机械控制工程基础习题集（精简）

《机械控制工程基础》习题及解答

目 录

第１章 绪论第２章 控制系统的数学模型

第３章 控制系统的时域分析第４章 控制系统的频域分析第５章 控制系统的性能分析第６章 控制系统的综合校正第７章 模拟考试题型及分值分布

机械控制工程基础习题集及解答

第 1 章 绪论

一、选择填空题 1. 开环控制系统在其控制器和被控对象间只有（正向作用）。P2 A.反馈作用 B.前馈作用 C.正向作用 D.反向作用 2.闭环控制系统的主反馈取自（被控对象输出端）。P3 A.给定输入端 B.干扰输入端 C.控制器输出端 D.系统输出端 3.闭环系统在其控制器和被控对象之间有（反向作用）。P3 A.反馈作用 B.前馈作用 C.正向作用 D.反向作用 A.输入量 B.输出量 C.反馈量 D.干扰量

4.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除（偏差的过程）。P2-3 A.偏差的过程 B.输入量的过程 C.干扰量的过程 D.稳态量的过程 5.一般情况下开环控制系统是（稳定系统）。P2 A.不稳定系统 B.稳定系统 C.时域系统 D.频域系统

6.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有(B)。p5 A.给定环节 B.比较环节 C.放大环节 D.执行环节

7.闭环控制系统必须通过（C）。p3 A.输入量前馈参与控制 B.干扰量前馈参与控制 C.输出量反馈到输入端参与控制 D.输出量局部反馈参与控制 8.随动系统要求系统的输出信号能跟随（C 的变化）。P6 A.反馈信号 B.干扰信号 C.输入信号 D.模拟信号 9.若反馈信号与原系统输入信号的方向相反则为（负反馈）。P3 A.局部反馈 B.主反馈 C.正反馈 D.负反馈

10．输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是（开环控制系统）。P2 A.开环控制系统 B.闭环控制系统 C.反馈控制系统 D.非线性控制系统 11.自动控制系统的反馈环节中一般具有（ B ）。p5 A..给定元件 B.检测元件 C．放大元件 D．执行元件 12. 控制系统的稳态误差反映了系统的〔 B 〕p8 A. 快速性 B.准确性 C. 稳定性 D.动态性

13.输出量对系统的控制作用有直接影响的系统是（ B ）p3 A.开环控制系统 B.闭环控制系统 C.线性控制系统 D.非线性控制系统

14. 通过动态调节达到稳定后，被控量与期望值一致的控制系统为（无差系统）。p6

A.有差系统 B.无差系统 C.连续系统 D.离散系统 15.自动控制系统的控制调节过程是以偏差消除( A )。P5-6 A.偏差的过程 B.输入量的过程 C.干扰量的过程 D.稳态量的过程 16.闭环控制系统除具有开环控制系统所有的环节外，还必须有( B )。P4-5 A.给定环节 B.比较环节 C.放大环节 D.执行环节 17.闭环控制系统必须通过( C )。P3-4 A.输入量前馈参与控制 B.干扰量前馈参与控制 C.输出量反馈到输入端参与控制 D.输出量局部反馈参与控制 18.输出信号对控制作用有影响的系统为( B )。p3 A.开环系统 B.闭环系统 C.局部反馈系统 D.稳定系统

19.把系统扰动作用后又重新平衡的偏差称为系统的( B )。p8 A.静态误差 B.稳态误差 C.动态误差 D.累计误差

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20.干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后( B )。P7 A.将发散离开原来的平衡状态 B.将衰减收敛回原来的平衡状态C.将在原平衡状态处等幅振荡 D.将在偏离平衡状态处永远振荡 21. 无差系统是指( B )。P6

A.干扰误差为零的系统 B.稳态误差为零的系统C.动态误差为零的系统 D.累计误差为零的系统22.把系统从一个稳态过渡到新的稳态的偏差称为系统的( B )p8 A.静态误差 B.稳态误差 C.动态误差 D.累计误差23.以同等精度元件组成的开环系统和闭环系统其精度比较为（B ）p2-4 A.开环高 B.闭环高 C.相差不多 D.一样高24.随动系统要求系统的输出信号能跟随（ C ）p6

A.反馈信号的变化 B.干扰信号的变化 C.输入信号的变化 D.模拟信号的变化25.对于抗干扰能力强系统有（ B ）p3-4 A.开环系统 B.闭环系统 C.线性系统 D.非线性系统26.对于一般控制系统来说（A ）p2

A.开环不振荡 B.闭环不振荡 C.开环一定振荡 D.闭环一定振荡27.输出量对系统的控制作用没有影响的控制系统是（A ） p2 A.开环控制系统 B.闭环控制系统 C.反馈控制系统 D.非线性控制系统 二、填空题 1. 任何闭环系统都存在信息的传递与反馈，并可利用（反馈进行控制）。P3 2. 对控制系统性能的基本性能要求是（稳定、准确、快速）。P7 3. 控制系统校正元件的作用是（改善系统性能）。P5 4. 开环控制系统比闭环控制系统的控制精度（ 差或低 ）。P2-3 5. 恒值控制系统的输出量以一定的精度保持（希望值）。P6 6. 通过动态调节达到稳定后，被控量与期望值一致的控制系统为（无差系统）p6

7.干扰作用下，偏离原来平衡状态的稳定系统在干扰作用消失后将（重新恢复到）原来的平衡状态。 8 无差系统是指（稳态误差）为零的系统。P6 9. 负反馈系统通过修正偏差量使系统趋向于（给定值）。P3（6.16） 三、名词解释题

1.自动控制：没有人直接参与的情况下，使生产过程或被控对象的某些物理量准确地按照预期规律变化的控制调节过程。P1 2.开环控制系统：在控制器和被控对象间只有正向控制作用的系统。P2 3.闭环控制系统：输出端和输入端之间有反馈回路，输出量对系统直接参与控制作用的系统。P3 4.稳定性：稳定性是指扰动消失后，控制系统由初始偏差回复到原平衡状态的性能。P7 5.快速性：是指在系统稳定的前提下，消除系统输出量与给定输入量之间偏差的快慢程度。P7 6.准确性：是指系统响应的动态过程结束后，被控量与希望值之间的误差值，误差值越小准确性越高。P8

四、简答题 1. 简述开环控制系统的特点：

1）输出端和输入端之间无反馈回路；2）无自纠正偏差的能力，控制精度低；3）结构

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简单，成本低；4）一般是稳定的，工作可靠。P2 2.简答闭环控制系统的特点：

1）输出端和输入端之间有反馈回路；2）有自纠正偏差的能力，控制精度高；3）结构复杂，成本高。P3 3.简述闭环控制系统的控制原理：

1)检测输出量的实际值；2)将实际值与给定值（输入量）进行比较得出偏差值； 3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。P3-4 4.简述对控制系统的基本要求：

1）稳定性：稳定性是指扰动消失后，控制系统由初始偏差回复到原平衡状态的性能；2）准确性：被控量与希望值之间的稳态误差，稳态误差值越小准确性越高；3）快速性：消除系统输出量与给定输入量之间偏差的快慢程度。P7-8 5.简答反馈控制系统的组成：答：反馈控制系统主要包括给定元件、反馈元件、比较元件、放大元件、执行元件及校正元件等。P4

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第 2 章 控制系统的数学模型

一、选择填空题 1. 线性定常系统对某输入信号导数（积分）的时域响应等于（ B ）。P10 A.该输入信号时域响应的积分（导数） B.该输入信号时域响应的导数（积分） C.该输入信号频率响应的积分（导数） D.该输入信号频率响应的导数（积分） 2.若系统中的齿轮或丝杠螺母传动存在间隙，则该系统的换向工作状态为（A）。P11 A.本质非线性状态 B.非本质非线性状态 C.本质线性状态 D.非本质线性状态 3.描述系统零输入状态的齐次微分方程的根是系统的（ A ）。P12、17 A.闭环极点 B.开环极点 C.开环零点 D.闭环零点

4.线性定常系统输入信号导数的时间响应等于该输入信号时间响应的（D ） A. 傅氏变换 B.拉氏变换 C.积分 D.导数 5.微分方程的通解是描述系统固有特性的（Ｂ）。P12、15 A.强迫运动解 B.自由运动解 C.全响应 D.稳态响应 6.传递函数 G(s)的零点是（ A ）。P17

A.G(s)=0 的解 B.G(s)=∞的解 C.G(s)＞0 的不等式解 D.G(s)＜0 的不等式解 7.线性定常系统输入信号积分的时间响应等于该输入信号时间响应的( C ) A.傅氏变换 B.拉氏变换 C.积分 D.导数 8.传递函数的分母反映系统本身（ C ）。P17 A.振荡特性 B.阻尼特性 C.与外界无关的固有特性 D.与外界之间的关系 9.系统的特征方程是（ C ）。P28 A.1+（闭环传递函数）=0 B.1+（反馈传递函数）=0 C.1+（开环传递函数）=0 D.1+（前向传递函数）=0 10.实际的物理系统 G(s) 的零点映射到 G(s) 复平面上为（A ）。p17

A.坐标原点 B.极点 C.零点 D.无穷远点11.同一个控制系统的闭环特征方程和开环传递函数（A ）。P29 A.是唯一的，且与输入或输出无关 B.是相同的，且与输入或输出无关C.是唯一的，且与输入和输出有关 D.是相同的，且与输入和输出有关12.求线性定常系统的传递函数条件是（Ｃ）。p16 A.稳定条件 B.稳态条件 C.零初始条件 D.瞬态条件

13.系统开环传递函数为 G(s) ，则单位反馈的闭环传递函数为（ A ）p27-28

G(s) 1 ? G(s)

A.

B.

G(s)H (s)

1 ? G(s)H (s)

C. G(s) 1 ? G(s)H (s)

D. H (s) 1 ? G(s)H (s) 14.微分环节使系统（Ａ）p20 A.输出提前 B.输出滞后 C.输出大于输入 D.输出小于输入15.闭环系统前向传递函数是（Ｃ）p27 A. 输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 B. 输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 C. 输出信号的拉氏变换与误差信号的拉氏变换之比

D.误差信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比16.不同属性的物理系统可以有形式相同的（Ａ）p17 A.数学模型 B.被控对象 C.被控参量 D.结构参数

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17.单位负反馈系统的开环传递函数为 G(s)，则其闭环系统的前向传递函数与（Ｃ）p27-28

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