机械工程控制基础练习题

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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

机械控制工程基础习题

1．试比较开环控制系统和闭环控制系统的优缺点。

2．如题图1-1（a）、（b）所示两水位控制系统，要求：•画出方块图（包括给定输入量和扰动输入量）；•分析工作原理，讨论误差和扰动的关系。

图1-13．如题图1-2所示炉温控制系统，要求（1）指出系统输出量、给定输入量、扰动输入量、被控对象和自动控制器的各组成部分并画出方块图；（2）说明该系统是怎样得到消除或减少偏差的。

图1-24．举出五个身边控制系统的例子，试用职能方块图说明其基本原理，并指出是开环还是闭环。

5．双输入控制系统的一个常见例子是由冷热两个阀门的家用沐浴器。

目标是同时控制水温和流量，画出此闭环系统的方块图，你愿意让别人给你开环控制的沐浴器吗？1．试求下列函数的拉氏变换 (1) )(1)2()()54()(t t t t t f ⋅+++=δ (2))4(1)453sin(6)(π-⋅-=t t t f(3))8sin 25.08(cos )(6t t e t f t +=- 2．试求下列函数的拉氏反变换（1）)3)(2(1)(+++=s s s S F（2）1)(-=-s e S F s（3）)2()1()(2++=s s sS F（4）44)(2++=s s S F 3．对题图2-1所示的控制系统，计算，。

图2-14．系统结构如题图2-2所示。

试分别用结构图化简方法和梅逊公式法求传递函数。

图2-25．系统结构图如题图2-3所示。

求传递函数及。

图2-36．试列写题图2-4所示双输入-双输出机械位移系统的微分方程并画出系统结构图。

图2-4第三章1．考虑一个单位反馈控制系统，其闭环传递函数为（1）试确定其开环传递函数G(s)。

（2）求单位斜坡输入时的稳态误差。

2.已知单位反馈系统的单位阶跃响应为，求（1）开环传递函数；（2）；（3）在作用下的稳态误差。

3．设单位反馈控制系统的开环传递函数为，已知系统在单位阶跃作用下的误差响应为。

试求系统的阻尼比，自然频率和在单位斜坡输入作用下的稳态误差。

（完整版）大工《机械工程控制基础》期末考试复习题

（完整版）⼤⼯《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼤⼯2018年春《机械⼯程控制基础》期末考试复习题⼀、单项选择题（本⼤题共40⼩题，每⼩题2分，共80分）1、当⼆阶系统传递函数的极点分布在s 平⾯的虚轴上时，系统的阻尼⽐ζ为（）。

A ．ζ<0 B ．ζ=0 C ．0<ζ<1 D ．ζ≧12、已知函数1()()s F s s s a +=+，则()f t 的终值()f ∞=（）。

A ．0B ．∞C ．aD ．1/a3、某系统的传递函数2100()12100G s s s =++，则⽆阻尼⾃然频率n ω等于（）。

A ．10rad/sB ．0.1rad/sC ．1rad/sD ．0.01rad/s 4、作为⼀个控制系统，⼀般来说（）。

A ．开环不振荡B ．闭环不振荡C ．开环⼀定振荡D ．闭环⼀定振荡5、系统不稳定时，其稳态误差为（）。

A ．+∞B ．-∞C ．0D ．以上都不对6、⼀阶单位反馈系统的开环传递函数为G s Ks s K ()()=+，则该系统稳定的K 值范围为（）。

A ．K ＞0B ．K ＞1C ．0＜K ＜10D ．K ＞－17、某⼀系统的稳态加速度误差为⼀常数，则该系统为（）系统。

A ．0型B ．I 型C ．Ⅱ型D ．以上选项都不对8、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（）。

A ．稳态偏差只取决于系统的结构和参数B ．稳态偏差只取决于系统输⼊和⼲扰C ．稳态偏差与系统结构、参数、输⼊和⼲扰等有关D ．系统稳态偏差为09、在直流电动机的电枢回路中，以电流为输出，电压为输⼊，两者之间的传递函数是（）。

A ．⽐例环节 B ．积分环节 C ．惯性环节 D ．微分环节 10、⾃动控制系统的反馈环节中必须具有（）。

A ．给定元件B ．检测元件C ．放⼤元件D ．执⾏元件 11、在阶跃函数输⼊作⽤下，阻尼⽐（）的⼆阶系统，其响应具有减幅振荡特性。

A ．ζ＝0 B ．ζ>1 C ．ζ＝1 D ．0<ζ<1 12、⼀阶系统的传递函数为G s KTs ()=+1，则该系统时间响应的快速性（）。

机械控制工程基础_习题集(含答案)

一、单选题1. t e 2-的拉氏变换为（）。

A.s21； B. 15.0+s ； C. 21+s ；D.21se 2- 2. )(tf 的拉氏变换为)2(6][+=s s s F ，则)(t f 为（）。

A. te23-； B. te21--； C. )1(32te--； D. t e 26-3. 脉冲函数的拉氏变换为（）。

A. 0 ；B. ∞；C. 常数；D. 变量4. ()t t f δ5)(=，则=)]([t f L （）。

A. 5 ；B. 1 ；C. 0 ；D.s55. 已知)52)(2(33)(22+++++=s s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（）。

A. ∞ ； B. 0 ； C. 0.6 ； D. 0.36. 已知)45(32)(22++++=s s s s s s F ，其原函数的终值=∞→t t f )(（）。

A. 0 ；B. ∞ ；C. 0.75 ；D. 37. 已知sn e s a s F τ-=2)(其反变换f (t)为（）。

A.)(ττa t n a -⋅； B. )(τn t a -⋅； C. τn te a -⋅； D. )(1τn t a-⋅ 8. 已知)1(1)(+=s s s F ，其反变换f (t)为（）。

A. t e -1；B. t e -+1；C. t e --1；D. 1--t e9. 已知t e t f t 2sin )(-=的拉氏变换为（）。

A.ses 2242-+ ； B. 4)4(22++s ； C.4)1(2++s s； D.se s s 224-+ 10. 图示函数的拉氏变换为（）。

机械工程控制基础_第二阶段练习

一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。

）1、以下关于线性系统时间响应的说法正确的是（ C ）。

A、时间响应就是系统输出的稳态值B、由单位阶跃响应和单位脉冲响应组成C、由强迫响应和自由响应组成D、与系统初始状态无关2、系统的单位脉冲响应函数为 w(t)=3e-0.2t则系统的传递函数为（ A ）。

A、G(s)= 3/(s+0.2)B、G(s)= 0.6/(s+0.2)C、G(s)= 0.2/(s+3)D、G(s)= 0.6/(s+3)3、已知机械系统的传递函数为 G(s)= 4 /(s2+s+4)，则系统的阻尼比为（ A ）。

A、0.25B、0.5C、1D、24、已知某环节频率特性的Nyquist图为一单位圆，则该环节的幅频特性为（ B ）。

A、0.1B、1C、10D、无法确定5、二阶振荡系统 G(s)= ωn2 / (s2+2ξωn s+ωn2) 其中，阻尼比 0<ξ<0.707,则无阻尼固有频率ωn和谐振频率ωr之间的关系是（ D ）。

A、ωd=ωn (1-ξ2)1/2B、ωr=ωn (1+2ξ2)1/2C、ωr=ωn (1-ξ2)1/2D、ωr=ωn (1-2ξ2)1/26、二阶振荡系统的阻尼比 0<ξ<0.707 ，则无阻尼固有频率ωn、有阻尼固有频率ωd和谐振频率ωr之间的关系是（ C ）。

A、ωn <ωd <ωrB、ωn <ωr <ωdC、ωr <ωd <ωnD、ωd <ωn <ωr7、一阶系统的传递函数为 G(s)= 7 /(s+2) ，若容许误差为 2%，则其调整时间为（ B ）。

A、8B、2C、7D、3.58、若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为ωn，则其有阻尼固有频率ωd（ C ）。

A、=ωnB、>ωnC、<ωnD、与ωn 无关9、二阶欠阻尼系统的上升时间为（ C ）。

A、系统的阶跃响应曲线第一次达到稳态值的98%的时间B、系统的阶跃响应曲线达到稳态值的时间C、系统的阶跃响应曲线第一次达到稳态值的时间D、系统的阶跃响应曲线达到稳态值的98%的时间10、以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（ C ）。

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__ __。

机械工程控制基础第2阶段江南大学练习题答案共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。

第11 页 /共11页江南大学网络教育第二阶段江南大学练习题答案共三个阶段，这是其中一个阶段，答案在最后。

考试科目:《机械工程控制基础》第章至第章（总分100分） __________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共15题，总分值15分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。

)1. 已知最小相位系统的对数幅频特性图如图所示，则系统包含（）个积分环节。

（1 分）A. 0B. 1C. 2D. 32. 若二阶欠阻尼系统的无阻尼固有频率为ωn ，则其有阻尼固有频率ωd （）。

（1 分）A. =ωnB. >ωnC. <ωnD. 与ωn 无关3. 一阶系统的传递函数为G(s)= 7 /(s+2)，若容许误差为2%，则其调整时间为（）。

（1 分）A. 8B. 2C. 7D. 3.54. 以下关于系统稳态偏差的说法正确的是（）。

（1 分）A. 稳态偏差只取决于系统结构和参数B. 稳态偏差只取决于系统输入和干扰C. 稳态偏差与系统结构、参数、输入和干扰等有关D. 系统稳态偏差始终为05. 以下系统中属于最小相位系统的是（）。

（1 分）A. G（s）= 1/(1-0.01s)B. G（s）= 1/(1+0.01s)C. G（s）= 1/(0.01s-1)D. G（s）= 1/[s(1-0.1s)]6. 已知某环节频率特性Bode图如图所示，则该环节为（）。

（1 分）A. 比例环节B. 微分环节C. 积分环节D. 惯性环节7. 单位反馈系统的开环传递函数为G（s）=500/ [s（s+1）（s+5）] ,则在单位斜坡输入下的稳态偏差为（）。

（1 分）A. 500B. 1/500C. 100D. 0.018. 二阶振荡系统的阻尼比0<ξ<0.707，则无阻尼固有频率ωn、有阻尼固有频率ωd和谐振频率ωr之间的关系是（）。

机械控制工程基础习题集

《机械控制工程基础》习题及解答目录第１章绪论第２章控制系统的数学模型第３章控制系统的时域分析第４章控制系统的频域分析第５章控制系统的性能分析第６章控制系统的综合校正第７章模拟考试题型及分值分布第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）.P2A。

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）。

P3A.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）。

P3A.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）。

P2-3A。

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)。

P2A.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)。

p5A.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）。

p3A.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)。

P6A。

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）。

P3A。

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)。

P2A。

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 ）。

p5A。

.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 〕p8A. 快速性B.准确性C. 稳定性 D。

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）是最常见的一种，常加在系统中能量
最小的地方。
A、并联校正； B、串联校正； C、前馈校正。
19下列校正环节的相位特征归类为相位滞后校正的是（
A. P调节器 B. PI调节器
C. PID调节器
20.下列校正环节的相位特征归类为相位超前校正的是（
A. P调节器 B. PD调节器 C. PID调节器
6. 闭环控制系统通常比开环系统精确。（）
7 如果开环系统不稳定，使用反馈总能改善其稳定性。（）
8.
如果系统开环稳定，则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围
(-1,j0)点。（）
9. 当劳斯阵列表在正常结束前有全零行，则系统有根在复平面虚轴上。
（）
对于典型二阶系统，无阻尼自然振荡频率ωn变化时，输出的最大超调量变小。（
的
直线，则其放大倍数K（）。
A. K 〉10
B. K 〉1
C. K 〉0
5. 对于系统的抗干扰能力（
）。
A. 闭环强
B. 开环强
C. 两者一样
6. 积分环节的频率特性与（
）重合。
A. 负虚轴
B. 正虚轴
C. 虚轴
7. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴
的直线，则其放大倍数K（）。
）。）。
判断题
1. 开环控制系统通常比闭环系统精确。（）
2. 反馈有时用于提高控制系统的精度。（）
3.
如果系统开环稳定，则闭环稳定的条件是闭环奈氏曲线不包围
(-1,j0)点。（）
4. 当劳斯阵列表在正常结束前有全零行，则系统没有根在复平面虚轴
上。（） 5. 连续时间系统的特征方程为s3+s2-5s+10=0,则系统稳定。（）
计算题
1.
简化如图所示系统的结构图，并求系统传递函数GB(s)〔即
C(s)/R(s)〕。
解：将综合点后移，然后交换综合点的位置，将图2-49化为图250(a)。
然后，对图2-50(a)中由G2G3H2组成的小回路实行串联及反馈变换，进而简化为图2-50(b)。再对内回路再实行串联及反馈变换，则只
剩一个主反馈回路。如图2-50(c)。最后，再变换为一个方框，如图2-50(d)，得系统总传递
A. 开环有
B. 闭环有
C. 都有
11.对于欠阻尼二阶系统,下列描述正确的的是（
）。
A. 当ξ保持不变时，ωn越大，系统的超调量σP越大 B. 当ωn不变时，阻尼比ξ越大，系统的调整时间ts越大 C. 当ωn不变时，阻尼比ξ越大，系统的超调量σ越小
12. 设单位反馈系统开环传递函数为G(s)=1/Ts,输入信号为r(t)=3t，则
函数：
图2-49 多回路系统结构图
图2-50 图2-49系统结构图的变换 2. 设单位反馈的二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示，试确定其开环
传递函数。
3. 已知系统特征方程式为s3+14s2+40s+40k=0，如果要求特征值均位于 s=-1垂线之左，判断使系统稳定的k值范围。（类似题目自己解） 4. 已知单位反馈系统的开环传递函数，求输入为r(t)=2+2t+t2时，系统的稳态误差。解: （答案见课件） 5. 设单位反馈系统的开环传递函数为闭环系统稳定时值的范围。（类似题目自己解） 6. 已知系统的结构如图所示，其中，输入信号为单位斜坡函数，求系统的稳态误差。（类似题目自己解）
，
系统的稳定性越好。实际系统一般要求其范围在
至以内。
3. 系统稳定性概念包括两个方面：绝对稳定性和。前者是指系统稳定
的条件，后者是指
。
4校正装置按相位特征可分为超前校正滞后校正、滞后-超前
校正三种。
5系统的数学模型可以相互转化。由微分方程得到传递函数通过
变换实现。由传递函数到频率特性通过
A. P调节器 B. PD调节器
C. PID调节器
16 当系统稳态性能不佳时，一般可采用以下措施改善（）。
A. 减小开环增益 B. 增加积分环节 C. 减少积分环节
17.
一阶比例微分环节对数幅频特性曲线高频段渐近线的斜率为（
）dB/dec。
A. 40 B. -20 C. 20
18.在各种校正方式中，（
）
12频率为ω的正弦信号加入线性系统，该系统的稳态输出将是不同频率
的。（）
13. 幅值裕度在相位交界频率ωg处测量。（）
14. 系统开环稳定闭环一定稳定。（）
填空题
1. 系统的型号是指前向通道中所含积分环节的个数。型号越高，稳态性
能越
，但稳定性越
。
2. 描述系统稳定性的常用指标是相位稳定裕量，该指标越
7.根据弹簧——质量——阻尼器二阶系统的响应曲线，确定质量M，阻尼系数B和弹簧刚度系数的K值。
解: （答案见课件）
实现。
6系统的输入量是指来自系统之外的作用量。一般输入量有两种：
和
。
分析题
例:系统取一半奈氏曲线，试分析系统稳定性。
解: （答案见课件）系统有两个开环极点在S右半平面（P=2），试分析系统稳定性。
解: （答案见课件）
绘图题
1.绘制开环传递函数的对数坐标图(叠加法)
解: （答案见课件）
2.绘制开环对数幅频渐近特性曲线（分段法）解: （答案见课件）
（练习中，填空难题有答案，没有的在课件中有答案，做

会）
选择题
.1. 某环节的传递函数为G(s)=e-2s，它是( )。
A.比例环节
B.延时环节 C.惯性环节
2. 系统的输出信号对控制作用的影响（）。
A. 开环有 B. 闭环有 C. 都有
3. 若F(s)=，则=( )。
A. 4
B. 2 C. 0
4. 放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴
系统稳态误差ess等于（
）。
A. T
B. 3T
C. 6T
13. 惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为（
）
dB/dec。
A. 20
B. -40
C. -20
14. 振荡环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为（
）
dB/dec。
A. 20
B. -40
C. -20
15. 下列校正环节的相位特征分别归类为相位超前校正的是（）。
A. K =1
B. K 〉1
C. K < 1
8. 传递函数是复变量s的有理真分式函数，分子的阶数m( )分母的
阶数n且所有系数均为实数。
A. 大于或等于 B. 大于
C. 小于或等于
9. 线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有（）的实
数部分。
A. 负
B. 正
C. 零
10. 系统的输出信号对控制作用的影响（）。