机械控制工程基础_习题集(含答案)

41.解：设回路电流为i，根据基尔霍夫电压定律有
（1）（4分）
（2）（4分）
将方程（1）变形得
（2分）
代入式（2）中
（2分）
得 （2分）
整理后得
（1分）
即 （1分）
42.解：
系统的闭环传递函数为： （2分）
所以： （2分）
（1）将K＝10， 代入，求得：
∴Kh＝0.216；（2分）
（2） （2分）
算出：
试求当输入 （ ≥0）时的稳态误差。
34.试建立如图所示系统的动态微分方程。图中位移x1为系统输入量；位移x2为系统输出量；K为弹簧刚度系数；B为粘性阻尼系数。（15分）
35.已知一些元件的对数幅频特性曲线如下图所示，试写出它们的传递函数G(s)，并计算出各参数值。
36.已设单位负反馈控制系统的开环传递函数如下，试用劳斯判据确定系统稳定时，K的取值范围。
A. ； B. （T>0）；
C. ； D. ；
26.题图中R－C电路的幅频特性为（ ）。
题图二、6. R－C电路
A. ； B. ； C. ； D.
27.已知系统频率特性为 ，则该系统可表示为（ ）。
A. ； B. ； C. ；D.
28.已知系统频率特性为 ，当输入为 时，系统的稳态输出为（）。
A. ； B. ；
A. 1 ， ； B. 2 ，1 ； C. 1 ，0.25； D. ，
23.下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是（）。
A. ； B. （T>0）
C. ； D.
24.已知系统频率特性为 ，则该系统可表示为（ ）。
A. ； B. ； C. ； D.
25.下列开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的有（ ）。
（4分）
（4分）
系统开环传递函数为
（2分）
系统闭环传递函数为
（2分）
39.解：对数幅频特性每画对一段得3分，横坐标上的转折频率标对得2分，相频特性渐进线相位标对得2分，曲线基本画对得3分。
40.解：系统闭环传递函数
（4分）
系统的特征方程
（4分）
特征根
（4分）
为一对共轭复根，且具有负实部，故该系统稳定。（3分）
， ， （6分）
可得
（2分）
（2分）
（2分）
整理后得
（3分）
33.解：系统的开环增益K＝14，且为Ι型系统（2分）
将
则： （3分）
（3分）
（3分）
（4分）
34.解：按牛顿定律列力学方程如下：
， （8分）
整理得
（4分）， （3分）
35.解：
（a） （7分）（b） （8分）
36.解：该系统闭环特征方程为： ；（5分）
C. ； D.
29.理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为（ ）。
A. ，通过ω=1点的直线； B. - ，通过ω=1点的直线；
C. - ，通过ω=0点的直线； D. ，通过ω=0点的直线
30.开环 对数幅频特性对数相频特性如下图所示，当K增大时，（ ）。
A. L(ω)向上平移， 不变； B. L(ω)向上平移， 向上平移；
。
37.设系统开环频率特性如下图所示，试判别系统稳定性。其中p为开环右极点数，
υ为开环传递函数中的积分环节数目。（15分）
38.化简下图所示系统结构图，并求系统开环传递函数、闭环传递函数。（15分）
39.试画出具有下列传递函数的Bode图：
。
40.某单位反馈系统的开环传递函数
试判定系统的稳定性（TK>1）
∴ Kh＝0.27，（3分）
（2分）
算出：ts＝1.02（s），tr＝0.781（s）。（3分）
43.解：根据基尔霍夫电压定律列方程如下：
（4分）
对上述方程进行拉氏变换
（2分）
传递函数为
（3分）
展开得
（2分）
对上式进行拉氏反变换
（3分）
整理后得
（2分）
44.解：1) 首先将 分成几个典型环节。
（2分）
A. ；B. ；
C. ；D.
15.设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统，如图所示，以外力f(t)为输入量，位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（ ）。
A. 1； B. 2； C. 3； D. 4
16.二阶系统的传递函数为 ；则其无阻尼振荡频率 和阻尼比为（ ）。
s31 18 0
s29 18K 0
s118－2K 0
s018K （5分）
（5分）
37.解：（1）包围圈数N＝0，P＝0，稳定；（5分）
（2）正穿越次数为1，负穿越次数为0，1－0＝P/2＝1，稳定；（5分）
（3）正穿越次数为1，负穿越次数为1，1－1＝P/2＝0，稳定。（5分）
38.解：这是一个无交叉多回路结构图，具有并、串联，局部反馈，主反馈系统。首先将并联和局部反馈简化如图（b）所示,再将串联简化如图（c）所示。（3分）
A. 欠阻尼； B. 过阻尼； C. 临界阻尼； D. 无阻尼
20.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ）。
A. ；B. ；C. ；D.
21.根据下列几个系统的特征方程，可以判断肯定不稳定的系统为（ ）。
A. ； B. ；
C. ；
其中 均为不等于零的正数。
22.二阶系统的传递函数为 ；则其无阻尼振荡频率 和阻尼比为（ ）。
显见该系统由放大环节，积分环节，惯性环节，一阶微分环节组成。（1分）
2) 分别做各典型环节的对数频率特性曲线。
K=7.5 20lgK=17.5dB ； ω1=2, ω2=3（）
对数幅频特性：
（2分）
相频特性：
（2分）
其对数频率特性曲线如图所示。（2分）
3) 计算
（2分）所以 （1分）
由图可知 部份， 对-π线无穿越，故系统闭环稳定。（1分）
《机械控制工程基础》课程习题集
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习题
【说明】：本课程《机械控制工程基础》（编号为09010）共有单选题,计算题, 填空题等多种试题类型，其中，本习题集中有[ 填空题]等试题类型未进入。
一、单选题
1. 的拉氏变换为（ ）。
A. ； B. ；C. ；D.
2. 的拉氏变换为 ，则 为（ ）。
C. L(ω)向下平移， 不变； D. L(ω)向下平移， 向下平移。
二、计算题
31.简化下图所示系统的方框图，并求系统的传递函数。
32.试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量；电压u2为系统输出量；C为电容；R1、R2为电阻。（15分）
33.单位负反馈系统的开环传递函数为： ，
A. ；B. ；C. ；D.
3.脉冲函数的拉氏变换为（）。
A. 0 ； B. ∞； C. 常数； D. 变量
4. ，则 （ ）。
A. 5 ；B. 1 ；C. 0 ；D.
5.已知 ，其原函数的终值 （ ）。
A. ∞ ； B. 0 ； C. 0.6 ； D. 0.3
6.已知 ，其原函数的终值 （ ）。
A. 0 ； B. ∞ ； C. 0.75 ； D. 3
7.已知 其反变换f (t)为（ ）。
A. ； B. ； C. ； D.
8.已知 ，其反变换f (t)为（）。
A. ； B. ； C. ； D.
9.已知 的拉氏变换为（ ）。
A. ；B. ；
C. ；D.
10.图示函数的拉氏变换为（ ）。
a
0τt
A. ； B. ； C. ；D.
11.若 =0，则 可能是以下（ ）。
A. ；B. ；C. ；D.
12.开环与闭环结合在一起的系统称为（ ）。
A.复合控制系统；B.开式控制系统； C.闭和控制系统； D.正反馈控制系统
13.在初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统的（）。
A.增益比；B.传递函数；C.放大倍数；D.开环传递函数
14.已知线性系统的输入x(t)，输出y(t)，传递函数G(s)，则正确的关系是（ ）。
41.试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量；电压u2为系统输出量；C为电容；R为电阻。
42.某系统用测速发电机反馈，可以改善系统的相对稳定性，系统如下图所示。
（1）当K＝10，且使系统阻尼比ζ＝0.5，试确定Kh。
（2）若要使系统最大超调量Mp＝0.02，峰值时间tp＝1s，试确定增益K和速度反馈系统Kh的数值，并确定在这个K和Kh值的情况下，系统上升时间和调整时间。
（2分）
45.解：取x3为阻尼器活动端的移动量，按牛顿定律列力学方程如下：
（4分）
上式进行拉氏变换得
（3分）
得
（1分）
经计算整理得
（1分）
（1分）
（1分）
两边取拉氏反变换得
（3分）
即
（2分）
三、填空题
（略）……
A. 1 ， ； B. 2 ，1 ； C. 2 ，2 ； D. ，1
17. 表示了一个（ ）。
A. 时滞环节； B. 振荡环节； C. 微分环节； D. 惯性环节
18.一阶系统的传递函数为 ；其单位阶跃响应为（）。
A. ； B. ； C. ； D.
19.已知道系统输出的拉氏变换为 ,那么系统处于（ ）。
三、填空题
（略）……
答案
一、单选题
1.C
2.C
3.C
4.A
5.D
6.C
7.B
8.C
9.C
10.A
11.C
12.A
13.B
14.B