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1、. -机械工程控制根底期末考试题一、填空题：每题2分，共20分1 在闭环控制系统中，通过检测元件将输出量转变成与给定信号进展比拟的信号，这个信号称为_。2 假设前向通道的传递函数为Gs，反应通道的传递函数为Hs，那么闭环传递函数为_。3齿轮副中，以主动轮角速度w为输入，以被动轮转角q为输出，那么这个装置为_环节。4 Bode图中对数相频特性图上的180o线对应于奈奎斯特图中的_。5 自动控制系统对输入信号的响应，一般都包含两个分量，即一个是_，另一个是_分量。 在斜坡函数的输入作用下，_型系统的稳态误差为零。6 惯性环节的传递函数，它的幅频特性的数学式是_,它的相频特性的数学式是_。7 函数的
2、拉式反变换是_。8单位反应系统的开环传递函数，试求出系统在单位阶跃输入下的稳态误差_。9 系统的单位阶跃响应为，此系统的闭环传递函数为_，系统的阻尼比是_闭环系统稳定的充要条件是所有的闭环极点均位于s平面的_半平面。1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、_和准确性。2反应控制系统是根据输入量和_的偏差进展调节的控制系统。3当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是_时，系统是稳定的。4方块图中环节的根本连接方式有串联连接、并联连接和_连接。5线性定常系统的传递函数，是在_时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。6线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入
3、的相位移随频率而变化的函数关系称为_。7积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为_dBdec。8单位斜坡函数t的拉氏变换为_。9分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统，这是按系统开环传递函数所含_环节的数目来分类的。10二阶系统的阻尼系数=_时，为最正确阻尼系数，这时系统的平稳性与快速性都较理想。11在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess=_。12线性系统的对数幅频特性，纵坐标取值为_，横坐标为_。13奈奎斯特稳定性判据是利用系统的_来判断闭环系统稳定性的准那么。2.选择题：共计15题1设系统的特征方程为，那么此系统。 A.稳定B.临界稳定C.不稳定D.
4、稳定性不确定2引出点前移越过一个方块图单元时，应在引出线支路上。 A.并联越过的方块图单元 B.并联越过的方块图单元的倒数 C.串联越过的方块图单元 D.串联越过的方块图单元的倒数3时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是。 A脉冲函数B斜坡函数C抛物线函数D阶跃函数4系统的传递函数，其系统的增益和型次为。 A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，45一阶微分环节，当频率时，那么为。 A.45B.-45C.90D.-906采用负反应连接时，如向前通道的传递函数为G(s)，反应通道的传递函数为H(s)，那么其闭环传递函数为。 A.B.C.D.7 ，其原函数的终值。 A.0
5、B. C.0.75 D.38梅逊公式主要用来。 A.判断稳定性 B.计算输入误差 C.求系统的传递函数 D.求系统的根轨迹9惯性环节和积分环节的频率特性在上相等。 A.幅频特性的斜率 B.最小幅值 C.相位变化率 D.穿越频率10二阶系统的传递函数，那么该系统是。 A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统11正弦函数cos的拉氏变换是。 A.B.C.D. 12二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，那么其阻尼比可能为。 A.0.6 B.0.707 C.0 D.113以下哪种措施对改善系统的精度没有效果。 A.增加积分环节 B.提高系统的开环增益K C.增加微分环节 D.
6、引入扰动补偿14通过测量输出量，产生一个与输出信号存在确定函数比例关系值的元件为。 A.比拟元件 B.给定元件 C.反应元件 D.放大元件15在系统对输入信号的时域响应中，其调整时间的长短与指标密切相关。 A.允许的稳态误差 B.允许的超调量 C.允许的上升时间 D.允许的峰值时间16设一阶系统的传递函数为，其阶跃响应曲线在t =0处的切线斜率为。 A.7 B.2 C.D.17、以下开环传递函数所表示的系统，属于最小相位系统的是 。(A)(B) T0(C) (D) 18.对数幅频特性的渐近线如下图，它对应的传递函数G(s)为( ) A. 1+TsB. C. D. (1+Ts)210.假设系统的
7、Bode图在=5处出现转折(如下图)，这说明系统中有( )环节。 A. 5s+1B. (5s+1)2 C. 0.2s+1D. 20.系统的传递函数G(s)=，其幅频特性G(j)应为( ) A. B. C. D. 21.系统的频率特性为G(j)=，那么频率特性的虚部为( )。A. B.C. - D. -22.设系统开环传递函数为，其 A幅相特性曲线是一条与虚轴平行的直线B幅相特性曲线是一条与实轴平行的直线C幅相特性曲线是一条s上半平面的半圆线D幅相特性曲线是一条s下半平面的半圆线23、系统频率特性为，那么该系统可表示为 ABCD24、系统频率特性为，当输入为时，系统的稳态输出为 ABCD25.
8、微分环节的对数幅频特性曲线是一条。A.水平线 B.垂直线 C.斜率为20dB/dec的直线 D.斜率为10db/dec的直线26. 最小相位系统的Bode图如下图，那么此系统包含的积分环节为： A.0个 B.1个C2个 D.3个27. 比例环节的对数幅频特性曲线是一条。A.水平线 B.垂直线 C.斜率为-20db/dec的直线 D.斜率为-10db/dec的直线26.对于传递函数，()的系统，其相频特性为( )A. B. C. D. 29. 设反应系统的传递函数为，当系统的输入时，求系统的稳态输出 。AB.C. D.30以下Nyquist图所对应的传递函数中包含积分环节的是 D.以上三项都不包
9、含积分环节三、名词解释每题5分，共计2题10分1.传递函数2.主导极点3.偶极子4.最小相位系统三、计算题每题10分，共计50分1.系统的开环传递函数如下：试绘制系统的开环Nyquist图。2. 系统的开环传递函数如下：试绘制系统的开环Nyquist图。3. 如以下传递函数的系统：试绘制系统的开环Nyquist图。4. 设开环系统的频率特性为试绘制系统的对数幅频特性图5. 设系统的传递函数为，式中，时间常数T0-5秒，放大系数K10。求在频率f=1Hz，幅值R10的正弦输入信号作用下，系统稳态输出的幅值与相位。6.设单位负反应系统开环传递函数。(1)试确定使相角裕量等于的值。8.假设二阶系统的
10、单位阶跃响应为3） 试求其闭环传递函数；(2) 确定其阻尼比和无阻尼固有频率。9. 设单位反应系统的开环传递函数试求当输入信号时，系统的稳态误差。10某最小相位系统的开环对数幅频特性曲线如以下图所示： 写出该系统的开环传递函数，并求系统的相位裕量。10分11某单位反应闭环系统的开环传递函数为：，当系统的输入信号为时，求系统的稳态输出。12某系统方块图如以下图所示，试求其无阻尼自然频率，阻尼比，最大超调量Mp，峰值时间，调整时间 (= 0.02)。10分13、最小相位系统Bode图如以下图所示10分(必须有求解过程)（1） 写出系统开环传递函数(8分)；2利用相位裕量判断系统稳定性；2分14、设
11、某系统的特征方程式为求其特征根，并判断系统的稳定性。10分15.单位反应系统的开环传递函数试绘制奈奎斯特曲线，并利用奈氏判据判断其稳定性。10分。注：绘出正确曲线得5分，判断正确得5分16. 某单位负反应控制系统的开环传递函数为G(s)=： 在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性； 由图解求取其幅值穿越频率c近似值； 由公式求取相位裕量，并由此判断该系统的稳定性。17.某单位负反应控制系统的开环传递函数为G(s)=： 在下面半对数坐标纸上画出其渐近对数幅频特性； 由图解求取其幅值穿越频率c近似值； 由公式求取相位裕量，并由此判断该系统的稳定性。18 某最小相位系统的开环对数幅频特性如下图，
12、要求：(1) 写出系统开环传递函数；(2) 利用相位裕量判断系统稳定性；(3) 将其对数幅频特性向右平移十倍频，试讨论对系统性能的影响。解：1由图可以写出系统开环传递函数如下：2系统的开环相频特性为：截止频率：相角裕度：，故系统稳定。3将其对数幅频特性向右平移十倍频程后，可得系统新的开环传递函数其截止频率：而相角裕度：故系统稳定性不变。由时域指标估算公式可得：=所以，系统的超调量不变，调节时间缩短，动态响应加快。9 单位反应控制系统的开环传递函数，当以下信号作用在系统输入端时，求系统的稳态输出。(1) (2) (3) 解：此题考前须知：一定要用闭环传递函数求模求角，计算角度一定要看象限1，(2)320 设控制系统的开环传递函数如下，试绘制各系统的开环幅相频率特性曲线和开 环对数频率特性曲线。(1) (2) (3)解：1起点，；终点，；交点2起点，；终点，；交点，3起点1；终点，3.33，与坐标轴无交点；曲线在第一象限- word.zl.