机械工程控制基础填空题
机械控制工程基础习题集_第1章
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）。
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）。
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）。
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）。
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）。
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)。
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）。
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）。
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）。
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）。
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 ）。
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 〕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 ）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）。
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 )。
机械控制工程基础习题集_234
13.不同属性的物理系统可以有形式相同的（Ａ）
A.传递函数 B.反函数 C.正弦函数
D.余弦函数
14.比例环节能立即地响应（Ｂ）
A.输出量的变化 B.输入量的变化 C.误差量的变化 D.反馈量的变化
15.满足叠加原理的系统是（Ｃ）
1
A.定常系统 B.非定常系统 C.线性系统 D.非线性系统
16.弹簧-质量-阻尼系统的阻尼力与两相对运动构件的（Ｂ）
10.惯性环节：输出量 x0 和输入量 xi 的动力学关系为一阶微分方程Txo x0 Kxi 形式的
环节。
11.振动环节：输出量 x0 和输入量 xi 的动力学关系为二阶微分方程 T 2xo 2Txo x0 Kxi
形式的环节。 四、简答题 1 若力为输入、位移为输出时，写出如图所示机械系统的弹簧、粘性阻尼以及质量的传 递函数。
A.自身内部结构参数有关 B.输入信号有关 C.输出信号有关 D.干扰信号有关
23.闭环控制系统的开环传递函数是（C）
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.反馈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反馈信号的拉氏变换之比
B G2 (s)
3.简述同一闭环控制系统的闭环传递函数与开环传递函数之间的特性关系。
答：1）闭环特征方程为开环传递函数有理分式的分母多项式与分子多项式之和； 2）闭环特征多项式和开环特征多项式具有相同的阶次；
3）闭环传递函数和开环传递函数具有相同的零点，但不存在公共极点。
4.说明同一闭环系统的闭环传递函数和开环传递函数具有相同的零点。
9.满足叠加原理的系统是（线性）系统。
2
机械工程控制基础期末试卷+答案
一. 填空题(每小题2.5分，共25分)1． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 和 。
2． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 和 。
3． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 、 等。
4． 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统 的程度。
5． 一阶系统11Ts +的单位阶跃响应的表达是 。
6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 。
7． 8． 9． 图4(a)中)(t x o 是输出位移。
当外力)(t f 施加3牛顿阶跃力后(恒速信号)，记录仪上记录质量m 物体的时间响应曲线如图4（b ）所示。
试求： 1）该系统的微分方程数学模型和传递函数；(5分) 2）该系统的自由频率n ω、阻尼比ξ；(2分)3）该系统的弹簧刚度质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度k ；（3分） 4）时间响应性能指标：上升时间s t 、调整时间r t 、稳态误差ss e （5分）。
图4(a) 机械系统 图4（b ）响应曲线图4七、已知某系统是单位负反馈系统，其开环传递函数1510+=s G k ，则该系统在单位脉冲、单位阶跃和单位恒速信号（斜坡信号）作用下的稳态误差ss e 分别是多少？（10分） 八、设有如图5所示的反馈控制系统，试求根据劳斯判据确定传递函数k 值的取值范围（10分）。
图5二. 填空题(每小题2分，共20分)10． 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。
11． 按系统有无反馈，通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。
12． 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程 、传递函数等。
13．14．15．16．17．18．10. 3．求[0.5]t te -l解答：2112(1)s s -- 4．求13[](1)(2)ss s -++l解答：=t236t e te ---+六、 化简框图，并求出闭环传递函数图4解：物体的2）该系统的弹簧刚度质量m 、阻尼系数C 、弹簧刚度k ；（3分）3）时间响应性能指标：上升时间s t 、调整时间r t 、振荡频数N 、稳态误差ss e （5分）。
历年机械工程控制基础试题及答案
全国2002年10月自学考试机械工程控制基础试卷一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。
每小题1。
5分,共30分）1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) A 。
系统已定,输入不确定，求系统的输出B 。
系统已定,输入已知，求系统的输出(响应） C.系统已定，规定系统的输入D.系统不定，输入已知，求出系统的输出(响应)2.f(t ）如图所示 则L ［f （t)］为( ）A 。
s 1e —2t B. s 2e -2s C 。
s 1e —2s D 。
s1e —ts3.已知F （s)=1)s(s 1+,则L -1[F （s ）］为( ）4。
已知F(s)=L ［f （t)]，若F(s ）=12s s 12++，则f(t ）｜t ∞→=?( )A 。
21 B 。
1 C 。
31D.0 5.下列系统中为线性系统的微分模型为：（ )A.dt)t (dx )t (x )dt )t (dx (12dt )t (x d 16i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12dt )t (x d 16i 00202=++C.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12)dt )t (x d (16i 002202=++ D 。
)t (x )t (x )t ln(24dt)t (dx 12e dt )t (x d 16i 00t 202=⋅+⋅+ 6。
对于定常控制系统来说，（ ）A 。
表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B 。
微分方程的各阶微分项的幂为1 C.不能用微分方程表示 D.系统总是稳定的7.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( ）A 。
G(S)H(S)1G(S)H(S)+B.G(S)-1H(S)G(S)⋅C 。
1+G(S ）·H （S)D 。
G(S)H(S)1G(S)+8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s (s 10++,则系统增益为( ）A 。
机械工程控制基础 第二章试题
第一部分一、填空(29小题,共48.0分)[1]与非线性方程相比，线性方程具有[ ]性和[ ]性。
[2]开环对数频率特性曲线的低频段主要由[ ]环节和[ ]环节来确定。
[3]传递函数的定义为：在[ ]初始条件下，线性定常系统输出量的拉氏变换与系统[ ]的拉氏变换之比。
[4][ ]表征系统输出跟随输入的能力，[ ]反映系统抗干扰的能力。
[5]传递函数的分母多项式就是相应微分方程的[ ],传递函数的极点就是微分方程的[ ]。
[6]函数的拉氏变换为[ ][7]函数的拉氏变换为[ ][8]函数的拉氏反变换为[ ][9]函数的拉氏反变换为[ ]。
[10]初始条件是指[ ]。
[11]函数的拉氏反变换为[ ]。
[12]函数的拉氏变换为[ ][13]传递函数只取决于系统的结构和[ ]，与系统的输入和输出无关。
[14]一般将时的二阶系统称为[ ]二阶系统。
[15]控制装置与[ ]之间不但有顺向作用，而且还有反向联系，这种系统称为[ ]控制系统。
[16][ ]与[ ]相结合，构成复合控制。
[17]由系统的给定值至被控量的通道称[ ]通道。
[18]由给定值至被控量的通道称为[ ],由被控量至小腿输入端的通道称为[ ]。
[19]建立系统数学模型的方法主要有[ ]法和[ ]法。
[20]线性定常系统常用的分析方法有[ ]、[ ]和[ ]。
[21][ ]的系统是无法正常工作的。
[22]自动控制系统的基本控制方式有[ ]、[ ]、[ ]。
[23]自动控制系统有[ ]和[ ]组成。
[24][ ]反应了系统在一定外部信号作用下的稳态精度。
[25]当系统输入端加上一正弦信号时，系统输出的稳态响应信号也是[ ]。
[26]对控制系统性能的基本要求有三方面，即：稳定性、快速性和[ ]。
[27]要减小扰动信号对系统输出的影响，可以适当提高扰动作用点之[ ](前、后）的增益。
[28][ ]表明了系统输出对输入响应的快慢程度。
[29]对采样系统进行分析时，常以[ ]作为数学模型，用[ ]作为求解的工具。
机械工程控制基础填空题
.1.线性系统和非线性系统的根本区别在于线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。
2．令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的特征方程3． 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是阶跃函数4．设控制系统的开环传递函数为G(s)=)2s )(1s (s 10++，该系统为I 型系统5．二阶振荡环节的相频特性)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为-180° 6. 根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为 恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统7．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 )s (H )s (G 1)s (G +8． 一阶系统G(s)=1+Ts K 的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间(越长) 9．拉氏变换将时间函数变换成复变函数 10．线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 11．若某系统的传递函数为G(s)=1Ts K +，则其频率特性的实部R(ω)是 22T1K ω+12. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= 90° 13. 积分环节的频率特性相位移θ(ω)= -90° 14.传递函数反映了系统的动态性能，它与系统的结构参数有关15. 系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的充分必要条件 16. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为a 1y 1(t)+a 2y 2(t)17. I 型系统开环对数幅频渐近特性的低频段斜率为-20(dB/dec)18. 设系统的传递函数为G(s)=255252++s s ，则系统的阻尼比为2119．正弦函数sin t ω的拉氏变换是 22s ω+ω20．二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 减小21．主导极点的特点是距离虚轴很近 22．余弦函数cos tω的拉氏变换是22s sω+23．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)=ω124. 比例环节的频率特性相位移θ(ω)= 0° 25. 奈奎斯特稳定性判据是利用系统的.开环幅相频率特性来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。
机械控制工程基础复习题及参考答案
机械控制工程基础复习题及参考答案Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT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2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 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)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为A ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0°5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)=A. ωKB. 2K ω C. ω1D.21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为A. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)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<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ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10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是A.ω+s 1B.22s ω+ωC.22s s ω+D. 22s 1ω+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)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A ．)s (G 1)s (G +B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G +D ．)s (H )s (G 1)s (G -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__ __。
机械控制工程基础复习题及参考答案
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 DA. 发散振荡B. 单调衰减C. 衰减振荡D. 等幅振荡2． 一阶系统G(s)=1+Ts K的时间常数T 越小，则系统的输出响应达到稳态值的时间 BA ．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？ CA.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)(ωθ，当∞→ω时，其相位移)(∞θ为 CA ．-270°B ．-180°C ．-90°D ．0° 5．设积分环节的传递函数为G(s)=s1，则其频率特性幅值M(ω)= C A.ωKB. 2K ωC. ω1D. 21ω6. 有一线性系统，其输入分别为u 1(t)和u 2(t)时，输出分别为y 1(t)和y 2(t)。
当输入为a 1u 1(t)+a 2u 2(t)时(a 1,a 2为常数)，输出应为 BA. a 1y 1(t)+y 2(t)B. a 1y 1(t)+a 2y 2(t)C. a 1y 1(t)-a 2y 2(t)D. y 1(t)+a 2y 2(t)7．拉氏变换将时间函数变换成 DA ．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<ζ<1时，如果减小ζ，则输出响应的最大超调量%σ将 AA.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 DA ．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10．余弦函数cos t ω的拉氏变换是 CA.ω+s 1B.22s ω+ω C.22s s ω+ D. 22s 1ω+ 11. 微分环节的频率特性相位移θ(ω)= AA. 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 AA. -40(dB/dec)B. -20(dB/dec)C. 0(dB/dec)D. +20(dB/dec)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 BA ．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 DA.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 CA ．)s (G 1)s (G + B ．)s (H )s (G 11+C ．)s (H )s (G 1)s (G + D ．)s (H )s (G 1)s (G -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__ 相频特性 __。
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填空
1、机械工程控制所研究的控制系统主要是线性、连续、____闭环______控制系统
2、
正确答案：【位移】
3、从拉氏变换<em>F</em>(s)求时间函数<em>f</em>(t)的逆变换过程称为_____拉氏逆变换_______。
4、当系统已定、输出已知时，确定输入使得输出尽可能符合给定的最佳要求，属于控制工程的________最优控制_________方面的问题。
5、若函数的拉氏变换为5/[s(s+4)] ，原函数的终值为____125_____。
6、对机械系统而言，要建立其控制数学模型时通常将其简化为_____质量_____-弹簧-阻尼系统及其组合。
7、
正确答案：【6/s3+6s2+11s+6】
8、对机械系统而言，要建立其控制数学模型时通常将其简化为质量--弹簧- _____阻尼_____系统及其组合。
9、对于线性定常控制系统来说，常用性能分析方法主要有_____时域分析法______、频域分析法和根轨迹法。
10、对于线性定常控制系统来说，常用性能分析方法主要有时域分析法、____频域分析法_______和根轨迹法。
11、某一信号输入时，当时间趋于无穷大时，系统的输出为_______稳态输出__________。
12、常用函数中____单位脉冲函数___的拉氏变换为1。
13、控制系统按系统中传递信号的性质分为连续控制系统和_______离散控制系统_________两类。
14、描述系统的输入、输出变量以及系统内部变量之间关系的数学表达式称为系统的_______数学模型__________。
15、要使二阶系统具有满意的动态性能，必须合理地选择_______超调量______和阻尼比。
16、判别系统稳定的充分必要条件是系统特征方程的根必须全部具______负实部________。
17、一个常用线性定常控制系统的时间响应由瞬态响应和_____稳态响应________两部分组成。
18、控制系统按输入量的变化规律分为恒值控制系统、_____程序控制系统_________和随动系统三类。
19、控制系统按输入量的变化规律分为_______恒值控制系统_______、程序控制系统和随动系统三类。
20、控制系统按输入量的变化规律分为恒值控制系统、程序控制系统和______随动系统________三类。
21、控制系统按描述系统的数学模型分为______线性控制系统________和非线性控制系统两类。
22、控制系统按描述系统的数学模型分为线性控制系统和______非线性控制系统________两类。
23、对机械系统而言，要建立其控制数学模型时通常将其简化为质量-____弹簧______-阻尼系统及其组合。
24、对于二阶振荡系统，只要____阻尼比________取值适当就能获得良好的控制品质。
25、线性定常系统对正弦输入的稳态响应被称为______频率响应____________。
26、离散控制系统中的信号是_____数字_________信号。
27、连续控制系统中的信号是_______模拟_______信号。
28、控制系统按结构分为开环控制系统和________闭环控制系统_________两类。
29、控制系统按结构分为________开环控制系统_________和闭环控制系统两类。
30、单位脉冲函数的拉氏变换为____1_________。
31、函数之和的拉氏变换等于各函数拉氏变换之和，这是拉氏变换的___线性______性质。
32、当控制系统的数学模型能用线性微分方程来描述时，通常称此种系统是____线性系统_____。
33、建立控制系统的数学模型的方法主要有_______分析法_________和实验法两种方法。
34、建立控制系统的数学模型的方法主要有分析法和_______实验法_________两种方法。
35、控制系统常用的基本环节中，不能单独存在的环节是_______微分环节_____________。
36、频率特性的对数坐标图称为_______伯德图__________。
37、
正确答案：【相位裕度】
38、系统输入量是未知的，要求输出量能迅速、平稳、准确地复现控制信号的变化规律，该
系统是______随动系统___________。
39、利用拉氏变换的终值定理，可求得控制系统在时域中的稳态值及____稳态______误差。
40、人为地给系统施加某种测试信号，记录其输出响应，并用适当的数学模型去逼近，这种建立系统数学模型的方法是____实验法__________。
41、在分析和设计一个控制系统时，最首要的任务是建立系统的_______数学模型___________。
42、Bode稳定判据是利用开环系统的Bode图来判别________闭环系统___________稳定性。
43、表征系统稳定裕量的指标有幅值裕度和______相位裕度_______________。
44、表征系统稳定裕量的指标有____幅值裕度_______和相位裕度。
45、在过渡过程中，__瞬态误差______是误差的主要组成部分。
46、系统的所有零点和极点均位于[s]平面的左半平面，称该系统为______最小相位_______系统。
47、____稳定性_____是保证系统正常工作的前提。
48、系统中传递的信号为模拟信号，控制规律是用硬件组成的控制器来实现的。
该种系统属于__连续______系统
49、闭环控制系统也称为_____反馈________控制系统。
50、对数幅频特性曲线中，低频渐近线与高频渐近线交点处的频率叫__转角频率______。