机械工程控制基础试题集锦

机械工程控制基础试题集锦

一、填空题（20分）

1、系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。

2、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 性和精确或准确性。

3、传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

4、传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。

5、判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。

6、频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

7、系统的性能指标按其类型可分为时域性能指标，频域性能指标，综合性能指标。 8、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对数坐标_图示法。 9、系统稳定的充要条件是：系统的全部特征根都具有负实部。 10、对广义系统，按反馈情况可分为 开环系统 、 闭环系统 。

1． 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。

2． 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 。 3． 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。

4． 稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。 5． 一阶系统

1

1

Ts +的单位阶跃响应的表达是/1t T e --。 6． 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和频域性能指标。 7． 频率响应是线性定常系统对正弦输入的稳态响应。

8． 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且与输入信号的类型有关。 9． 脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s 。

1. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。

2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到最终或稳定状态的响应过程。

3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负实部的复数根，即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。

4. I 型系统G s K

s s ()()

=

+2在单位阶跃输入下，稳态误差为 0 ，在单位加速度输入下，

稳态误差为 ∞ 。

5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。

6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是(渐进)稳定的系统。

7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于系统本身的结构和参数，并且只适于零初始条件下的线性定常系统。

8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的开环传递函数有关。 9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散(数字)控制系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。

10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc （截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性；而低频段主要表明系统的稳态性能。 11. 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 性和精确或准确性。

35．机械工程控制论是研究该领域中系统的动力学问题。

36．一个环节的传递函数为Ts s G 200)(=，则该环节是微分环节。

37．表征二阶系统的性能指标中超调量仅与阻尼有关，阻尼越小则该指标越大。 38．两线性系统1

f 2f 及其拉氏变换21F F ,有常数21K K ,则

=+][2211f K f K L 2211F K F K +

39．系统的波德图如下，则该系统是一阶惯性系统，其转折频率为1，在转折频率处的

相位角是-45，超过转折频率处曲线的斜率是-20dB/dec ，该系统具有低通特点。

40．线性系统最显著的特征是满足叠加性。

41．一阶系统的时间常数越小，系统瞬态响应过程越短，对斜坡输入的稳态误差是无穷

大。

42．线性系统输入为正弦信号时，该系统的输出也是同频率的正弦信号。

43．系统的稳态精度由系统的开环增益决定，而相对稳定性由相位裕量和幅值裕量来决

定。

44．工业中常用的PID 校正是指比例、积分、微分校正。

45．对自动控制系统的基本要求是稳定性、快速性、准确性。 46．系统时间响应由稳态响应和瞬态响应组成。

47．系统的稳态误差表达了系统的精度和抗干扰能力，是系统的性能之一。

48．系统稳定的必要和充分条件是特征方程的所有根都为负实数或者具有负实部的复数。 49．开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态特性，中频段表征了闭环系统的动态

特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。

50．系统的传递函数反映系统本身的动态特性，决定于系统本身的参数，与外界输入无

关。

51．对一个线性系统，当输入是正弦信号时，该系统的稳态输出也是同频率的正弦信号。 52．系统特征方程为0800200881422345=+++++s s s s s 则系统稳定或不稳定。 53．系统的瞬态响应反映了系统本身的动态特性，表征系统的相对稳定性和灵敏度。 54．振荡环节在转折频率处的相位角是-90 ，大于转折频率时的对数幅频特性曲线的渐

近线斜率为-40dB ，小于转折频率时的对数幅频特性曲线的渐近线斜率为0dB 。 55．二阶系统的无阻尼固有频率由系统本身的刚度和质量决定。

56．函数)(t f 及其一阶导数都可拉氏变换，则)(t f 的初值可表示为

∞→→⋅=s t s F s t f |)(lim |)(lim 0。

57．单位阶跃输入的拉氏变换为s

1。

58．开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态特性，中频段表征了闭环系统的动态

特性，高频段表征了闭环系统的复杂性。

59．增加系统的开环增益可以提高系统的稳态精度和响应速度，但又会使相位裕量或者

幅值裕量减小，从而使系统的稳定性下降。 60．单位斜坡函数的拉普拉斯变换是1/S

2

61．一阶微分环节的传递函数)(1)(s T s G +=。

62．一阶惯性环节在转折频率时的相位角是-45 ，大于转折频率时的对数幅频特性曲线的渐近线斜率为-20Db/dec

63．下图中的符号分别表示哪些性能指标