《機械工程控制基礎(chǔ)》試卷A卷答案

1、考試方式： 開卷閉卷V 2013學(xué)年第 一學(xué)期使用年級：2012級 課程名稱：機械工程控制基礎(chǔ)姓 名：班級： 學(xué)號：題號-一一二二二-三四總分分數(shù)'、填空題(每空1分，共20分)1傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在初始條件為零的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉 氏變換與輸入量的拉氏變換 之比。K 二2. 已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s) 2，則其幅頻特性s (Ts + 1)G(j )3、某系統(tǒng)傳遞函數(shù)為 乂2，在輸入r(t) = 3sin 2t作用下，輸出穩(wěn)態(tài)分量的幅值為3/4 _o線性系統(tǒng)的頻率響應(yīng)是指系統(tǒng)在諧波信號作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出4、已知某系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的零點都在左半S平面，其開環(huán)頻率

2、特性曲線如圖1.5所示，則該系統(tǒng)位于右半S平面的極點數(shù)有_0個。5、 一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)gk (s)-，該系統(tǒng)可以看s(Ts +1)成由積分 和_慣性 兩環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。6、控制系統(tǒng)的基本要求主要有：穩(wěn)定性，快速性 ， 準(zhǔn)確性 。7、系統(tǒng)輸出能夠以不同方式作用于系統(tǒng)，就稱為 _反饋。最小相位系統(tǒng)是指系統(tǒng)的零點和極點都位于S平面的右半平8. 瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)到最終或穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程。9. 判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為 負實根或負實部的復(fù)數(shù)根， 即系統(tǒng)的特征根必須全部在 復(fù)平面的左半平面 是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。湛江師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院試題總 頁 第2頁(

3、A )卷10.1型系統(tǒng)G(s) K在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 0，在單位加速度輸入s(s+2)下，穩(wěn)態(tài)誤差為8 。11.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對 正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括 幅頻和相頻兩種特性。設(shè)有一個系統(tǒng)如圖1所示，ki=1000N/m, k2=2000N/m, D=10N/(m/s)，當(dāng)系統(tǒng)受到輸入信號Xj(t)=5sint的作用時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出x°(t)。(15分)解.X°(s)_«Ds = 0.01sXi(s) (kj +k2 Ds + kjk20.015s+1然后通過頻率特性求出xo t二0.025sin t 89.14三一個未知傳遞函數(shù)的被控系統(tǒng)，

4、構(gòu)成單位反饋閉環(huán)。經(jīng)過測試，得知閉環(huán)系統(tǒng)的單 位階躍響應(yīng)如圖2所示。(10分)問：(1)系統(tǒng)的開環(huán)低頻增益K是多少？ (5分)(2)如果用主導(dǎo)極點的概念用低階系統(tǒng)近似該系統(tǒng)，試寫出其近似閉環(huán)傳遞函數(shù)； (5分)湛江師范學(xué)院繼續(xù)教育學(xué)院試題 總頁第3頁(A )卷解: (1)止 7，K。=71 +K。8X。s7Xi s 0.025s 8四完成以下各題(50分)1.已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為Gk(s)二20.2K(s 1)，確定使系統(tǒng)穩(wěn)定時s (s_5)(s + 7)參數(shù)K的取值范圍。(10分)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：GB(ss4 2s3-S(s0.12)Ks 0.2K無論K取何值，閉環(huán)系統(tǒng)都不穩(wěn)定。

5、2. 已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示，試求：(15分)1.繪制系統(tǒng)的信號流圖。(5分) 2.求傳遞函數(shù)Xo(s)及。(10分)Xi(s) N(s)3. 系統(tǒng)如圖5所示，r(t) =1(t)為單位階躍函數(shù)，試求：(10分)1. 系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率。（5分）2. 動態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量 M和調(diào)節(jié)時間ts（A =5%）。（5分）1.4S(S 2)22.s(s 2 n)Mp4. 如圖6所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下ess< 225時，K的數(shù)值。（10 分）由勞斯判據(jù)：第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定得0 : K <54又有：ess 9 < 2.25K可得：K> 44 < Kv 545.已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)二2.52s(0.25s 1),求系統(tǒng)的幅值穿越頻率、相位穿越頻率、幅值裕