机械工程控制基础(第六版)课后题目答案复习过程
(完整版)机械控制工程基础复习题及参考答案
机械控制工程基础一、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 ωC. 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+ω C.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__ __。
机械控制工程基础复习题及答案
机械控制工程基础复习题11、 选择填空（30分，每小题2分）（下列各题均给出数个答案，但只有一个是正确的，请将正确答案的序号写在空白 处）1.1在下列典型环节中，属于振荡环节的是 。
(A) 101.010)(2++=s s s G (B) 101.01)(2++=s s s G (C) 101)(+=s s G 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Laplace变换之比，其表达式 。
（A ）与输入量和输出量二者有关（B ）不仅与输入量和输出量二者有关，还与系统的结构和参数有关 （C ）只与系统的结构和参数有关，与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间p t 满足 。
（A ）0)(=pp o dt t dx （B ）)()(∞=o p o x t x （C ）)()()(∞⋅∆≤∞-o o p o x x t x其中，)(t x o 为系统的单位阶跃响应。
1.4开环传递函数为G (s )的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。
(A) )(lim 0s G K s v →= (B) )(lim 2s G s K s v →=(C) )(lim 0s sG K s v →=1.5最大百分比超调量(%)p M 的定义式为 。
（A ）)()(max (%)∞-=o o p x t x M (B) %100)()()(max (%)∞∞-=o o o p x x t x M（C ）)()(max(%)t x t x M i o p = 其中，)(t x i 为系统的输入量，)(t x o 为系统的单位阶跃响应，)(max t x o 为)(t x o 的最大值。
1.6给同一系统分别输入)sin()(11t R t x i ω=和)sin()(2t R t x r i ω=这两种信号（其中，r ω是系统的谐振频率，1ω是系统正常工作频率范围内的任一频率），设它们对应的稳态输出分别为)sin()(1111ϕω+=t C t x o 和)sin()(222ϕω+=t C t x r o ，则 成立。
机械工程控制基础(第六版)课件复习
i (t ) b0 xi (t ) bm xi( m) (t ) bm1xi( m1) (t ) b1x
(a) f (t ) ky(t ) m y (t )
f (t ) L [ F ( s)]= 2 j c j 查表法 、有理函数法、部分分式法
1
1
c j
F ( s)e st ds
求法
表1 拉氏变换对照表
2.3 拉氏变换与拉氏反变换
二、拉氏变换的定理 1. 线性定理 L[af1(t)＋bf2(t)]＝aF1(s)＋bF2(s) 2. 平移定理（复数域的位移定理） L[e at f(t)]＝F(s + a) 3. 延时定理（实数域的位移定理） L[f(t-T)]＝e-Ts F(s) 4. 微分定理 df (t ) 若L[f(t)]＝F(s)，则有L[ ]＝s F(s) - f(0) dt
制作：华中科技大学 熊良才、吴波、陈良才
考虑扰动的反馈控制系统的传递函数
只考虑给定输入时：
N ( s)
X i ( s ) E ( s) G ( s ) 1
G1G2 GxB 1 G1G2 H
只考虑干扰输入时：
G2 ( s )
X o (s)
B(s)
X i ( s ) E ( s)
H ( s)
G1 ( s )
二、控制系统的基本组成
输入 偏差 信号 信号 给定 环节 反馈 信号 控制 信号 运算及放 大环节 比较 环节 执行 环节 干扰 信号 被控 对象 输出 信号
－
测量 环节 被控制部分
控制部分
《机械工程控制基础》课后答案
目录第一章自动控制系统的基本原理第一节控制系统的工作原理和基本要求第二节控制系统的基本类型第三节典型控制信号第四节控制理论的内容和方法第二章控制系统的数学模型第一节机械系统的数学模型第二节液压系统的数学模型第三节电气系统的数学模型第四节线性控制系统的卷积关系式第三章拉氏变换第一节傅氏变换第二节拉普拉斯变换第三节拉普拉斯变换的基本定理第四节拉普拉斯逆变换第四章传递函数第一节传递函数的概念与性质第二节线性控制系统的典型环节第三节系统框图及其运算第四节多变量系统的传递函数第五章时间响应分析第一节概述第二节单位脉冲输入的时间响应第三节单位阶跃输入的时间响应第四节高阶系统时间响应第六章频率响应分析第一节谐和输入系统的定态响应第二节频率特性极坐标图第三节频率特性的对数坐标图第四节由频率特性的实验曲线求系统传递函数第七章控制系统的稳定性第一节稳定性概念第二节劳斯判据第三节乃奎斯特判据第四节对数坐标图的稳定性判据第八章控制系统的偏差第一节控制系统的偏差概念第二节输入引起的定态偏差第三节输入引起的动态偏差第九章控制系统的设计和校正第一节综述第二节希望对数幅频特性曲线的绘制第三节校正方法与校正环节第四节控制系统的增益调整第五节控制系统的串联校正第六节控制系统的局部反馈校正第七节控制系统的顺馈校正第一章自动控制系统的基本原理定义：在没有人的直接参与下，利用控制器使控制对象的某一物理量准确地按照预期的规律运行。
第一节控制系统的工作原理和基本要求一、控制系统举例与结构方框图例1．一个人工控制的恒温箱，希望的炉水温度为100C°,利用表示函数功能的方块、信号线，画出结构方块图。
图1人通过眼睛观察温度计来获得炉内实际温度，通过大脑分析、比较，利用手和锹上煤炭助燃。
比较图2例2．图示为液面高度控制系统原理图。
试画出控制系统方块图和相应的人工操纵的液面控制系统方块图。
解：浮子作为液面高度的反馈物，自动控制器通过比较实际的液面高度与希望的液面高度，调解气动阀门的开合度，对误差进行修正，可保持液面高度稳定。
机械控制工程基础第六章复习题及解答
习题一题型：填空题题目：校正的实质是改变系统的 分布。
分析与提示：校正的实质是改变系统的零、极点分布。
答案：零、极点习题二题型：填空题题目：进行校正所采用的元件或装置，称为 和 。
分析与提示：进行校正所采用的元件或装置，称为校正装置和校正元件。
答案：校正装置、校正元件习题三题型：填空题题目：设计的方法很多，按考虑问题的出发点之不同而异。
按最终的性能指标分类， 一种是使系统达到最好的目标，即 ；另一种就是使系统达到所提出的某项或某几项指标，即 。
分析与提示：按最终的性能指标分类，一种是使系统达到最好的目标，即优化设计；另一种就是使系统达到所提出的某项或某几项指标，即特性设计。
答案：优化设计、特性设计习题四题型：填空题题目：并联校正分为 和 。
分析与提示：并联校正分为反馈校正和顺馈校正。
答案：反馈校正、顺馈校正习题五题型：填空题题目：串联校正包括： 、 、 、 、和PID 校正。
分析与提示：串联校正包括：①增益调整、②相位超前校正、③相位滞后校正、④相位滞后－超前校正、⑤PID 校正。
答案：增益调整、相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后－超前校正习题一题型：填空题题目：已知某串联校正装置的传递函数为(0.2s+1)/(2.0s+1),则它是 校正装置。
分析与提示：超前校正的传递函数为1,11)(<++=αααTS TS s C c ，滞后校正的传递函数为1,11)(>++=ββTs Ts s G c ；超前滞后校正的传递函数为)1)(11()1)(1()(2121++++=s T s T s T s T s G c ββ。
答案：相位滞后习题二题型：选择题题目：以下校正方案中不属于串联校正的是【】A.增益调整B.相位超前校正C.相位滞后校正D.相位滞后—超前校正E. 顺馈校正分析与提示：顺馈校正属于并联校正。
答案：E习题三题型：多项选择题题目：相位超前校正具有以下特点【】A．系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性B．增益和型次未改变，稳态精度变化不大C．加大带宽，加快了系统的响应速度，即改善系统的瞬态性能D．增大相位裕度，提高了系统的相对稳定性分析与提示：系统带宽变窄，降低了系统响应的快速性为滞后校正的特点。
机械控制工程基础复习题及答案
机械控制工程基础复习题11、 选择填空（30分，每小题2分）（下列各题均给出数个答案，但只有一个是正确的，请将正确答案的序号写在空白 处）1.1在下列典型环节中，属于振荡环节的是 。
(A) 101.010)(2++=s s s G (B) 101.01)(2++=s s s G (C) 101)(+=s s G 1.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace 变换与输入量的Laplace变换之比，其表达式 。
（A ）与输入量和输出量二者有关（B ）不仅与输入量和输出量二者有关，还与系统的结构和参数有关 （C ）只与系统的结构和参数有关，与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间p t 满足 。
（A ）0)(=pp o dt t dx （B ）)()(∞=o p o x t x （C ）)()()(∞⋅∆≤∞-o o p o x x t x其中，)(t x o 为系统的单位阶跃响应。
1.4开环传递函数为G (s )的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。
(A) )(lim 0s G K s v →= (B) )(lim 2s G s K s v →=(C) )(lim 0s sG K s v →=1.5最大百分比超调量(%)p M 的定义式为 。
（A ）)()(max (%)∞-=o o p x t x M (B) %100)()()(max (%)∞∞-=o o o p x x t x M（C ）)()(max(%)t x t x M i o p = 其中，)(t x i 为系统的输入量，)(t x o 为系统的单位阶跃响应，)(max t x o 为)(t x o 的最大值。
1.6给同一系统分别输入)sin()(11t R t x i ω=和)sin()(2t R t x r i ω=这两种信号（其中，r ω是系统的谐振频率，1ω是系统正常工作频率范围内的任一频率），设它们对应的稳态输出分别为)sin()(1111ϕω+=t C t x o 和)sin()(222ϕω+=t C t x r o ，则 成立。
机械工程控制基础(第六版)课后习题答案
t at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs oat i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs oat i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs oat i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs ot at i me an dAl l t h i n g s i n t h e i r b e i n g a re go od fo rs o。