3机械控制工程基础复习题及参考答案

3机械控制工程基础复习 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 及参考 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 一、单项选择题: 1. 某二阶系统阻尼比为0，则系统阶跃响应为 A. 发散振荡 B. 单调衰减 C. 衰减振荡 D. 等幅振荡 K2( 一阶系统G(s)=的时间常数T越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 Ts+1 A(越长 B(越短 C(不变 D(不定 3. 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 C.系统的结构参数 D.输入信号和初始条件 4(惯性环节的相频特性，当时，其相位移为 ,(,),,,,(,) A(-270? B(-180? C(-90? D(0? 15(设积分环节的传递函数为G(s)=，则其频率特性幅值M()= ,s KKA. B. 2,, 11C. D. 2,, 6. 有一线性系统，其输入分别为u(t)和u(t)时，输出分别为y(t)和y(t)。当输入为1212 au(t)+au(t)时(a,a为常数)，输出应为 112212 A. ay(t)+y(t) B. ay(t)+ay(t) 1121122 C. ay(t)-ay(t) D. y(t)+ay(t) 1122122 7(拉氏变换将时间函数变换成 A(正弦函数 B(单位阶跃函数 C(单位脉冲函数 D(复变函数 8(二阶系统当0<<1时，如果减小，则输出响应的最大超调量将 ,,,% A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 9(线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 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 ,t10(余弦函数cos的拉氏变换是 ,1A. B. 22s，,s，, 1sC. D. 2222s，,s，, 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= A. 90? B. -90? C. 0? D. -180? 12. II型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为 A. -40(dB/dec) B. -20(dB/dec) C. 0(dB/dec) D. +20(dB/dec) 1 13(令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的 A(代数方程 B(特征方程 C(差分方程 D(状态方程 14. 主导极点的特点是 A.距离实轴很远 B.距离实轴很近 C.距离虚轴很远 D.距离虚轴很近 15(采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为 1G(s)A( B( 1，G(s)1，G(s)H(s) G(s)G(s)C( D( 1,G(s)H(s)1，G(s)H(s) 二、填空题: 1(线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__ __。 2(积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__ __dB,dec。 3(对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定性、__快速性__和准确性。。 4(单位阶跃函数1(t)的拉氏变换为 。 5(二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为 。 6(当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__ __时，系统是稳定的。 7(系统输出量的实际值与_ __之间的偏差称为误差。 8(在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e=__ ___。 ss 9(设系统的频率特性为，则称为 。 I(,)G(j,),R(j,)，jI(,) 10. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_ _。 11.线性控制系统最重要的特性是可以应用___ __原理，而非线性控制系统则不能。 12.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__ _连接。 13.分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…，这是按开环传递函数的__ __环节数来分类的。 14.用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和__ _图示法。 15. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_ 。 25G(s),三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 ks(s，6) 求(1)系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω; n (2)系统的峰值时间t、超调量σ,、 调整时间t(?=0.05); pS 四、设单位反馈系统的开环传递函数为 16G(s),Ks(s，4) (1)求系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ω; n (2)求系统的上升时间t、 超调量σ,、 调整时间t(?=0.02);。 pS tp五、某系统如下图所示，试求其无阻尼自然频率ωn，阻尼比ζ，超调量σ,，峰值时间， ts调整时间(?=0.02)。 2 六、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下: 20(s，1) G(s), K2s(s，2)(s，2s，2)求:(1) 试确定系统的型次v和开环增益K; (2)试求输入为时，系统的稳态误差。 r(t),1，2t 七、已知单位负反馈系统的开环传递函数如下: 100G(s), Ks(s，2) 求:(1) 试确定系统的型次v和开环增益K; 2r(t),1，3t，2t (2)试求输入为时，系统的稳态误差。 八、 已知单位负反馈系统的开环传递函数如下: 20G(s), K(0.2s，1)(0.1s，1) 求:(1) 试确定系统的型次v和开环增益K; 2r(t),2，5t，2t (2)试求输入为时，系统的稳态误差。 九、设系统特征方程为 432 s，2s，3s，4s，5,0 试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。 十、设系统特征方程为 432s，6s，12s，10s，3,0 试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。 十一、设系统特征方程为 322s，4s，6s，1,0 试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。 十二、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 1s 10 G(s),0.05s，1十三、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 100G(s), s(0.1s，1)(0.01s，1)十四、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。 ，，100.5s，1，，Gs, 2，，s0.1s，1十五、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。 3 十六、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。 H 1 C(S) R(S) 一 G G 12十七、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。 一 G 4H 2 十 C(S) R(S) G G G 123 一 H 2 十八、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。 C(S) R(S) G GG 123 一 一 H 1 参考答案 一、单项选择题: 1. D 2.B 3.C 4.C 5.C 6. B 7.D 8.A 9.D 10.C 11. A 12.A 13.B 14.D 15.C 二、填空题: 11( 相频特性 2( ,20__ 3( _ 0 _ 4( 0,,,1 5( 6( 负数 s ,7( 输出量的希望值 8( 9( 虚频特性 10. 正弦函数 11. ___叠加__ 12. __反馈 _ 13. __积分__ 14. __对数坐标_15. 无阻尼自然振荡频率w n 4 25 2525s(s，6)三、解:系统闭环传递函数 G(s),,,B225s(s，6)，25s，6s，251，s(s，6) 2w,252,w,6与 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 形式对比，可知 ， nn w,5故 ， ,,0.6n 22又 w,w1,,,5，1,0.6,4 dn ,, t,,,0.785 pw4d ,,,,0.6,221,,1,0.6,ee%,，100%,，100%,9.5% 3t,,1s,wn 16 1616s(s，4)四、解:系统闭环传递函数G(s),,, B216s(s，4)，16s，4s，161，s(s，4) 22,w,4与标准形式对比，可知 ， w,16nn w,4故 ， ,,0.5n 22w,w1,,,4，1,0.5,3.464又 dn ,,t,,,0.91故 pw3.464d ,,,,,0.5221,,1,0.5,%,e，100%,e，100%,16.3% 4,,2ts,wn 五、解: 对于上图所示系统，首先应求出其传递函数，化成标准形式，然后可用公式求出 各项特征量及瞬态响应指标。 100 ，，Xs1002，，s50s，4o,,,2 100，，，，Xss50s，4，2s，0.08s，0.04i1，,0.02 ，，s50s，4 2w,0.042,w,0.08 与标准形式对比，可知 ， nn 5 ,,0.2rad/sn，， ,,0.2 0.2,,，,,,221,10.2,,,%,e,e,52.7% ,, t,,,16.03s，，p22,,1,0.21,0.2n 44，，t,,,100ss,,0.2，0.2n 六、解:(1)将传递函数化成标准形式 20(s，1)5(s，1)G(s),, K22s(s，2)(s，2s，2)s(0.5s，1)(0.5s，s，1) 可见，v,1，这是一个I型系统 开环增益K,5; (2)讨论输入信号，，即A,1，B,2 r(t),1，2t AB12e,，,，,0，0.4,0.4根据 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 3—4，误差 ssKK1，1，,5pV七、解:(1)将传递函数化成标准形式 10050G(s),, Ks(s，2)s(0.5s，1) 可见，v,1，这是一个I型系统 开环增益K,50; 2r(t),1，3t，2t(2)讨论输入信号，，即A,1，B,3，C=2 ABC132e,，，,，，,0，0.06，,,,根据表3—4，误差 ss1，KKKa1，,500pV八、 解:(1)该传递函数已经为标准形式 可见，v,0，这是一个0型系统 开环增益K,20; 2r(t),2，5t，2t(2)讨论输入信号，，即A,2，B,5，C=2 ABC2522e,，，,，，,，,，,,,根据表3—4，误差 ss1，KKKa1，200021pV九、解:用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a=1，a=2，a=3，a=4，a=5均大于零，且有 43210 2400 1350 ,, 4 0240 0135 ,,2,0 1 ,,2，3,1，4,2,0 2 ,,2，3，4,2，2，5,4，1，4,,12,0 3 ,,5,,5，(,12),,60,0 43 6 所以，此系统是不稳定的。 十、解:用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a=1，a=6，a=12，a=10，a=3均大于零，且有 43210 61000 11230 ,,4 06100 01123 ,,6,0 1 ,,6，12,1，10,62,0 2 ,,6，12，10,6，6，3,10，1，10,512,0 3 ,,3,,3，512,1536,0 43 所以，此系统是稳定的。 十一、解:(1)用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a=2,a=4,a=6,a=1均大于零，且有 3210 410 260 ,,3 041 ,,4,01 ,,4，6,2，1,22,0 2 ,,4，6，1,4，4，0,1，2，1,6,03 所以，此系统是稳定的。 1十二、解:该系统开环增益K,; 10 1有一个微分环节，即v,,1;低频渐近线通过(1，20lg)这点，即通过(1，,1010)这点，斜率为20dB/dec; 1有一个惯性环节，对应转折频率为，斜率增加,20dB/dec。 w,,2010.05 系统对数幅频特性曲线如下所示。 L(L(,)/dB,)/dBL(,)/dB 20,20 dB / dec20 dB / dec20 dB / dec 1 00010101050, /(rad/s), /(rad/s), /(rad/s)20 -10 (a)(b)(c)十三、解:该系统开环增益K,100; 有一个积分环节，即v,1;低频渐近线通过(1，20lg100)这点，即通过(1，40)这 L(L(,)/dB,)/dB,)/dB点斜率为,20dB/dec; L( ,20 dB / dec ,20 dB/dec,20 dB/dec 7 ,40 dB / dec ,40 dB/dec00010050, /(rad/s)0.1100, /(rad/s)110300, /(rad/s) ,60 dB / dec,40 dB / dec,80 dB/dec (d)(e)(f ) 11 有两个惯性环节，对应转折频率为，，斜率分别增加,w,,10w,,100120.010.120dB/dec , L( )/dB -20 dB / dec 40 -40 dB / dec 0 (rad/s) , 1 10 100 -60 dB / dec 系统对数幅频特性曲线如下所示。 十四、解:该系统开环增益K,10; ,2，低频渐近线通过(1，20lg10)这点，即通过(1，20)这有两个积分环节，即v 点斜率为-40dB/dec; 1有一个一阶微分环节，对应转折频率为，斜率增加20dB/dec。 w,,210.5 1有一个惯性环节，对应转折频率为，斜率增加,20dB/dec。 w,,1020.1 系统对数幅频特性曲线如下所示。 十五、解: 8 9 十六、解: H/G 12 C(S) R(S) 一 G G 12 一 H 2 H/G 12 C(S) R(S) 一 G 2 G 11+ GH 22 H/G 12 C(S) R(S) 一 GG 12 1+ GH 22 C(S) R(S) GG 12 1+ GH+GH 2211 十七、解: C(S) R(S) G+ GG G1423 一 H 1 10 C(S) R(S) (G+ GG) G 1423 一 H1 C(S) R(S) G(G+ GG) 1423 1+ GH(G+ GG) 11423 十八、解: C(S) R(S) G GG 123 一 一 H 1 H 1 G G12C(S) R(S) G31+ GH 21 一 H 1 C(S) R(S) GGG 123 1+ GH+ GGH 21121 11