机械工程控制基础考试题A卷

2014-2015 1 机械工程控制基础A 卷

机电工程学院 机自12级、中韩12级

（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）

一、选择题 （每小题1.5分，共15分）

1、下列哪一个系统是典型的闭环系统（ ）。

A 声控系统

B 家用全自动洗衣机

C 空调系统

D 照明系统中串联的电灯

2、单位反馈系统，系统的稳态误差和稳态偏差的关系为（ ）。

A 相等

B )

(1s H C )(s H D )

()(11s H s G + 3、系统要稳定，传递函数的（ ）必须在[s]平面的左半平面。

A 零点

B 极点

C 分母

D 分子

4、下面（ ）个系统属于最小相位系统？

A 4)s )(3(6.02.0)(+-+=s s s G

B )

4)(3)(2.0()2(3)(+++-=s s s s s G C )2.0)(4)(35(6.0)(+++=s s s s G D )

6)(5)(35()2.0(2.0)(+-++=s s s s s G 5、二阶系统的传递函数为4))(s 5.0(10)(++=

s s G ，则系统的增益为（ ）。 A 10 B 0.5 C 4 D 5

6、某系统的微分方程为：)(21)(6)(t 3)(5t tx t x t x t x t i o o o =-+•

••，则它是（ ）。

A 非线性系统

B 线性定常系统

C 线性时变系统

D 非线性时变系统 课程考试试题 学期 学年 拟题人:

校对人:

拟题学院（系）: 适 用 专 业:

7、某系统的传递函数为10

5)(+=

s s G ，其转角频率为（ ）。 A 1 B 5 C 10 D 2 8、按照振动的性质分，系统的时间响应由（ ）组成。

A 自由响应和强迫响应

B 零输入响应和自由响应

C 零输入响应和零状态响应

D 零状态响应和强迫响应

9、已知二阶振荡系统传递函数为1

1.001.01)(2++=s s s G ，则该系统的阻尼比为（ ），Nyquist 曲线在谐振频率处（ ）谐振峰值。

A 4，不出现

B 0.5，不出现

C 4，出现

D 0.5，出现

10、导前环节的对数幅频曲线图，低频段为0dB 的直线，高频段为斜率为（ ）dB 的直线。

A 40

B -40

C 20

D -20

二、判断题（共10题，共15分）

1、方框图相加点和分支点之间可以相互移动。（ ）

2、一个系统的输出，部分或全部的作用于系统的输入，成为系统的反馈。（ ）

3、系统稳定性的讨论是在零状态情况下进行的。（ ）

4、系统稳态响应反应系统的准确性。（ ）

5、传递函数的分母反映系统与外界之间的关系。（ ）

6、只要同时满足叠加原理、微分原理、积分原理的系统才是线性系统。（ ）

7、对于二阶系统来说，欠阻尼情况下系统响应曲线为减幅衰减振荡，系统过渡时间短。（ ）

8、幅频特性或相频特性称为系统的频率特性。（ ）

9、系统方框图由函数方框、相加点和分支点组成。（ ）

10、劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对闭环系统中的开环传递函数的特征方程。（ ）

三、填空题（共10分）

1、若系统的动力学方程为)(5.0)(25)(5.t r t y t y =+•

•••，则传递函数为 。（2分）

3、传递函数)13(24)(B ++=s s s G ）（，其幅频特性为 ，其相频特性为 ，其实频特性为 ，其虚频特性为 。（共6分，每空1.5分）

4、已知某线性定常系统的单位阶跃响应为)1.01.0(10)(10t o e t t x -+-=，其单位脉冲响应为 。（2分）

四、计算题（共6题，共50分）

1、求如图4-1所示的机械系统的微分方程。（6分）

图4-1

2、求如图4-2所示系统的传递函数Uo(s)/Ui(s)；试绘制R1=10Ω，R2=5Ω，C=10F 的bode 图。(10分)

图4-2

3、 某控制系统如图4-3所示。

1）在单位阶跃输入作用下，要求系统阻尼比为0.5，稳态误差为0.25，试确定K 、Ka 的值；

2）求该系统的tr ，tp ，ts ，Mp 。(10分)

图4-3

4、系统结构如图4-4所示，如果系统输入为t t r sin 5)(=，试求系统的稳态响应。（8分）

图4-4

5、试绘制传递函数为：)10(1)(+=

s s s G 的Nyquist 图。（8分） 6、系统如图4-5所示。 1）试用劳斯判据判定系统的稳定性，2）如果系统不稳定，则系统具有几个正实部的特征根？（8分）

图4-5

五、分析题（10分）

将学习课程作为一个动态系统来考虑，试分析这一动态系统的输入、输出以及系统的固有特性各是什么？应采取什么措施来改善系统特性，提高学习质量？