控工计算题
《控制工程基础》题集
《控制工程基础》题集一、选择题（每题5分，共50分）1.在控制系统中，被控对象是指：A. 控制器B. 被控制的设备或过程C. 执行器D. 传感器2.下列哪一项不是开环控制系统的特点？A. 结构简单B. 成本低C. 精度低D. 抗干扰能力强3.PID控制器中的“I”代表：A. 比例B. 积分C. 微分D. 增益4.下列哪种控制系统属于线性定常系统？A. 系统参数随时间变化的系统B. 系统输出与输入成正比的系统C. 系统输出与输入的平方成正比的系统D. 系统参数随温度变化的系统5.在阶跃响应中，上升时间是指：A. 输出从0上升到稳态值的时间B. 输出从10%上升到90%稳态值所需的时间C. 输出从5%上升到95%稳态值所需的时间D. 输出达到稳态值的时间6.下列哪种方法常用于控制系统的稳定性分析？A. 时域分析法B. 频域分析法C. 代数法D. A和B都是7.在频率响应中，相位裕度是指：A. 系统增益裕度对应的相位角B. 系统相位角为-180°时的增益裕度C. 系统开环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益与实际增益之差D. 系统闭环频率响应相角曲线穿越-180°线时的增益8.下列哪种控制策略常用于高精度位置控制？A. PID控制B. 前馈控制C. 反馈控制D. 最优控制9.在控制系统的设计中，鲁棒性是指：A. 系统对参数变化的敏感性B. 系统对外部干扰的抵抗能力C. 系统的稳定性D. 系统的快速性10.下列哪项不是现代控制理论的特点？A. 基于状态空间描述B. 主要研究单变量系统C. 适用于非线性系统D. 适用于时变系统二、填空题（每题5分，共50分）1.控制系统的基本组成包括控制器、和。
2.在PID控制中，比例作用主要用于提高系统的______，积分作用主要用于消除系统的______，微分作用主要用于改善系统的______。
3.线性系统的传递函数一般形式为G(s) = ______ / ______。
数控编程技术作业综合题目及答案(1)
第2章数控编程中的工艺分析五、综合题2、根据图2.2、图2.3所示零件的技术要求，分别填写零件的数控加工工艺卡片。
图2.3 典型铣削零件第3章数控编程中的数学处理三、计算题1、计算图3.1、图3.2所示零件的各基点坐标，并将结果填入表中。
图3.1 基点坐标计算1图3.2 基点坐标计算22、加工图3.3所示零件轮廓，材料毛坯尺为80×63×6mm，工件坐标系设定在零件的左下角，按图中所给条件，计算出X3、X4、X5和Y1、Y5的坐标值，若采用直径为8mm的立铣刀进行轮廓加工，计算刀位点轨迹各基点的坐标值。
R 34解:Y1=19×tan30°=10.97X3=(57-45)×tan40°=10.069X4=X5-(57-22-34×sin45°)=54.08X5=75-(34-34×sin45°)=65.042图3.3 典型轮廓铣削零件第5章常用准备功能指令的编程方法SS五、编程题1、根据图5.1所示零件的轮廓尺寸，分别在G90、G91方式，用G00、G01指令按刀具轨迹（虚线为快速移动轨迹）写出加工程序，并填入程序单中。
2、仔细阅读下列程序，根据程序单，在图5.2的坐标网格中画出刀具运行的轨迹和零件轮廓。
图5.2 坐标网格3、根据图5.3所示零件的轮廓尺寸，在G90方式，用G00、G01、G02/G03指令按刀具轨迹（虚线为快速移动轨迹）写出加工程序，并填入程序单中。
若用91方式编程，程序需做那些改动。
图5.3 试题3的零件轮廓4指令写出刀具运行轨迹的NC 程序，填入程序清单。
图5.4 题4的零件轮廓第6章 刀具补偿指令及其编程方法五、编程题1、刀具起点在（－40，0），法向切入（－20，0）点，切一个40 mm 的整圆工件，并法向切出返回点（－40，0），刀具轨迹如图1所示。
利用刀具半径补偿指令，编写零件的轮廓加工程序。
数控车工考试题库及答案
数控车工考试题库及答案一、选择题1. 数控车床的数控系统通常采用的编程语言是（）。
A. 汇编语言B. 机器语言B. G代码D. 以上都不是答案：C2. 在数控车床上加工螺纹时，通常使用（）指令来实现。
A. G00B. G01C. G92D. M03答案：C3. 数控车床的主轴转速范围通常由（）来确定。
A. 机床制造商B. 工件材料C. 刀具类型D. 机床设计答案：D4. 以下哪个不是数控车床的组成部分？（）A. 主轴B. 刀架C. 工作台D. 液压系统答案：D5. 数控车床加工过程中，刀具的进给速度通常由（）来控制。
A. 程序预设B. 操作员手动调节C. 工件材料D. 机床自动调节答案：A二、判断题1. 数控车床的刀具补偿功能可以自动调整刀具的磨损。
（）答案：错误2. 数控车床的程序中，G代码用于控制机床的移动。
（）答案：正确3. 数控车床的坐标系统通常采用笛卡尔坐标系。
（）答案：正确4. 数控车床加工时，工件的夹紧必须在程序开始前完成。
（）答案：正确5. 数控车床的自动换刀功能可以提高加工效率和加工精度。
（）答案：正确三、简答题1. 简述数控车床加工过程中的刀具选择原则。
答案：刀具选择应考虑加工材料的硬度、刀具材料的耐磨性、加工表面的粗糙度要求、切削速度和进给速度等因素。
同时，应选择适合加工形状的刀具，以确保加工精度和效率。
2. 解释数控车床的刀尖圆弧半径补偿功能。
答案：刀尖圆弧半径补偿功能允许数控系统自动调整刀具的路径，以补偿刀具尖端的圆弧半径，从而避免在加工过程中产生过切或欠切现象，提高加工精度。
四、计算题1. 已知数控车床的主轴转速为1500转/分钟，刀具直径为20mm，求切削速度（Vc）。
答案：切削速度Vc = (π * 刀具直径 * 主轴转速) / 1000 = (3.14 * 20 * 1500) / 1000 = 94.2 m/min五、操作题1. 描述数控车床加工外圆的一般步骤。
控制工程基础期末考试复习资料
《控制工程基础》课程综合复习资料一、单选题1. 判断下面的说法是否正确：偏差()t ε不能反映系统误差的大小。
(A)正确(B)错误答案：B2. 判断下面的说法是否正确：静态速度误差系数v K 的定义是20lim .()s s G s →。
(A)正确(B)错误答案：B3.二阶振荡环节的传递函数G(s)=（）。
(A)22,(01)21Ts T s Ts ξξ<<++ (B)22,(01)21T T s Ts ξξ<<++ (C)221,(01)21T s Ts ξξ<<++ (D)22,(01)21s T s Ts ξξ<<++ 答案：C4.函数5()301G jw jw =+的幅频特性()A w 为（）。
(A)(B)(C)(D)259001w + 答案：D5.某一系统的误差传递函数为()1()1()i E s X s G s =+，则单位反馈系统稳态误差为（）。
(A)01lim ()1()i s s X s G s →+ (B)01lim ()1()i s X s G s →+ (C)1lim ()1()i s s X s G s →∞+ (D)1lim ()1()i s X s G s →∞+ 答案：A6.某系统的传递函数为21()56s s s s φ+=++，其单位脉冲响应函数0()x t =（）。
(A)23(2)1()t t e e t ---+(B)23(2)1()t t e e t --+(C)1()t(D)0答案：A7.图中系统的脉冲传递函数为（）。
(A)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e --+=-+ (B)1010()(1)()(1)()T T C z z e R z z z e ---=-+ (C)210()10()(1)()T C z z R z z z e -=--(D)210()10()(1)()T C z z R z z z e --=-- 答案：C8.二阶系统的极点分别为120.5,3s s =-=-，系统增益2，则其传递函数为（）。
电力负荷控制员(第二版)-初级工-计算题
1.(计算题,基础知识,易)一台星形连接的三相电动机，接到相电压U ph为220V的三相电源上，每相电流I ph是10A，电动机的功率因数cosϕ 为0.72，试求电动机的有功功率P和无功功率Q。
答案：解：三相电动机自电源的取用的有功功率为P=3U ph I ph cosϕ =3×220×10×0.72=4752（W）=4.752（kW）ϕ =arctan0.72=43.95°sinϕ =0.69此时，Q=3U ph I ph sinϕ =3×220×10×0.69=4554（var）= 4.554（kvar）答：电动机的有功功率为4.752kW，无功功率为4.554kvar。
2.(计算题,基础知识,中等)某一直流负载电阻R L为1.5kΩ，要求工作电流I L为10mA，如果采用半波整流电路，试求整流变压器二次电压值U2，并选择适当的整流二极管。
答案：解：因为U L=R L I L=1.5×103×10×10-3=15（V）所以U2===33（V）流出二极管的平均电流I av=I L=10（mA）二极管承受的最大反向电压U RM=U2=1.41×33≈47（V）答：根据以上参数，查晶体管手册，可选一只额定整流为100mA，最高反向工作电压为50V 的2CZB2B型整流二极管。
3.(计算题,基础知识,中等)图D-1单级小信号放大电路中U b=6V，R b=200kΩ，R c=2kΩ，β = 50，试估算放大电路的静态工作点。
图D-1答案：解：（1）计算I bQ，根据公式求静态基极电流I bQ==0.03（mA）（2）计算I cQ，根据公式求静态集电极电流I cQ≈βI bQ=50×0.03=1.5（mA）（3）计算U ceQ，根据公式得静态集电极电压U ceQ=U b-I cQ R c=6-1.5×2=3（V）答：放大电路的工作点I bQ为0.03mA，I cQ为1.5mA，U ceQ为3V。
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 。
数控技术题库之计算题
计算题1、某数控机床的开环步进驱动系统，步进电动机通过齿轮装置与丝杠相连，丝杠通过螺母驱动机床工作台移动。
已知脉冲当量为0.01mm ，步进电动机工作方式为三相六拍、转子的齿数为40，丝杠的导程值为6mm 。
求：（1）步进电动机的步距角；（2）步进电动机每转所需脉冲数；（3）试确定齿轮装置的速比；（4）若驱动步进电动机的脉冲频率f=2400Hz, 试计算工作台每分钟移动的距离；2、在某数控机床的步进电机驱动系统中，已知，步进电机转子的齿数为40，三相六拍工作方式。
丝杠的导程值为8mm ，脉冲当量为0.01mm 。
求：（1）步进电机每转所需的脉冲数；（2）求齿轮减速装置的总降速比；（3）若减速装置为两级齿轮降速，试分配传动比1i 和2i ；（4）若该步进电机的三相绕组分别接8031的P1.3、P1.4和P1.5，试用软件分配脉冲，画出计算机的三相六拍环形分配表。
3、有一采用三相六拍驱动方式的步进电机，其转子有40个齿，经丝杠螺母副驱动工作台作直线运动，丝杠的导程为6mm ，工作台移动的最大速度为30mm/s ，求：（1）步进电机的步距角；（2）工作台的脉冲当量；（3）步进电机的最高工作频率。
4、在采用步进电动机与滚珠丝杠直接传动的数控铣床工作台中，流珠丝杠的基本导程为6mm ，步进电动机的步距角为1.5°，工作台最大纵向行程为800mm ，请计算：（1）脉冲当量（2）参与运算的数需要多少字节？（3）以16进制表示走完工作台纵向最大行程所需脉冲数。
5、顺时针圆弧AB 的起点坐标为A （0,50），终点坐标为B （50,0），刀具当前的坐标是P （25，25），插补时钟的频率f 为1000Hz 。
试问：（1）刀具从P 点进给后，偏差函数值是多少？（2）插补完AB 需多长时间？（3）在P 点刀具的速度是多少？6、逐点比较法插补第一象限的直线，起点在坐标原点，终点坐标输入数控计算机后xa=4，ya=3，按如下格式写出插补计算过程，并画出轨迹图。
机械控制工程基础试题及答案
一、单项选择题(在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）1．闭环控制系统的特点是A不必利用输出的反馈信息 B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制 C 不一定有反馈回路 D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的2．线性系统与非线性系统的根本区别在于 A 线性系统有外加输入,非线性系统无外加输入 B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入 C 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理 D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理3．，则A BC D4．已知，且，则A 0BCD 15．已知函数如右图所示，则A BCD6．某系统的传递函数为,其零、极点是A 零点，；极点B 零点，；极点C 零点；极点,D 没有零点；极点7．某典型环节的传递函数为,它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节8．系统的传递函数只与系统的○有关.A 输入信号B 输出信号C 输入信号和输出信号D 本身的结构与参数9．系统的单位脉冲响应函数，则系统的单位阶跃响应函数为A B C D10．对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率A 前者影响调整时间，后者不影响B 后者影响调整时间,前者不影响C 两者都影响调整时间D 两者都不影响调整时间11．典型一阶惯性环节的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得, 时间常数是A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间B 响应曲线上升到稳态值所用的时间C 响应曲线在坐标原点的切线斜率D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数12．已知，且已分别测试得到：的幅频特性，相频的幅频特性，相频则ABCD13．已知,其相频特性为A BC D14．若系统的Bode图在处出现转折（如图所示），其渐近线由转到，这说明系统中有一个环节是A BCD15．设某系统开环传递函数为：，则此闭环系统A 稳定B 不稳定C 临界稳定D 满足稳定的必要条件16．为开环频率特性幅值等于1时的相位角，则相位裕度等于A BC D17．系统的开环对数坐标图（Bode图）与极坐标图（Nyquist图）之间的对应关系为A Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的点B Bode图上的线对应于Nyquist图的负实轴C Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上区间D Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴18．若已知某系统串联校正装置的传递函数为，其中则它是一种A 相位滞后—超前校正B 相位滞后校正C 相位超前校正D 相位超前—滞后校正19．从某系统的Bode图上，已知其剪切频率,则下列串联校正装置的传递函数中,能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使系统稳态误差减至最小的是A BC D20．下列串联校正装置的传递函数中，能在频率处提供最大相位超前角的是A BC D二、简答题（1，2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）1．试求一阶系统的单位阶跃响应，画出近似响应曲线,并标出时间常数T的值.2．已知传递函数为，且，试绘制其极坐标近似图（Nyguist图）.3．某系统Bode图如下图（1）系统稳定与否?如果稳定,稳定程度如何？（2）在答题纸上重新画出该图，并标出相位余量、幅值余量、剪切频率，相位穿越频率。
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(3) 当 r(t) = t
R(s) =1/s2
s s 1/T 1 s
2
E (s)
e ss lim s E ( s ) lim
s 0
s s 1/T
s 0
1 s
T
例3-9 已知两个系统如图所示，当参考输入 r(t) = 4 + 6 t + 3t 2 ，试分别求出两个系统的稳态误差。
4.举例
例2-3 求单位阶跃函数 x(t)=1(t)的拉氏变换。
解：
X ( s ) L x ( t ) 1 s e
st 0
e
0
st
dt
1 s
例2-4 求单位斜坡函数x(t)=t的拉氏变换。
解：
X ( s ) L x ( t ) t s e
i 1
n
i 1
i 1
说明： Lk()和k()分别都是各典型环节的叠加。 例5-6 已知一单位反馈系统，其开环传函为
G( s) 10 s(0.2 s 1)
要求绘制伯德图。
解：开环传函由以下三个 典型环节组成： ① 比例环节 10 ② 积分环节 1/s ③ 惯性环节 1/(0.2s+1) L()/dB
例5-7 绘制单位反馈系统的开环传函为
Gk ( s ) 100( s 2) s( s 1)( s 20) 10( 0.5 s 1) s( s 1)( 0.05 s 1)
试绘制系统的对数幅频曲线。
解：将传函化简成标准形式 L()/dB -20dB/dec
c 幅值穿越频率
T
2
s 1/T
e(t) = T(t－T) + T2 e－ t/T
e ss e ss ( ) lim e ss ( t )
t
(2)
当 r(t) = 1(t)
E (s) 1
R(s) =1/s
R(s) s s 1/T 1 s
1 G (s)
s 0
e ss lim sE ( s ) 0
统在垂直线 s = 1的右边有一个根。
例3-8
设单位反馈控制系统的开环传函为 G ( s )
1 Ts
，
试求当输入信号分别为r(t) = t2/2 ，r(t) = 1(t) ， r(t) = t ，
控制系统的稳态误差。 解：E ( s ) ( s )
R(s)
e
1
1 G (s)
1 1 1 / Ts
s s 1/T
(1) 当 r(t) = t2/2 解法一：
R(s) =1/s3
s s 1/T
s 0
E (s)
1 s
3
e ss lim sE ( s ) lim
s 0
1 s 1/T
1 s
解法二：( s ) E
s s 1/T
1 s
3
T s
2
T s
2
4 1 6 6 10 / 4 2 .4
6 Kv
6 Ka
e ss 2
5.3.2 开环伯德图
开环对数幅频特性和开环对数相频特性分别为
Lk ( ) 20 lg A( ) 20 lg Ai ( ) Li ( )
n n
( ) i ( )
∴系统在s 右半平面没有 根，系统是稳定的。
s1
s0
12.2
4
2) 令 s = s1 1
坐标平移，得新特征方程为
2 s13 + 4 s12 s1 1 = 0
s 13 s 12 s 10
2
1
4 1
1
s11 0.5 劳斯表中第一列元素不全为正，且第一列元素符号 改变了一次，故系统在s1 右半平面有一个根。因此，系
s
1 s a
，求x(0)， x()。
s sa s sa
s
x ( 0 ) lim sX ( s ) lim
1
x ( ) lim sX ( s ) lim
s 0
s 0
0
例2-17 用结构图化简的方法求下图所示系统传递函数。
H2 R G1 G2
G3
C
H1
s3 + 3s2 + 2s + K = 0
要使系统稳定，劳斯表中第 一列元素均大于零。
0< K < 6
例3-7 检验多项式 2s3 + 10s2 + 13s + 4 = 0 是否有根在s 右半平面，并检验有几个根在垂直线 s = 1的右边？ s3 2 解：1) s2 10 13 4
劳斯表中第一列元素均 为正
1 2 1 2
X (s)
c 1 lim ( s 3 ) X ( s ) lim
s 3
s 2 s1 s 2 s 3
s 3
c 2 lim ( s 1 ) X ( s ) lim
s 1
s 1
x(t )
1 2
(e
3t
e
t
)
例2-9 若 L x ( t ) 解：
G( s) 5.6(1 1 / 7 s ) s(1 1 / 2 s )
st 0
te
0
st
dt e
st
0
1 s
dt
1 s
2
3. 举例
例2-10
解：
X (s)
s 2 s 4s 3
2
，求原函数x(t)。
s2 + 4s + 3 = (s + 3)(s + 1)
s 2 ( s 3 )( s 1 ) c1 s 3 c2 s1
解：方法1
R G1 G2
H2
G3 /G3
C
H1
方法2
R G1 H1 G2
H2 G3 C
1/G1
H2 G1
H1 G2 G3 C
R
2. 劳斯判据的应用 （1）判断系统的稳定性 例3-3 设有下列特征方程D(s) = s4 +2s3 + 3s2 + 4s + 5 = 0 试用劳斯判据判别该特征方程的正实部根的数目。 解：劳斯表 s4 s3
1
2 1
3
4 5
5
s2
s1
6
5
s0
第一列元素 符号改变了2次，∴系统不稳定，且s 右半平 面有2个根。
（2）分析参数变化对稳定性的影响
例3-6 已知系统结构图如下，试确定使系统稳定时K 的取值范围。
R(s)
+
﹣
K s(s+1)(s+2)
C(s)
解：系统特征方程式 s3 1 2 s2 s1 s0 3 (6 K)/3 K K
20
G( s)
10 s(0.2 s 1)
20dB/dec 10 1 5 20dB/dec
①
0
③ 40dB/dec
②
分析开环对数幅频曲线，有下列特点： （1）最左端直线的斜率为20 dB/dec，这一斜率完全由 G(s)的积分环节数决定；
（2） =1时，曲线的分贝值等于20 lgk；
（3）在惯性环节交接频率5(rad/s)处，斜率从20dB/dec 变为40 dB/dec 。 L()/dB
20
0
1
20dB/dec
20dB/dec 10 5 40dB/dec
①
③ ②
k() = 090arctan(0.2) ()/(°)
0 1 5 10
-90 -180
20
0
-40dB/dec
10
1
A(c )
20
-40dB/dec
2
-20dB/dec
1
10 0.5c
c c 1
c =5
L()/dB 20 15 0
-20dB/dec -40dB/dec 1 2 7 10 -20dB/dec
解：低频段直线斜率是20 dB/dec，故系统包含一个 积分环节。据 =1时，低频段直线的坐标为15 dB，可知 比例环节的k =5.6 。交接频率为=2和=7，可以写出系 统的开环传递函数：
R(s) + E(s)
﹣
C(s) R(s) E(s) 10(s+1) C(s) 10 + s2(s+4) s(s+4) ﹣
（a）
（b） 图（b），Ⅱ型系统
解：图（a），Ⅰ型系统
Kp = ∞， Kv =10/4 ，Ka = 0
e ss 1 4 1 K
p
Kp = ∞， Kv = ∞ ，Ka = 10/4