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1、机械工程测试技术基础 一、填空（每空 1 份，共 20 分）1 测试技术的基本任务是 获取有用的信息 2从时域看，系统的输出是其输入与该系统 脉冲响应函数的卷积。3信号的时域描述，以 时间(t)为独立变量；而信号的频域描述，以 频率f或)(为独立变量。4如果一个信号的最高频率为 50Hz，为了防止在时域采样过程中出现混叠现象，采样频率应该大于 100 Hz。5在桥式测量电路中，根据其 激励电压（或工作电压或桥压或电源）的性质，可将其分为直流电桥与交流电桥。6金属电阻应变片与半导体应变片的主要区别在于：前者利用导体机械形变 引起的电阻变化，后者利用 半导体电阻率的（或半导体压阻效应）变化引起的电
2、阻变化。7压电式传感器是利用某些物质的 压电效应 而工作的。8带通滤波器的上下限截止频率为 fc2、fc1，其带宽 B=12ccff ；若其带宽为 1/3 倍频程则 fc2 =32 fc1。9属于能量控制型的传感器有 电阻式传感器、涡电流传感器、电容式传感器、电感式传感器等 等。10 根据载波受调制的参数不同，调制可分为 调幅、调频、调相。11 相关滤波的工作原理是 同频相关不同频不相关/同频检测原 。12 测试装置的动态特性可以用 传递 函数、频率响应函数和 脉冲响应 进行数学描述。二、选择题（把正确答案前的字母填在空格上，每题 1 分，共 10 分）1 不能用确定的数学公式表达的信号是 D
3、 信号。A 复杂周期 B 非周期 C 瞬态 D 随机 2 平稳随机过程必须 B 。A 连续 B 统计特征与时间无关 C 各态历经 D 统计特征等于时间平均 3一阶系统的动态特性参数是 C 。A 固有频率 B 阻尼比 C 时间常数 D 灵敏度 4系统在全量程内，输入量由小到大及由大到小时，对于同一个输入量所得到的两个数值不同的输出量之间的最大差值称为 A 。A 回程误差 B 绝对误差 C 相对误差 D 非线性误差 5电阻应变片的输入为 B 。A 力 B 应变 C 速度 D 加速度 6 D 用于评价系统的输出信号和输入信号之间的因果性。A 传递函数 B 互相关函数 C 互谱密度函数 D 相干函数
4、7为使电缆的长短不影响压电式传感器的灵敏度，应选用 B 放大器。A 电压 B 电荷 C 微分 D 积分 8在测量位移的传感器中，符合非接触测量而且不受油污等介质影响的 是 D 传感器。A 电容式 B 压电式 C 电阻式 D 电涡流式 9 信号分析设备可分析的频率低于磁带记录仪记录信号的频率，可将磁带 B ，也可达到分析的目的。A 重放速度放快 B 重放速度放慢 C 重放速度不变 D 多放几次 10.一阶系统的阶跃响应中，超调量 D。A 存在，但5 B 存在，但0 B.014 D.0 19.典型二阶振荡环节的峰值时间与(D )有关。A.增益 B.误差带 C.增益和阻尼比 D.阻尼比和无阻尼固有频
5、率 20.若系统的 Bode 图在=5 处出现 转折(如图所示)，这说明系统中有(D )环节。A.5s+1 B.(5s+1)2 C.0.2s+1 D.10212(.)s 21.某系统的传递函数为 G(s)=()()()()ssss72413,其零、极点是(D )A.零点 s=0.25,s=3;极点 s=7,s=2 B.零 点 s=7,s=2;极 点s=0.25,s=3 C.零点 s=7,s=2;极点 s=1,s=3 D.零点 s=7,s=2;极点 s=0.25,s=3 22.一系统的开环传递函数为32235()()()ssss,则系统的开环增益和型次依次为(A )A.0.4，B.0.4，C.3
6、，D.3，23.已知系统的传递函数 G(s)=KTests1，其幅频特性G(j)应为(D )A.KTe1 B.KTe1 C.KTe2221 D.KT122 24.二阶系统的阻尼比，等于(C )A.系统的粘性阻尼系数 B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D.系统粘性阻尼系数的倒数 25.设c为幅值穿越(交界)频率，(c)为开环频率特性幅值为 1 时的相位角，则相位裕度为(C )A.180(c)B.(c)C.180+(c)D.90+(c)26.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=45s s()，则系统在 r(t)=2t 输入作用下，其稳态误差为(A
7、 )A.104 B.54 C.45 D.0 27.二阶系统的传递函数为 G(s)=1222ssnn,在 022时，其无阻尼固有频率n与谐振频率r的关系为(C )A.nr D.两者无关 28.串联相位滞后校正通常用于(B )A.提高系统的快速性 B.提高系统的稳态精度 C.减少系统的阻尼 D.减少系统的固有频率 29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率c=4 处提供最大相位超前角的是(D )A.411ss B.ss141 C.01106251.ss D.06251011.ss 30.从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率c40，则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽
8、的前提下，通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是(B )A.000410041.ss B.04141.ss C.41101ss D.41041ss.单项选择题(每小题 1 分，共 30 分)1.B 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.B 16.D 17.C 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.C 25.C 26.A 27.C 28.B 29.D 30.B 二、填空题(每小题 2 分，共 10 分)1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_型次_和_输入信号_有关。2.一个单位反
9、馈系统的前向传递函数为Ksss3254，则该闭环系统的特征方程为_ s3+5s2+4s+K=0_开环增益为_K4_。3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间 ts与阻尼比、_误差带_和_无阻尼固有频_有关。4.极坐标图(Nyquist 图)与对数坐标图(Bode 图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于 Bode 图上的_0 分贝线_；极坐标图上的负实轴对应于 Bode图上的_180线_。5.系统传递函数只与_本身参数和结构_有关，与_输入_无关。填空题(每小题 2 分，共 10 分)1.型次 输入信号2.s3+5s2+4s+K=0，K43.误差带 无阻尼固有频率 4.0 分贝线 180线
10、5.本身参数和结构 输入 1 线性系统和非线性系统的根本区别在于 (C )A线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。B线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。C线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。D线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。2 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 (B )A代数方程 B特征方程 C差分方程 D状态方程 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 （D ）A脉冲函数 B斜坡函数 C抛物线函数 D阶跃函数 4 设 控 制 系 统 的 开 环 传 递 函 数 为G(s
11、)=)2s)(1s(s10，该 系 统 为 （B ）A0 型系统 BI 型系统 CII 型系统 DIII 型系统 5 二 阶 振 荡 环 节 的 相 频 特 性)(，当时，其 相 位 移)(为 (B )A-270 B-180 C-90 D0 6.根 据 输 入 量 变 化 的 规 律 分 类，控 制 系 统 可 分 为 (A )A.恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 B.反馈控制系统、前馈控制系统前馈反馈复合控制系统 C.最优控制系统和模糊控制系统 D.连续控制系统和离散控制系统 7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 (C
12、 )A)s(G1)s(G B)s(H)s(G11 C)s(H)s(G1)s(G D)s(H)s(G1)s(G 8 一阶系统 G(s)=1+TsK的时间常数T 越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间 (A )A越长 B越短 C不变 D不定 9拉氏变换将时间函数变换成 （D ）A正弦函数 B单位阶跃函数 C单位脉冲函数 D复变函数 10 线 性 定 常 系 统 的 传 递 函 数，是 在 零 初 始 条 件 下 （D ）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 11若某系统的传递函
13、数为 G(s)=1TsK，则其频率特性的实部 R()是 （A ）A22T1K B-22T1K CT1K D-T1K 12.微分环节的频率特性相位移()=(A )A.90 B.-90 C.0 D.-180 13.积分环节的频率特性相位移()=(B )A.90 B.-90 C.0 D.-180 14.传 递 函 数 反 映 了 系 统 的 动 态 性 能，它 与 下 列 哪 项 因 素 有 关？（C）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 15.系 统 特 征 方 程 式 的 所 有 根 均 在 根 平 面 的 左 半 部 分 是 系 统 稳 定 的 (C )A.充
14、分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是 16.有一线性系统，其输入分别为 u1(t)和 u2(t)时，输出分别为 y1(t)和 y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数)，输出应为 （B）A.a1y1(t)+y2(t)B.a1y1(t)+a2y2(t)C.a1y1(t)-a2y2(t)D.y1(t)+a2y2(t)17.I型 系 统 开 环 对 数 幅 频 渐 近 特 性 的 低 频 段 斜 率 为 （B）A.-40(dB/dec)B.-20(dB/dec)C.0(dB/dec)D.+20(dB/dec)18.设 系 统 的 传 递 函 数 为G(
15、s)=255252 ss，则 系 统 的 阻 尼 比 为 （C）A.25 B.5 C.21 D.1 19正弦函数sint的拉氏变换是 （B ）A.s1 B.22s C.22ss D.22s1 20二阶系统当 01 时，如果增加，则输出响应的最大超调量%将 （B ）A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 21主导极点的特点是 （D ）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 22余弦函数cost的拉氏变换是 （C ）A.s1 B.22s C.22ss D.22s1 23 设 积分 环节 的 传递函 数为 G(s)=s1，则其 频率 特性 幅 值 M()=（C ）A.
16、K B.2K C.1 D.21 24.比例环节的频率特性相位移()=(C )A.90 B.-90 C.0 D.-180 25.奈奎斯特稳定性判据是利用系统的(C )来判据闭环系统稳定性的一个判别准则。A.开环幅值频率特性 B.开环相角频率特性 C.开环幅相频率特性 D.闭环幅相频率特性 26.系统的传递函数 (C )A.与输入信号有关 B.与输出信号有关 C.完全由系统的结构和参数决定 D.既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关 27.一阶系统的阶跃响应，(D )A.当时间常数 T 较大时有振荡 B.当时间常数 T 较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 28.二阶振荡环节的对数频率特性相位移()在(D )之间。A.0和 90 B.0和90 C.0和 180 D.0和180 29.某 二 阶 系 统 阻 尼 比 为0.2，则 系 统 阶 跃 响 应 为 (C )A.发散振荡 B.单调衰减 C.衰减振荡 D.等幅振荡