机械控制工程基础复习题及参考答案
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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)=
s
1
,则其频率特性幅值M(ω)= A.
ωK
B. 2K ω
C. ω1
D. 21ω
6. 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 1
B.2
2s ω+ω C.22s s ω+ D. 2
2s 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__ __。
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)(jI )j (R )j (G ω+ω=ω,则)(ωI 称为 。 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_ 。
三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 )
6(25
)(+=
s s s G k
求(1)系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn ;
(2)系统的峰值时间t p 、超调量σ%、 调整时间t S (△=0.05);
四、设单位反馈系统的开环传递函数为
(1)求系统的阻尼比ζ和无阻尼自然频率ωn ;
(2)求系统的上升时间t p 、 超调量σ%、 调整时间t S (△=0.02);。
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p
t ,
调整时间s t (△=0.02)。
)
4(16)(+=
s s s G K