机械工程控制基础练习题A

机械工程控制基础练习题A

一、单选题

1. 若系统的单位脉冲响应为e?2t?2e?t，则系统的传递函数为( A )。

3

s2?2s?11?se D.

s?1k2. 某系统传函数为G(s)=，则转角频率为( B )。

s??1 A. B. τ

? A.

B.

C. k/τ D. kτ 3. 已知系统的频率特性为G(jω)=

12? s?2s?11?2se C.

s?2

K，则频率特性的虚部为( D )。

1?jT?A.

KK B.

1?T?1?(T?)2KTKT? D. － 221?(T?)1?(T?)C.－

(s?7)(s?2)4. 某系统的传递函数为G(s)= ,其零、极点是( D )。

(4s?1)(s?3) A. 零点s=－0.25, s=3; 极点s=－7,s=2 B. 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=3 D. 零点s=－7,s=2; 极点s=－0.25,s=3

s?45. 若已知某串联校正装置的传递函数为，则它是一种( B )。

s?10A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正

C. 相位滞后—超前校正 D. 相位超前—滞后校正

6. 当系统已定，并且输入已知时，求出系统的输出，并通过输出来研究系统本身的有关 问题，称为( C )。

A. 最优控制 B. 系统辨识 C. 系统分析 D. 自适应控制

2?(t)?2x?(t)?sin?t?y(t)，它是( A )。 7. 某系统的微分方程为5t?xA. 线性时变系统 B. 线性定常系统

C. 非线性系统 D. 非线性时变系统 8. 某环节的传递函数为G(s)?Ts?1，它是（ D ）。 A. 积分环节 B. 微分环节

C. 一阶积分环节 D. 一阶微分环节 9. 延时环节G(s)?e??s的相频特性∠G(jω)等于（ B ）。

A. τω B. -τω

oo

C. 90 D. 180

10. 若系统传递函数G(s)的所有零点和极点均在S平面的（ C ）时，则该系统称为

最小相位系统。

A. 上半平面 B. 下半平面 C. 左半平面 D. 右半平面

二、填空题

1. 传递函数为

k的环节分别称为 比例 和 惯性 环节。 Ts?12. 系统的频率响应是系统对 谐波 输入的稳态响应。

3. 在单输入—单输出系统的瞬态响应分析或频率响应分析中，采用的数学模型是

传递函数 ，在现代控制理论中，数学模型则采用 状态空间表达式 。 4. 系统传递函数只与 本身的参数和结构 有关，与 外界输入 无关。 5. 一般对机械工程系统有三方面的性能要求，即 稳定性 、 准确性, 及 灵敏性 。

三、简答题

1. 系统附加延迟环节后频率特性有何变化？

11延迟环节的传递函数为e??s，其幅频特性为e?j??，故附加延迟环节后幅频特性不变，相频特性滞后。

2．劳斯表中某行出现全0元素，说明系统一定有什么位置的闭环特征根？ 22当劳斯表中某行出现全0元素，说明系统的特征根落在虚轴上。

3. 当G1(s)=1/G2(s)时，试说明Bode图L1(ω)和L2(ω)以及φ1(ω)和φ2(ω)的关系。 33L1(ω)和L2(ω)相差一个负号，对处于0分贝线；φ1(ω)和φ2(ω)相差一个负号，对处

o

于0线。

x(t) 4. 已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如图， 1 如果将阻尼比ζ增大(但不超过1)，请用 0.8 文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。 0.6 0.4 0 2 3 4 5 t 5. 已知系统的调节器如下，问是否可以称其为PID调节器，请说明理由。

G0(s)?(T3s?1)(T4s?1),T3、T4?0

s44. 当ζ1<ζ2, 随着ζ增大，上升时间变大，超调量减小，调节时间减小。

x(t) ζ1

1

0.8 ζ2

0.6

0.4 0 2 3 4 5 t

(T3s?1)(T4s?1)T3T4s2?(T3?T4)s?11G(s)???(T?T)??T3T4s 55. 034sss四、计算题

1. 求图示系统输出U0与输入Ui之间的传递函数。

R

Uo C Ui

2. 已知系统如方框图所示，计算当R(s) =1/s时，由R(s)引起的误差ER(s)和稳态误差ess。

N(s)

8s?1C(s) R(s) + + 10 s(2s?1) s?1+

四 计算题DAAN 1．

U0(s)1? Ui(s)RCs?12．

(s?1)(2s?1)s(s?1)(2s?1)?10(8s?1)

ess?lims?ER(s)?0ER(s)?s?0

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