機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題集錦

1、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題集錦一、填空題(20分)1、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號(hào)的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。2、對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速 性和精確或準(zhǔn)確性。3、傳遞函數(shù)的定義是對(duì)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。4、傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號(hào)無(wú)關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適于零初始條件下的 線性定常系統(tǒng)。5、判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為負(fù)實(shí)根或負(fù)實(shí)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。6、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì) 正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

2、,頻率特性包括 幅頻和相頻兩種特性。7、系統(tǒng)的性能指標(biāo)按其類型可分為時(shí)域性能指標(biāo)，頻域性能指標(biāo)，綜合性能指標(biāo)。8、用頻率法研究控制系統(tǒng)時(shí)，采用的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和對(duì)數(shù)坐標(biāo)_圖示法。9、系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實(shí)部 。10、對(duì)廣義系統(tǒng)，按反饋情況可分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)。1 .對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性、快速性 和準(zhǔn)確性。2 .按系統(tǒng)有無(wú)反饋，通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng) 和閉環(huán)控制系統(tǒng)。3 .在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有微分方程、傳遞函數(shù)等。4 .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。5 . 一階系統(tǒng)

3、的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是 1 et/T。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)和頻域性能指標(biāo)。7 .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)。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)，而且與輸入信號(hào)的類型有關(guān)。9 .脈沖信號(hào)可以用來(lái)反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。10 .階躍信號(hào)的拉氏變換是 1/s_o1 .傳遞函數(shù)的定義是對(duì)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。2 .瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后，從初始狀態(tài)到最終或穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程。3 .判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為偵實(shí)根或位實(shí)部的算數(shù)根,即系統(tǒng)的特征根必須全部在

4、復(fù)平面的左半平面是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。K4 . I型系統(tǒng)G(s) 在單位階躍輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 _0_,在單位加速度輸入下，s(s 2)穩(wěn)態(tài)誤差為 8 。5 .頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)正弦輸2-穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括 幅頻和相頻兩種特性。6 .如果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是（漸進(jìn)）穩(wěn)定的系統(tǒng)。7 .傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號(hào)無(wú)關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適于零初始條件下的 線性定常系統(tǒng)。8 .系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號(hào)的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。9 .如果在系統(tǒng)中只有離散信號(hào)而沒(méi)有連續(xù)信號(hào)，則稱此系統(tǒng)為

5、離散（數(shù)字）控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來(lái)描述。10 .反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以5（截止頻率）附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的理性和世莖性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的 穩(wěn)態(tài)性能。11 .對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速 性和精確或準(zhǔn)確性。35 .機(jī)械工程控制論是研究該領(lǐng)域中系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。36 . 一個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為 G（s） 200TS,則該環(huán)節(jié)是微分環(huán)節(jié)。37 .表征二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中超調(diào)量?jī)H與阻尼有關(guān),阻尼越小則該指標(biāo)越大。_38 .兩線性系統(tǒng)G f2及其拉氏變換F1F2 ,有常數(shù)K1K2 ,則LK1fl K2

6、f2 K1F1 K2F239 .系統(tǒng)的波德圖如下，則該系統(tǒng)是一階慣性系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)折頻率為在轉(zhuǎn)折頻率處的相位角是-45 ,超過(guò)轉(zhuǎn)折頻率處曲線的斜率是-20dB/dec ,該系統(tǒng)具有低通特點(diǎn)。40 .線性系統(tǒng)最顯著的特征是滿足疊加性。41 . 一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)越小，系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)過(guò)程越短，對(duì)斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差是無(wú)窮 大。42 .線性系統(tǒng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，該系統(tǒng)的輸出也是同頻率的正弦信號(hào)。43 .系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度由系統(tǒng)的開環(huán)增益決定,而相對(duì)穩(wěn)定性由相位裕量和幅值裕量來(lái)決a£o44 .工業(yè)中常用的PID校正是指比例、積分、微分校正。45 .對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。46

7、.系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)由穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)組成。47 .系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差表達(dá)了系統(tǒng)的精度和抗干擾能力,是系統(tǒng)的性能之一。48 .系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是特征方程的所有根都為負(fù)實(shí)數(shù)或者具有負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)。49 .開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 特性，高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。50 .系統(tǒng)的傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性，決定于系統(tǒng)本身的參數(shù)，與外界輸入無(wú)_關(guān)。51 .對(duì)一個(gè)線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是正弦信號(hào)時(shí)， 該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出也是同頻率的正弦信號(hào)。52 .系統(tǒng)特征方程為 s5 2s4 14s3 88s57.單位階躍輸入的拉氏變換為%。58.開環(huán)頻率特性的低頻段表征了

8、閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)_特性,高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。59.增加系統(tǒng)的開環(huán)增益可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和響應(yīng)速度，但又會(huì)使相位裕量或者幅值裕量減小,從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。 60.單位斜坡函數(shù)的拉普拉斯變換是1/S61 .一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G(s) 1 T(s)。62. 一階慣性環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的相位角是-45 ,大于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為-20Db/dec63.下圖中的符號(hào)分別表示哪些性能指標(biāo)M p表示最大超調(diào)量.tr表示上升時(shí)間.t p表示峰值時(shí)間，t s表示調(diào)整時(shí)間64.對(duì)I型系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)，則其穩(wěn)態(tài)誤差為零。 200s 800 0則

9、系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(wěn)定。53 .系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映了系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性，表征系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性和靈敏度。54 .振蕩環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率處的相位角是-90 ,大于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為-40dB，小于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為0dB。55 .二階系統(tǒng)的無(wú)阻尼固有頻率由系統(tǒng)本身的剛度和質(zhì)量決定。56 .函數(shù)f (t)及其一階導(dǎo)數(shù)都可拉氏變換，則f(t)的初值可表示為65.典型延時(shí)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為e s。二、選擇題(20分)1、拉氏變換將時(shí)間函數(shù)變換成A.正弦函數(shù)C.單位脈沖函數(shù)2、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移。B.單位階躍函數(shù)D.復(fù)變函數(shù)(3戶lim f (t) |t 

10、6; lim s F (s) |s 。3、4、5、6、7、8、9、A. 90 °C. 0°B. -90 °D. -180°設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)= _sA. 25B. 5正弦函數(shù)sin t的拉氏變換是1A.sC sC. 22s比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移9A.90°B.-90 °255s(3戶C.0一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，A.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較大時(shí)有振蕩C.有振蕩一，則系統(tǒng)的阻尼比為 251 C.一2D. 1D.D.-1800(?B.當(dāng)時(shí)間常數(shù)D.無(wú)振蕩T較小時(shí)有振蕩系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的A.充分條件B.必要條

11、件C.充分必要條件D.以上都不是時(shí)域分析法研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)最常用的典型輸入信號(hào)是A .脈沖函數(shù)C.拋物線函數(shù)B.斜坡函數(shù)D.階躍函數(shù)令線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式為零，則可得到系統(tǒng)的A .代數(shù)方程B.特征方程C.差分方程D.狀態(tài)方程10、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)， 是在零初始條件下A.系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比B.系統(tǒng)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之比C.系統(tǒng)輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比D.系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比1 .單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為 h(t) 189t則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為189A. s189B. s189C. sD.1892.關(guān)于疊加原理，下列敘述正確的是A.適

12、合于非線性定常系統(tǒng)B.適合于線性定常系統(tǒng)C.適合于所有系統(tǒng)D.適合于非線性系統(tǒng)3.對(duì)于一階系統(tǒng)G(s)e3.2s 18s則該系統(tǒng)可看成下述環(huán)節(jié)由串聯(lián)而成A.慣性環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)B.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié)D.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié)4.若二階阻尼系統(tǒng)的無(wú)阻尼固有頻率為n ,則有阻尼固有頻率 d為A.等于nC .小于 nD.與 n無(wú)關(guān)A .時(shí)域響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)特性B.頻率響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性C.時(shí)域響應(yīng)和頻率響應(yīng)都能揭示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性D.頻率響應(yīng)無(wú)量綱A.都可以用傳遞函數(shù)表示B.只能用傳遞函數(shù)表示C.可以用不同模型描述D.都是穩(wěn)定的已知環(huán)節(jié)的波德圖如下圖該

13、環(huán)節(jié)A.比例環(huán)節(jié)B .微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)階系統(tǒng)而言A.相對(duì)穩(wěn)定性越差 B.相對(duì)穩(wěn)定性越好C.穩(wěn)態(tài)誤差越小D.穩(wěn)態(tài)誤差越大A.頻率特性B.傳遞函數(shù)0 . 一線性系統(tǒng)的特征方程為A.線性定常系統(tǒng)B.線性系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)A.慣性環(huán)節(jié)系統(tǒng)的微C.微分方程2x(t) 3x(t)5x3(t)C.非線性系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：G(s) 1/(1B.積分環(huán)節(jié)C.微分環(huán)節(jié)D.頻響函數(shù)2t x(t)則該系統(tǒng)是D.非線性時(shí)變系統(tǒng)S),該環(huán)節(jié)為：D.比例環(huán)節(jié)分方程為x(t) 2x(t) 3x(t) 4F，系統(tǒng)的極點(diǎn)為A. s 1 j 1 2 B. s , 2C. 40 s23. 2 j D.全不是關(guān)于線性系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的描述正

14、確的是A.時(shí)間響應(yīng)為系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值B,由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成C.由強(qiáng)迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成.與系統(tǒng)初始狀態(tài)無(wú)關(guān)1 4 .已知系統(tǒng)傳遞函數(shù) G(s)A. 0.25B. 0.5則阻尼比為:C. 1D.1 5 .二階振蕩系統(tǒng)的阻尼比為 00.7 ,則關(guān)于無(wú)阻尼固有頻率 n ,有阻尼固有A.dC-r dnD.單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)(s 2)(s 4)(s 9)則系統(tǒng)A.穩(wěn)定B.不穩(wěn)定C.臨界穩(wěn)定D.無(wú)法判斷17 .單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的誤差為零時(shí)，則輸出A.為0B.停止改變C.等于希望值D.無(wú)法判斷18. 一階微分環(huán)節(jié) G(s)=1+Ts ,當(dāng)頻率3 = 1時(shí)，則相頻特性/ G(j 3)

15、為A. 45° ? B. -45° ? C. 90? D. - 90°19 .對(duì)于穩(wěn)定系統(tǒng)，幅值裕量Kg為A.大于0dB B.小于0 dB20.系統(tǒng)【B】C.小于等于 0 dB D.等于1傳遞函21A.與外界無(wú)關(guān)C.完全反應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性B.反應(yīng)了系統(tǒng)、輸入、輸出的關(guān)系D.與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)線 性 系 統(tǒng) 穩(wěn) 定 與 否 取 決A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.系統(tǒng)的輸入C.系統(tǒng)的干擾D.系統(tǒng)的初始狀態(tài)22A.系統(tǒng)準(zhǔn)確定變差B.系統(tǒng)響應(yīng)變慢C.系統(tǒng)響應(yīng)快D.穩(wěn)定性變差23欠阻尼統(tǒng)而言瞬態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量表征了系統(tǒng)A.系統(tǒng)的可靠性B.系統(tǒng)的準(zhǔn)確性C.系統(tǒng)響應(yīng)快速性D.系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性24比有關(guān)的C.上升時(shí)間D.調(diào)整時(shí)間25.對(duì)最小相位系統(tǒng)，系統(tǒng)如果穩(wěn)定,則相位裕量和幅值裕量B.二者都小于零C.相位裕量大于零，幅值裕量小于零D .相位裕量小于零,幅值裕量大于零26 .系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為0.2tw(t) 3e則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)0.2A.s 3B.0.627.典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為:A.積分環(huán)節(jié)B.282930A.A.B.s 0.2比例環(huán)節(jié)系統(tǒng)具有快速響應(yīng)特點(diǎn)C.系統(tǒng)必須準(zhǔn)確反應(yīng)輸出Ts 1G(s)1.5C.s 0.20.6D .s 3該環(huán)節(jié)為:C.微分環(huán)節(jié)D.慣性環(huán)節(jié)2sC.B.0.4常數(shù)和0.6系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的D.系統(tǒng)必須是線性的, 系統(tǒng)傳遞函1.5A.