()()(xmxxkxmxxktf取拉普拉斯变换,得2112121222)]()([)()()]()([)(smsXsXksFsXsXsXsmksX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。)()()(2122122kmkmsmmsksFsX2、解：由传递函数的定义有23262)(/)(12211)(1)(22sssssXsYssssYssXii3、解：由图可得3432123214314321323214314321123214314321)()(232143143242143143211431432143143HGGGGHGGHGGGGGGHHGGHGGGGGGHGGHGGGGGGsRsCHGGHGGGGGGHHGGGGGHGGGGGHGGGG4、解：设系统输入为M(即M(t))，输出为θ(即θ(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：xcxmxRkxRRkCJMm)()(消除中间变量x，即可得到系统动力学方程kMMcMmCcRkkJcCkmRcJmCmJmmm)()()(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（UfUr），差值ΔU0(ΔU0)，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ΔU