机械工程控制基础试卷

机械工程控制基础试题 课程代码：02240 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在 题干的括号内。每小题 1 分，共 30 分) 1.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为(B) A.最优控制B.系统辩识 C.系统校正D.自适应控制 2.反馈控制系统是指系统中有( A) A.反馈回路B.惯性环节 C.积分环节D.PID 调节器 3.(A)= 1 ,(a 为常数)。 sa B. L［eat］ D. L［e－(t+a)］ B. D. 1 a(sa) 2 s3 A. L［e－at］ C. L［e－(t－a)］ 4.L［t2e2t］=(C) 1 A. 3 (s2) 2 C. 3 (s2) 5.若 F(s)= A. 4 C. 0 4 ，则Limf(t)=(B) t0 2s1 t 0 B. 2 D. ∞ 6.已知 f(t)=eat,(a 为实数)，则 L［f(t)dt］=(B) A. C. a sa  B. D. 1 a(sa) 1 a(sa) 1 s(sa) 3 0 7.f(t)= A. C. t  2 ，则 L［f(t)］=(C) t  2 1 2s e s 3 2s e s 3 s B. D. 3 2s e s 8.某系统的微分方程为5 x 0 (t)2x 0 (t)x 0 (t)  x i (t),它是() A.线性系统B.线性定常系统 C.非线性系统D.非线性时变系统 9.某环节的传递函数为G(s)=e－2s，它是() A.比例环节B.延时环节 C.惯性环节D.微分环节 10.图示系统的传递函数为() A. B. 1 RCs1 RCs RCs1 RCs1 RCs C. RCs+1 D. 11.二阶系统的传递函数为G(s)= A. 10 12.一阶系统 A. K T 3 4s2s100 ,其无阻尼固有频率ωn是() C. 2.5D. 25B. 5 K 的单位脉冲响应曲线在 t=0 处的斜率为() 1Ts B. KTC. K T2 D. K T2 13.某系统的传递函数G(s)= A. 1 Kt/T e T K ,则其单位阶跃响应函数为() Ts1 B. K t/T e T C. K(1－e－t/T)D. (1－e－Kt/T) 14.图示系统称为()型系统。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ τ 15.延时环节 G(s)=e－s的相频特性∠G(jω)等于() A. τωB. – τω C.９０°D.１８０° 16.对数幅频特性的渐近线如图所示， 它对应的传递函数 G(s)为() A. 1+Ts C. 1 Ts B. 1 1Ts D. (1+Ts)2 17.图示对应的环节为() A. Ts B. 1 1Ts 1 Ts C. 1+Ts D. 18.设系统的特征方程为D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，则此系统稳定的τ值范围为() A. τ0B. 0τ14D. τ0 19.典型二阶振荡环节的峰值时间与()有关。 A.增益B.误差带 C.增益和阻尼比 D.阻尼比和无阻尼固有频率 20.若系统的 Bode 图在ω=5 处出现 转折(如图所示)，这说明系统中有 ()环节。 A. 5s+1B. (5s+1)2 1 C. 0.2s+1D. (0.2s1)2 21.某系统的传递函数为G(s)= (s7)(s2) ,其零、极点是() (4s1)(s3) A.零点 s=－0.25,s=3;极点 s=－7,s=2B.零点 s=7,s=－2;极点 s=0.25,s=3 C.零点 s=－7,s=2;极点 s=－1,s=3D.零点 s=－7,s=2;极点 s=－0.25,s=3 3(s2) 22.一系统的开环传递函数为,则系统的开环增益和型次依次为() s(2s3)(s5) A. 0.4，ⅠB. 0.4，ⅡC. 3，ⅠD. 3，Ⅱ K 23.已知系统的传递函数G(s)=ets，其幅频特性｜G(jω)｜应为() 1Ts A. K e 1T B. K e 1T C. K2 1T  22 eD. K 1T  22 24.二阶系统的阻尼比ζ，等于() A.系统的粘性阻尼系数 B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D.系统粘性阻尼系数的倒数 25.设ωc为幅值穿越(交界)频率，φ(ωc)为开环频率特性幅值为1 时的相位角， 则相位裕度为 () A. 180°－φ(ωc)B. φ(ωc) C. 180°+φ(ωc)D. 90°+φ(ωc) 4 26.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=，则系统在r(t)=2t 输入作用下，其稳态 s(s5) 误差为() A. 10 4 5 4 4 5 B. 1 C.D. 0 27.二阶系统的传递函数为G(s)= s22 ns 2 n ,在 0＜ζ＜ 2 时，其无阻尼固有频率ω n 与 2 谐振频率ωr的关系为() A. ωnωrD. 两者无关 B.提高系统的稳态精度 D.减少系统的固有频率 29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ω c=4 处提供最大相位超前角的是( ) A. 4s1 s1 B. s1 4s1 C. 01 . s1 0.625s1 D. 0.625s1 01 . s1 30.从某系统的 Bode 图上，已知其剪切频率ω c≈40，则下列串联校正装置的传递函数中能在 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稳态误差减至最小的是 () A. 0.004s1 0.04s1 B. 0.4s1 4s1 C. 4s1 10s1 D. 4s1 0.4s1 二、填空题(每小题 2 分，共 10 分) 1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_______和_______有关。 K 2.一个单位反馈系统的前向传递函数为 3 ，则该闭环系统的特征方程为_______开 s 5s24s 环增益为_______。 3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、_______和_______有关。 4.极坐标图(Nyquist 图)与对数坐标图(Bode 图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于 Bode 图上的_______；极坐标图上的负实轴对应于Bode 图上的_______。 5.系统传递函数只与_______有关，与______无关。 三、简答题(共 16 分) 2 1.(4 分)已知系统的传递函数为 2 ，求系统的脉冲响应表达式。 s 4s3 K 2.(4 分)已知单位反馈系统的开环传递函数为， 试问该系统为几型系统?系统的单位阶 s(7s1) 跃响应稳态值为多少? 3.(4 分)已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如下，如果将阻尼比ζ增大(但不超过 1)，请用 文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。 4.(4 分)已知各系统的零点(o)、极点(x)分布分别如图所示，请问各个系统是否有非主导极点， 若有请在图上标出。 四、计算题(本大题共 6 小题，共 44 分) 1