全国年月机械工程控制基础试题

月机械工程控制基础试题课程代码：02240第一部分选择题一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1.开环系统与闭环系统最本质的区别是（）A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路2.若fttt(),,00515≤＜≥，则Lft[()]（）A.essB.ess5C.1sD.15ses3.已知ftt().,051其Lft[()]（）A.ss052.B.052.sC.1212ssD.12s4.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（）A.5252sB.ss216C.12sD.12s5.若fttet()2，则Lft[()]（）A.12sB.122()sC.12sD.122()s6.线性系统与非线性系统的根本区别在于（）A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少7.系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（）A.1051sC.10251ss()D.2s8.二阶系统的极点分别为ss12054.,，系统增益为5，则其传递函数为（）A.2054(.)()ssB.2054(.)()ssC.5054(.)()ssD.10054(.)()ss9.某系统的传递函数为2s5)s(G，则该系统的单位脉冲响应函数为（）A.52etB.5tC.52etD.5t10.二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为（）A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间11.系统类型、开环增益K对系统稳态误差的影响为（）A.系统型次越高，开环增益K越大，系统稳态误差越小B.系统型次越低，开环增益K越大，系统稳态误差越小C.系统型次越高，开环增益K越小，系统稳态误差越小D.系统型次越低，开环增益K越小，系统稳态误差越小12.一系统的传递函数为GsKTs()1，则该系统时间响应的快速性（）A.与K有关B.与K和T有关C.与T有关D.与输入信号大小有关13.一闭环系统的开环传递函数为Gsssss()()()()83232，则该系统为（）A.0型系统，开环增益为8B.I型系统，开环增益为8C.I型系统，开环增益为4D.0型系统，开环增益为414.瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（）A.单位脉冲函数B.单位阶跃函数C.单位正弦函数D.单位斜坡函数15.二阶系统的传递函数为GsKss()2212，当K增大时，其（）A.无阻尼自然频率n增大，阻尼比增大无阻尼自然频率n增大，阻尼比减小C.无阻尼自然频率n减小，阻尼比减小D.无阻尼自然频率n减小，阻尼比增大16.所谓最小相位系统是指（）A.系统传递函数的极点均在S平面左半平面B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面17.一系统的传递函数为Gss()102，则其截止频率b为（）A.2rads/B.0.5rads/C.5rads/D.10rads/18.一系统的传递函数为GsKsTs()()1，则其相位角()可表达为（）A.tgT1B.901tgTC.901tgTD.tgT119.一系统的传递函数为Gss()22，当输入rtt()sin22时，则其稳态输出的幅值为（）A.2B.22/C.2D.420.延时环节es()0，其相频特性和幅频特性的变化规律是（）A.(),()900LdBB.(),()L1dBC.(),()90LdBD.(),()L0dB21.一单位反馈系统的开环传递函数为GsKsss()()()12，当K增大时，对系统性能能的影响是（）A.稳定性降低B.频宽降低C.阶跃输入误差增大D.阶跃输入误差减小22.一单位反馈系统的开环Bode图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为20dBdec/的渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为c5，则当输入为rtt().05时，其稳态误差为（）A.0.1B.0.2C.0D.0.523.利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，ZPN中的Z表示意义为（）A.开环传递函数零点在S左半平面的个数关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是（）A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的D.以上叙述均不正确25.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（）A.截止频率bB.谐振频率r与谐振峰值MrC.频带宽度D.相位裕量与幅值裕量kg26.一单位反馈系统的开环传递函数为GsKssK()()，则该系统稳定的K值范围为（）A.K＞0B.K＞1C.0＜K＜10D.K＞－127.对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（）A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性B.中频段表征了闭环系统的动态特性C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求28.以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（）A.上升时间trB.调整时间tsC.幅值穿越频率cD.相位穿越频率g29.当系统采用串联校正时，校正环节为Gsssc()121，则该校正环节对系统性能的影响是（）A.增大开环幅值穿越频率cB.增大稳态误差C.减小稳态误差D.稳态误差不变，响应速度降低30.串联校正环节GsAsBsc()11，关于A与B之间关系的正确描述为（）A.若Gc(s)为超前校正环节，则A＞B＞0B.若Gc(s)为滞后校正环节，则A＞B＞0C.若Gc(s)为超前—滞后校正环节，则A≠BD.若Gc(s)为PID校正环节，则A=0，B＞0第二部分非选择题二、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）31.传递函数的定义是对于线性定常系统,在的条件下，系统输出量的拉氏变换与之比。32.瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从状态到状态的响应过程。判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为，即系统的特征根必须全部在是系统稳定的充要条件。34.I型系统GsKss()()2在单位阶跃输入下，稳态误差为，在单位加速度输入下，稳态误差为。35.频率响应是系统对的稳态响应，频率特性包括两种特性。三、简答题（共16分）36.二阶系统的传递函数为112ss，试在左图中标出系统的特征根在S平面上的位置，在右图中标出单位阶跃曲线。37.时域动态性能指标有哪些？它们反映系统哪些方面的性能？38.简述相位裕量的定义、计算公式，并在极坐标上表示出来。39.简述串联相位超前校正的特点。四、计算题（本大题共6小题，共44分）40.（7分）机械系统如图所示，其中，外力f(t)为系统的输入，位移x(t)为系统的输出，m为小车质量，k为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数（忽略小车与地面的摩擦）。41.（7分）已知系统结构如图，试求传递函数CsRs()()及CsNs()()42.（7分）系统如图所示，rtt()[]1为单位阶跃函数，试求：系统的阻尼比和无阻尼自然频率n2.动态性能指标：超调量Mp和调节时间ts()543.（8分）如图所示系统，试确定使系统稳定且在单位斜坡输入下ess≤225.时，K的数值。44.（7分）已知开环最小相位系统的对数幅频特性如图所示。1.写出开环传递函数G(s)的表达式；2.概略绘制系统的乃奈斯特图。45.（8分）已知单位反馈系统的闭环传递函数Wss()23，试求系统的相位裕量和幅值裕量kg