機(jī)械工程控制基礎(chǔ)期末試卷+答案最新版本

1、一.填空題（每小題2.5分，共25分）1. 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性、 和2. 按系統(tǒng)有無(wú)反饋，通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為 和。3. 在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有 、 等。4. 反映出穩(wěn)態(tài)響應(yīng)偏離系統(tǒng)希望值的程度，它用來(lái)衡量系統(tǒng) 的程度5. 階系統(tǒng) 1 的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是。Ts 16. 有系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型分為時(shí)域性能指標(biāo)和 。7. 頻率響應(yīng)是線性定常系統(tǒng)對(duì) 輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。8. 穩(wěn)態(tài)誤差不僅取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，而且與 的類型有關(guān)。9. 脈沖信號(hào)可以用來(lái)反映系統(tǒng)的 。10. 階躍信號(hào)的拉氏變換是。圖1為利用加熱器控制爐溫的反饋域海鼠蚣制世忿）電爐熱電偶 -

2、1加熱器Ug L給定毫 伏信號(hào)f圖1爐溫控制結(jié)構(gòu)圖試求系統(tǒng)的輸出量、輸入量、被控對(duì)象和系統(tǒng)各部分的組成，且畫出原理方框圖，說(shuō)明 其工作原理。三、如圖2為電路。求輸入電壓Ui與輸出電壓U0之間的微分方程，并求該電路的傳遞函數(shù)（10 分）IIui Ru0uiC R uo /uiL Cu0四、求拉氏變換與反變換（10分）1 .求 0.5 -tet (5 分)2 .求廣3s (5 分) (s 1)(s 2)五、化簡(jiǎn)圖3所示的框圖，并求出閉環(huán)傳遞函數(shù)（10分）XO(S)圖3最新范本，供參考!圖4 (b)響應(yīng)曲線 六、圖4示機(jī)械系統(tǒng)由質(zhì)量 m、阻尼系數(shù)C、彈簧剛度K和外力f (t)組成的機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)。圖4

3、(a)中xo(t)是輸出位移。當(dāng)外力 f(t)施加3牛頓階躍力后(恒速彳t號(hào)門記錄儀上記錄質(zhì)量m物體的時(shí)間響應(yīng)曲線如圖4 ( b)所示。試求：1)該系統(tǒng)的微分方程數(shù)學(xué)模型和傳遞函數(shù)；(5分)2)該系統(tǒng)的自由頻率 與、阻尼比巴；(2分)3)該系統(tǒng)的彈簧剛度質(zhì)量m、阻尼系數(shù)C、彈簧剛度k; (3分)4)時(shí)間響應(yīng)性能指標(biāo)：上升時(shí)間ts、調(diào)整時(shí)間tr、穩(wěn)態(tài)誤差ess (5分)。圖4(a)機(jī)械系統(tǒng) 10七、已知某系統(tǒng)是單位負(fù)反饋系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Gk =-10-,則該系統(tǒng)在單位脈沖、5s 1單位階躍和單位恒速信號(hào)（斜坡信號(hào)）作用下的穩(wěn)態(tài)誤差ess分別是多少？ （ 10分）八、設(shè)有如圖5所示的反饋控制系

4、統(tǒng)， 試求根據(jù)勞斯判據(jù)確定傳遞函數(shù)k值的取值范圍（10分）。Xi(s)圖5X (s)Ts 1二.填空題（每小題2分，共20分）10 .對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性3Mtt 和準(zhǔn)確件。11 .按系統(tǒng)有無(wú)反饋，通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為開(kāi)環(huán)系制系統(tǒng) 和閉環(huán)捽制系統(tǒng)12 .在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有微分方程、傳遞函數(shù)等。13 .穩(wěn)態(tài)誤差反映出穩(wěn)態(tài)響應(yīng)偏離系統(tǒng)希望值的程度,它用來(lái)衡量系統(tǒng)控制精度的程度。14 . 一階系統(tǒng)1 的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是1 eT。Ts 115 .有系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型分為時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)。16 .頻率響應(yīng)是線性定常系統(tǒng)對(duì)正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。17 .穩(wěn)態(tài)誤差不僅取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，而且與輸入信號(hào)的類型有關(guān)。18 .脈沖信號(hào)可以用來(lái)反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。19 .階躍信號(hào)的拉氏