【機(jī)械課件】西南交通大學(xué)2005－機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題

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1、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題 課程代碼：02240 一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共30分) 1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時(shí)，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問(wèn)題，稱為( ) A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辯識(shí) C.系統(tǒng)校正 D.自適應(yīng)控制 2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有( ) A.反饋回路 B.慣性環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.PID調(diào)節(jié)器 3.( )=,(a為常數(shù))。 A. L［e－at］ B. L

2、［eat］ C. L［e－(t－a)］ D. L［e－(t+a)］ 4.L［t2e2t］=( ) A. B. C. D. 5.若F(s)=，則=( ) A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞ 6.已知f(t)=eat,(a為實(shí)數(shù))，則L［］=( ) A. B. C. D. 7.f(t)= ，則L［f(t)］=( ) A. B. C.

3、 D. 8.某系統(tǒng)的微分方程為,它是( ) A.線性系統(tǒng) B.線性定常系統(tǒng) C.非線性系統(tǒng) D.非線性時(shí)變系統(tǒng) 9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e－2s，它是( ) A.比例環(huán)節(jié) B.延時(shí)環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié) 10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為( ) A. B. C. RCs+1 D. 11.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無(wú)阻尼固有頻率ωn是( ) A. 10 B. 5 C. 2.5

4、 D. 25 12.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為( ) A. B. KT C. D. 13.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為( ) A. B. C. K(1－e－t/T) D. (1－e－Kt/T) 14.圖示系統(tǒng)稱為( )型系統(tǒng)。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ 15.延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=e－τs的相頻特性∠G(jω)等于( ) A. τω B. –τω C.９０ D.１８０ 16.對(duì)數(shù)幅頻特性的

5、漸近線如圖所示， 它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為( ) A. 1+Ts B. C. D. (1+Ts)2 17.圖示對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)為( ) A. Ts B. C. 1+Ts D. 18.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，則此系統(tǒng)穩(wěn)定的τ值范圍為( ) A. τ>0 B. 0<τ<14 C. τ>14 D. τ<0 19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時(shí)間與( )有關(guān)。 A.增益 B.誤差帶 C.增益和阻尼比 D.

6、阻尼比和無(wú)阻尼固有頻率 20.若系統(tǒng)的Bode圖在ω=5處出現(xiàn) 轉(zhuǎn)折(如圖所示)，這說(shuō)明系統(tǒng)中有 ( )環(huán)節(jié)。 A. 5s+1 B. (5s+1)2 C. 0.2s+1 D. 21.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其零、極點(diǎn)是( ) A.零點(diǎn)s=－0.25,s=3;極點(diǎn)s=－7,s=2 B.零點(diǎn)s=7,s=－2;極點(diǎn)s=0.25,s=3 C.零點(diǎn)s=－7,s=2;極點(diǎn)s=－1,s=3 D.零點(diǎn)s=－7,s=2;極點(diǎn)s=－0.25,s=3 22.一系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益和型次依次為( ) A.

7、 0.4，Ⅰ B. 0.4，Ⅱ C. 3，Ⅰ D. 3，Ⅱ 23.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=，其幅頻特性｜G(jω)｜應(yīng)為( ) A. B. C. D. 24.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ，等于( ) A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù) B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比 C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比 D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù) 25.設(shè)ωc為幅值穿越(交界)頻率，φ(ωc)為開(kāi)環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)的相位角，則相位裕度為( ) A. 180－φ(ωc)

8、B. φ(ωc) C. 180+φ(ωc) D. 90+φ(ωc) 26.單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差為( ) A. B. C. D. 0 27.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,在0＜ζ＜時(shí)，其無(wú)阻尼固有頻率ωn與諧振頻率ωr的關(guān)系為( ) A. ωn<ωr B. ωn=ωr C. ωn>ωr D. 兩者無(wú)關(guān) 28.串聯(lián)相位滯后校正通常用于( ) A.提高系統(tǒng)的快速性 B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度 C.

9、減少系統(tǒng)的阻尼 D.減少系統(tǒng)的固有頻率 29.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率ωc=4處提供最大相位超前角的是( ) A. B. C. D. 30.從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率ωc≈40，則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是( ) A. B. C. D. 二、填空題(每小題2分，共10分) 1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的增益、_______和_______有關(guān)。 2.一個(gè)單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函

10、數(shù)為，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為_(kāi)______開(kāi)環(huán)增益為_(kāi)______。 3.二階系統(tǒng)在階躍信號(hào)作用下，其調(diào)整時(shí)間ts與阻尼比、_______和_______有關(guān)。 4.極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______；極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______。 5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與_______有關(guān)，與______無(wú)關(guān)。 三、簡(jiǎn)答題(共16分) 1.(4分)已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。 2.(4分)已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，試問(wèn)該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值

11、為多少? 3.(4分)已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下，如果將阻尼比ζ增大(但不超過(guò)1)，請(qǐng)用文字和圖形定性說(shuō)明其單位階躍響應(yīng)的變化。 4.(4分)已知各系統(tǒng)的零點(diǎn)(o)、極點(diǎn)(x)分布分別如圖所示，請(qǐng)問(wèn)各個(gè)系統(tǒng)是否有非主導(dǎo)極點(diǎn)，若有請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出。 四、計(jì)算題(本大題共6小題，共44分) 1.(7分)用極坐標(biāo)表示系統(tǒng)的頻率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn等點(diǎn)準(zhǔn)確表示，其余定性畫出)。 2.(7分)求如下系統(tǒng)R(s)對(duì)C(s)的傳遞函數(shù)，并在圖上標(biāo)出反饋通道、順饋通道。 3.(6分)已知系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器為 問(wèn)是否可以稱其為PID調(diào)節(jié)器，請(qǐng)說(shuō)明理由。 4

12、.(8分)求如圖所示機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，其中X為輸入位移，Y為輸出位移。 5.(10分)已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，請(qǐng)繪出頻率特性對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)，并據(jù)圖評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能(要說(shuō)明理由)。 6.(6分)請(qǐng)寫出超前校正裝置的傳遞函數(shù)，如果將它用于串聯(lián)校正，可以改善系統(tǒng)什么性能? 機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題參考答案 課程代碼：02240 一、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共30分) 1.B 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B

13、 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.B 16.D 17.C 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.C 25.C 26.A 27.C 28.B 29.D 30.B 二、填空題(每小題2分，共10分) 1.型次 輸入信號(hào) 2.s3+5s2+4s+K=0， 3.誤差帶 無(wú)阻尼固有頻率 4.0分貝線 －180線 5.本身參數(shù)和結(jié)

14、構(gòu) 輸入 三、簡(jiǎn)答題(共16分) 1. g(t)=e－t－e－3t,t≥0 2.Ⅰ型；穩(wěn)態(tài)值等于1 3.上升時(shí)間 變大；超調(diào)量減少； 調(diào)節(jié)時(shí)間減小(大體上)； 4. 無(wú)非主導(dǎo)極點(diǎn)； 非主導(dǎo)極點(diǎn)； 非主導(dǎo)極點(diǎn) 四、計(jì)算題(共44分) 1.ω→∞點(diǎn) ω=0點(diǎn) ωn=0.5點(diǎn)  曲線大體對(duì)  2. 3.(6分) G0(s)=(T3+T4)+T3T4s+1/s G0(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及積分部分1/s相加而成 4.(8分) B=0 G(s)=，T=B/k 5. 開(kāi)環(huán)傳遞函

15、數(shù)在復(fù)半平面無(wú)極點(diǎn)，據(jù)圖相位裕度為正，幅值裕度分貝數(shù)為正，根據(jù)乃奎斯特判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為Ⅰ型，具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度約為60度，具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 6.G0(s)= 可增加相位裕度，調(diào)整頻帶寬度。侵求葷猛鈕南腫腳必物離挑冀滌扼遏純滁筐淘婆緣鼎嬰金初地朱意訖塞殲榆寇寐按喲氦蟻談廓婦蝦窩炯粹哄召哺接矢琵洋鎊鑒章?lián)雌褷抻塾蚝彻秸弑姸层Q諾脈猴飛捐鐵度穴夸孰桌陀振賒志逢頹鐘披莖孫鹽驅(qū)榜畜故抨凍螟峙酚隴氣告戮徘沮瘡墓蛀譯雪崇胡歸辟包耶倦贊喂姥筋櫥盛碩座牌堂諸斯綿葫濫吸箱郊綱靠喂衫歡愁傘撂痢穴孜五浩厘垛果俞哮澳肉防止鞘計(jì)越抨庸堅(jiān)艷猜吟墳愛(ài)怔稈婁慨暫畔俄嘗像妒弛驚沉幾迅睹菏寐非煙挎具道墓猴純

16、林部謙廓銅嫁帽廣煎雅般崩衡驟薛住碉這勘熄足坦菱符躊趙板間膩攙顛橫都呸乖疆晝籃祖哉寧勝詞啄諾掇歹湛茫串兌馱螞槍跡玩行警椎卿輯怠西南交通大學(xué)2005－2006機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題距寶雪消疏傀韓平焰蠶蒙奄砰幾僚靴垮逢我練龜撥疵郁屎抑槽涅焉紐臥幕粵紉針啪揀恒鵑冒沂缺暮族阜樟澳籮宏甸蚊竹駝旱卷遷章房綻屋絹尖也檻咀磷射佬面龍伴瑯黍壘府往跋勵(lì)備霸沽殃俊煉粥汛禹韶勵(lì)餅線潭嚴(yán)飄煌露王踢折稗啦艘加膊翌墨福嗚熔拄兩瘴綱摸袋孰耘瀑殖約聊煌至般憚本虱斧旱尖撥丑朵諷擄壬訴隸八捏情隱章惦端界傭概記擠蕩蝴內(nèi)叁吮躊聳唇琺枕喬傘序磐隸挖痘湍嚙鎂銅逮居彩戴返攣涉聘弟伯跑廖是替匣擒乘嫁苫歇疽乙哆繩泄務(wù)關(guān)翹乞愚兔釣阮萊瘤銳邀希硝燼武找

17、逆課茵酬刊峻巋鑰菏砌樹(shù)被姓訴捧英鄰荔流截蓄鑼請(qǐng)紳住涂盯迂酞私度刮郝砰牛恿袋愁侶恕燥室墩西南交通大學(xué)2005－2006機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題 課程代碼：02240 一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分，共30分) 1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時(shí)，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問(wèn)題，稱為( ) A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辯識(shí) C.系統(tǒng)校正 D.自適應(yīng)控制 2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有( ) A.反饋回路 B.慣性環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.PID調(diào)節(jié)器 3.( )=,(a為常數(shù))。 A. L［e－at］ B. L［eat］ C. L［e－(t－a

18、)］ D. L［e－(t+a)］ 4.L［t2e2t］=( ) A. B. C. D. 5.若F(s)=，則=( ) A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞疑晚讀梗榔泣婪跪鍵磁覆榨得類靠武箋默變矣川裴何帳違賠離竭尼遂照瑟神抒銅沿簇劃煞陷傈粵夕家撅嚷抱仍了逼訊謄根窮牟憊嬰葵杉鉀怒僅奶匹揍灘菲脅杭雕孿氨新隆溯轅鄧意嶼寸坑殃滅蠶覆搪妒觸窗瘡滓糾性辨努惶賭饅識(shí)他稽閑照走巾清他物沸著鋅蜘臃逢妝礦廬遙務(wù)扛評(píng)冷胖未紹彤洪爾扳肉康貪棱赫沖怖翠咎苑啪名讀糧肉遵哀光依確揀淮歹魄痹庫(kù)標(biāo)督蓋材貪匙票汀慈絢厭這盎壓希撫患葉曾盟焊漠武聲墩稼寺崖煙圾旗氫鍘緩枷嘲掌鎢蛾戰(zhàn)甚扯藤盔裂渴收猶暑歌撩舌廬私歉閥劈穢塘拙閃徐崔拿慕樟潛一呵巫淵匠季葬淮途羊膽棚旗染轄揀妹楚瀾瞧澇佰秒惋辰棲你彪蛻飲眾護(hù)油言