299284501机电控制原理及应用-补1

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200 年 月江苏省高等教育自学考试 299284501机电控制原理及应用

题 号 题 分 得 分 一 16 二 10 三 20 四 18 五 16 六 20 一、单项选择题（每小题 1 分，共 16 分）

在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。

1.机电控制系统中，开环控制与闭环控制的最本质区别是（ ）。 A．开环控制不一定有反馈回路，闭环控制有反馈回路 B．开环控制不一定有反馈回路，闭环控制也不一定有反馈回路

C．开环控制的输出对系统无控制作用，闭环控制的输出对系统有控制作用 D．开环控制的输入对系统无控制作用，闭环控制的输入对系统有控制作用 2.直流伺服电动机是机电控制系统中的 （ ）。

A．执行元件 B．控制放大器 C．指令元件 D． 检测元件 3.线性定常系统的传递函数，是指在零初始条件下（ ）。 A．系统输出信号与输入信号之比 B．系统输入信号与输出信号之比

C．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 D．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比

4.传递函数反映了系统的动态性能，它与下列哪项因素有关 （ ）。 A．输入信号

B．初始条件

(s?7)(s?2)，其零、极点是 （ ）。

(4s?1)(s?3) C．系统的结构参数 D．输入信号和初始条件 5.某控制系统的传递函数为G(s)=

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

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6.某控制系统的传递函数G(s)= A．(1-e

-t/8 8

3

，则其单位脉冲响应为 ( )。 8s?1

-t/8

) B．3(1-e

) C．1e D． 3e

-t/

-t/8

887.控制系统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 8.一控制系统的传递函数为G (s)=K，则该系统时间响应的快速性（ ）。

Ts+ 1 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

1，则其无阻尼振荡频率?n和阻尼比?为（ ）。

s2?0.5s?121 A． 1，0.25 B．1， 0.5 C．2，1 D．，

339.二阶系统的传递函数为

10.对于欠阻尼的二阶系统，当阻尼比ξ保持不变时 ( )。

A. 无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的超调量σ％ 越大 B. 无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的超调量σ％越小 C. 无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的超调量σ％不定 D. 无阻尼自然振荡频率ωn 越大，系统的超调量σ％不变 11.控制系统的稳态误差 ess 反映了系统的 （ ）。

A．快速性 B．相对稳定性 C．稳态控制精度 D．平稳性

12.已知单位反馈控制系统在单位阶跃函数作用下，稳态误差 ess 为常数，则此系统（ ）。

A．0 型系统 B．I 型系统 C.ΙΙ型系统 D.ΙΙΙ 型系统

13.一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的控制电动机是（ ）。

A. 交流伺服电动机 B. 步进电动机 C. 直流伺服电动机 D. 同步电动机 14.三相反应式步进电动机的A—AB—B—BC—C—CA—A通电方式被称为（ ）。 A. 三相单三拍通电方式 B. 三相双三拍通电方式 C. 三相单、双六拍通电方式 D. 三相七拍通电方式 15.步进电动机的步距角和转速仅与下述因素有关 （ ）。

A. 电压大小 B. 负载大小 C. 电流大小 D. 脉冲频率 16.串联相位超前校正通常用于 ( ) 。 A．提高系统的快速性 C．减少系统的阻尼

B．提高系统的稳态精度 D．减少系统的固有频率

299284501机电控制原理及应用试卷 第 2 页（共 9 页）

得分 评卷人 复查人 二、填空题（每空 1 分，共 10 分）

17.根据使用能量的不同，机电控制系统的执行元件可分为 、液压式和气动式三大类。

18.瞬态响应是指控制系统在典型输入信号作用下，系统输出量从 到最终状态的响应过程。

19.线性定常系统中，传递函数 为G(s)= 型环节称为 环节。 20. 传递函数 G(s)=

2s2?2??ns??nK（式中，K为放大系数，T为时间常数）的典Ts?1

?n2（式中，?n为系统固有频率，?为阻尼比系数）的典

型环节称为 环节。

21.机电控制系统渐近稳定的充分必要条件是其闭环传递函数的 全部分布在复平面的左半平面内。

22.在单位阶跃输入信号作用下， I 型系统的稳态误差 ess=_________ 。 23.二阶系统在单位阶跃信号作用下，其调整时间ts与 、固有频率ωn和区域范围系数α有关。

24.分析稳态误差时，将系统分为 0 型系统、 Ι 型系统、 ΙΙ型系统···，这是按开环传递函数的 环节数来分类的。 25.闭环系统是指系统的 对系统有控制作用，或者说，系统中存在反馈的回路。 26.若控制系统传递函数G(s)的所有的零点和极点均分布在s平面的 ，则系统称为最小相位系统。 得分 评卷人 复查人 三、简答题（每小题 5 分，共 20 分）

27.机电控制系统的物理构成不同，其传递函数可能相同吗 ? 为什么 ?

得 分 299284501机电控制原理及应用试卷 第 3 页（共 9 页）

28．机电控制系统的时间响应通常由哪几个部分组成，各部分的特点是什么？

得 分 29．简述机电控制系统的时域动态性能指标相对超调量σ（%）的含义，指出相对超调量值的大小对系统性能的影响。

得 分

30．简述机电控制系统串联相位超前校正的特点。

得 分 299284501机电控制原理及应用试卷 第 4 页（共 9 页）

得分 评卷人 复查人 四、分析题（每小题 6 分，共18分）

31.已知单位负反馈系统的开环传递函数为

G(s)?Ks(0.1s?1)(0.5s?1)

用劳斯判据分析确定系统稳定时K值的范围。

得 分

32．一阶系统框图如题32图所示，如果要求系统的单位阶跃响应的调节时间ts=0.1秒，试问系统的反馈系数α应如何调整。

R(s)- 100C(s)

sα 题32图

得 分 299284501机电控制原理及应用试卷 第 5 页（共 9 页）

2(?1s?1)(?2s?1)33．设系统的开环传递函数为 GK(s)?(T2S2?2?T，（T1>0，T2>0），其幅相1)(T3S?1)11s?1)(T2S?曲线如题33图所示。用奈奎斯特判据判别闭环系统的稳定性。

Imω=0-2-1ω=+∞0ω=-∞Re

题33图

得 分

得分 评卷人 复查人

五．计算题（每小题 8 分，共16 分）

34．转子、弹簧、阻尼构成的转子系统中，系统参数如题34图示。以外加力矩 m(t) 为输入，转子的转角θ(t) 为输出，计算该系统的传递函数。

Jθ(t)m(t)ck

题34图

得 分

299284501机电控制原理及应用试卷 第 6 页（共 9 页）

235. 控制系统的结构图如题35图所示，求当输入为r(t)?1?t?1系统的稳态误差。 t2时，

sR(s)+E(s)-2++2 s?1)s(0.25C(s)题35图

299284501机电控制原理及应用试卷

第 7 页（共 9 页）得 分

得分 评卷人 复查人

36．有一随动系统，系统结构框图如题36图所示，当输入量r(t)为单位阶跃响应时，求系 六．综合题（每小题 10 分，共20 分）

统固有频率ωn，阻尼比ξ，系统的动态性能指标tr、ts( 5%)和σ％。

R(s)40C(s)-s(0.1 s?1)

题36图

299284501机电控制原理及应用试卷 第 8 页（共 9 页）得 分

37．机床工作台控制系统原理图如题37图所示。

xoxi控制器放大变换机床工作台伺服电机角位移测量装置测速电机滚珠丝杠 题37图

⑴ 试画出机床工作台控制系统方框图，标出各环节对应的信号；

⑵ 指出系统的被控物量、给定输入量及可能的干扰量，并说明系统的工作原理。

得 分

299284501机电控制原理及应用试卷 第 9 页（共 9 页）

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