機(jī)械控制工程4習(xí)題及答案

1、題型：填空題題目：線性定常系統(tǒng)對(duì)正弦信號(hào)(諧波輸入)的 稱為頻率響應(yīng)。題目：頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)_的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；頻率特性G(j)與傳遞函數(shù)G(s)的關(guān)系為_(kāi)。題目：以下關(guān)于頻率特性、傳遞函數(shù)和單位脈沖響應(yīng)函數(shù)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是【 】A B C D 題目：以下說(shuō)法正確的有 【 】A時(shí)間響應(yīng)只能分析系統(tǒng)瞬態(tài)特性B系統(tǒng)的頻率特性包括幅頻特性和相頻特性，它們都是頻率的函數(shù)C時(shí)間響應(yīng)和頻率特性都能揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性D頻率特性沒(méi)有量綱E頻率特性反映系統(tǒng)或環(huán)節(jié)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的放大倍數(shù)和相移題目：通常將 和 統(tǒng)稱為頻率特性。題目：系統(tǒng)的頻率特性是系統(tǒng) 響應(yīng)函數(shù)的 變換。題目：頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)_的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；頻率特性

2、G(j)與傳遞函數(shù)G(s)的關(guān)系為_(kāi)。題目：已知系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，試求系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。題目：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其頻率特性是【】A B C D 題目：一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)輸出是【 】 A B C D 題目：頻率特性表示了系統(tǒng)對(duì)不同頻率的正弦信號(hào)的 或“跟蹤能力”題目：頻率特性實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)的 的Fourier變換。題目：頻率特性隨頻率而變化，是因?yàn)橄到y(tǒng)含有 。題目：時(shí)間響應(yīng)分析主要用于分析線性系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程，以獲得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，而頻率特性分析則將通過(guò)分析不同的諧波輸入時(shí)系統(tǒng)的 ，以獲得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。題目：以下關(guān)于頻率特性與傳遞函數(shù)的描述，錯(cuò)誤的的是 【】 A都

3、是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 B都與系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān)C與單位脈沖響應(yīng)函數(shù)存在一定的數(shù)學(xué)變換關(guān)系 D與系統(tǒng)的微分方程無(wú)關(guān)題目：當(dāng)w從0變化時(shí)，端點(diǎn)的軌跡為頻率特性的極坐標(biāo)圖，稱為 。題目：極坐標(biāo)圖的實(shí)軸正方向?yàn)橄辔坏牧愣染€，由零度線起，矢量逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ，順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 。題目：極坐標(biāo)圖中用箭頭標(biāo)明w 的方向。題目：對(duì)數(shù)幅頻特性和對(duì)數(shù)相頻特性，統(tǒng)稱為頻率特性的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖，又稱為 。題目：若2=101，則稱從1到2為 。題目：已知某環(huán)節(jié)頻率特性的Nyquist圖為一單位圓，則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為【 】A 0.1 B 1 C 10 D 100題目：極坐標(biāo)圖與波德圖之間對(duì)應(yīng)關(guān)系 【 】A、極坐標(biāo)圖上的實(shí)

4、軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線B、極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線C、極坐標(biāo)圖上的正實(shí)軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線D、極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)于波德圖上的0分貝線E、極坐標(biāo)圖上的（-1，j0）點(diǎn)對(duì)應(yīng)于波德圖上的0分貝線題目：某環(huán)節(jié)頻率特性對(duì)數(shù)幅頻特性圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)是【】dB0-20dB/decA比例環(huán)節(jié)B微分環(huán)節(jié)C積分環(huán)節(jié)D慣性環(huán)節(jié)題目：某環(huán)節(jié)頻率特性Nyquist圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)是【】ImRe0A比例環(huán)節(jié)B微分環(huán)節(jié)C積分環(huán)節(jié)D慣性環(huán)節(jié) 題目：頻率特性Nyquist圖為單位圓，則該環(huán)節(jié)是【】A比例環(huán)節(jié) B微分環(huán)節(jié) C積分環(huán)節(jié) D延時(shí)環(huán)節(jié)題目

5、：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=50(0.6s+1)/s2(4s+1)，試?yán)L制其開(kāi)環(huán)Nyquist圖。題目：系統(tǒng)的Nyquist圖為【 】ImRe01AImRe01BImRe0-1CImRe0-1D 題目：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制其開(kāi)環(huán)Nyquist圖。題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。題目：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（1）試分析組成系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及其轉(zhuǎn)角頻率；（2）畫(huà)出系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的漸進(jìn)線幅頻特性曲線；（3）畫(huà)出系統(tǒng)相應(yīng)的近似相頻特性曲線；（注：以虛線表示各典型環(huán)節(jié)幅、相頻率特性曲線，并對(duì)應(yīng)標(biāo)注，以實(shí)線表示系統(tǒng)幅相頻特性曲線）題目：系統(tǒng)加入什么環(huán)節(jié)時(shí)，對(duì)數(shù)幅頻

6、特性不變，對(duì)數(shù)相頻則加上【 】A、延時(shí)環(huán)節(jié) B、慣性環(huán)節(jié)C、微粉環(huán)節(jié) D、積分環(huán)節(jié)題目：積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻曲線為過(guò)點(diǎn)(1，0)的直線，其斜率為【 】。A、-20dBdec B、20dBdecC、-40dBdec D、40dBdec題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的系統(tǒng)的Bode圖。題目：列出4個(gè)常用的頻域性能指標(biāo) 。題目：下列各個(gè)量中反映系統(tǒng)快速性的量是【】A. 調(diào)整時(shí)間 B. 超調(diào)量 C. 零頻值 D. 帶寬題型：填空題題目：帶寬越大，快速性 ，過(guò)渡過(guò)程的上升時(shí)間 。題目：已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試計(jì)算系統(tǒng)的諧振頻率及相對(duì)諧振峰值。題目：諧振頻率及相對(duì)諧振峰值反映了瞬態(tài)響應(yīng)的 和 。題目：關(guān)于

7、最小相位系統(tǒng)說(shuō)法正確的是 【 】A. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在復(fù)平面s右半面上沒(méi)有零點(diǎn)和極點(diǎn)B. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在復(fù)平面s右半面上沒(méi)有極點(diǎn)C. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在復(fù)平面s右半面上沒(méi)有零點(diǎn)D. 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在復(fù)平面s右半面上有極點(diǎn)題目：以下系統(tǒng)中屬于最小相位系統(tǒng)的是 【 】A B C D 題目：具有相同幅頻特性的系統(tǒng)， 相位變化范圍最小。分析與提示：具有相同幅頻特性的系統(tǒng)，最小相位系統(tǒng)相位變化范圍最小。題目：最小相位系統(tǒng)一定是穩(wěn)定系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)一定是最小相位系統(tǒng)。題目：在最小相位系統(tǒng)中，對(duì)數(shù)幅頻特性的變化趨勢(shì)和相頻特性的變化趨勢(shì) 。題目：線性定常系統(tǒng)對(duì)正弦信號(hào)(諧波輸入)的 稱為頻率響應(yīng)。答案：穩(wěn)態(tài)響應(yīng)

8、題目：頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)_的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；頻率特性G(j)與傳遞函數(shù)G(s)的關(guān)系為_(kāi)。答案：正弦輸入、s= 題目：以下關(guān)于頻率特性、傳遞函數(shù)和單位脈沖響應(yīng)函數(shù)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是【 】A B C D 分析與提示：令傳遞函數(shù)中即得頻率特性；單位脈沖響應(yīng)函數(shù)的拉氏變換即得傳遞函數(shù)；單位脈沖響應(yīng)函數(shù)的傅立葉變換即為頻率特性。答案：B 題目：以下說(shuō)法正確的有 【 】A時(shí)間響應(yīng)只能分析系統(tǒng)瞬態(tài)特性B系統(tǒng)的頻率特性包括幅頻特性和相頻特性，它們都是頻率的函數(shù)C時(shí)間響應(yīng)和頻率特性都能揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性D頻率特性沒(méi)有量綱E頻率特性反映系統(tǒng)或環(huán)節(jié)對(duì)不同頻率正弦輸入信號(hào)的放大倍數(shù)和相移分析與提示：時(shí)間響應(yīng)可分析系統(tǒng)瞬態(tài)特性和穩(wěn)

9、態(tài)性能；頻率特性有量綱也可以沒(méi)有量綱，其量綱為輸出信號(hào)和輸入信號(hào)量綱之比。答案：B、C、E題目：通常將 和 統(tǒng)稱為頻率特性。答案：幅頻特性、相頻特性題目：系統(tǒng)的頻率特性是系統(tǒng) 響應(yīng)函數(shù)的 變換。答案：脈沖、傅氏題目：頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)_的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)；頻率特性G(j)與傳遞函數(shù)G(s)的關(guān)系為_(kāi)。答案：正弦輸入、s= 題目：已知系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為，試求系統(tǒng)的幅頻特性和相頻特性。分析與提示：首先由系統(tǒng)的輸入輸出得到系統(tǒng)傳遞函數(shù)；令s=即可得到頻率特性，進(jìn)而得到幅頻特性和相頻特性。答案：由已知條件有傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的頻率特性為其中，幅頻特性為相頻特性為題目：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其頻率特性是【】A B

10、C D 答案：D題目：一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)輸出是【 】 A B C D 分析與提示：系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，幅頻特性，相頻特性分別為，輸入信號(hào)頻率為1的單頻信號(hào)，其穩(wěn)態(tài)輸出為同頻率的單頻信號(hào)，輸出信號(hào)幅值，相位為答案：B題目：頻率特性表示了系統(tǒng)對(duì)不同頻率的正弦信號(hào)的 或“跟蹤能力”答案：復(fù)現(xiàn)能力題目：頻率特性實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)的 的Fourier變換。答案：?jiǎn)挝幻}沖響應(yīng)函數(shù)題目：頻率特性隨頻率而變化，是因?yàn)橄到y(tǒng)含有 。答案：儲(chǔ)能元件 題目：時(shí)間響應(yīng)分析主要用于分析線性系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程，以獲得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，而頻率特性分析則將通過(guò)分析不同的諧波輸入時(shí)系統(tǒng)的 ，以獲得系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。答案：穩(wěn)態(tài)

11、響應(yīng)題目：以下關(guān)于頻率特性與傳遞函數(shù)的描述，錯(cuò)誤的的是 【】 A都是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 B都與系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān)C與單位脈沖響應(yīng)函數(shù)存在一定的數(shù)學(xué)變換關(guān)系 D與系統(tǒng)的微分方程無(wú)關(guān)分析與提示： 傳遞函數(shù)和頻率特性和初始狀態(tài)有關(guān)答案：D題目：當(dāng)w從0變化時(shí)，端點(diǎn)的軌跡為頻率特性的極坐標(biāo)圖，稱為 。答案：Nyquist圖題目：極坐標(biāo)圖的實(shí)軸正方向?yàn)橄辔坏牧愣染€，由零度線起，矢量逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ，順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 。答案：正、負(fù)題目：極坐標(biāo)圖中用箭頭標(biāo)明w 的方向。答案：從小到大題目：對(duì)數(shù)幅頻特性和對(duì)數(shù)相頻特性，統(tǒng)稱為頻率特性的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖，又稱為 。答案：波德圖題目：若2=101，則稱從1到2為 。

12、答案：10倍頻程題目：已知某環(huán)節(jié)頻率特性的Nyquist圖為一單位圓，則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為【 】A 0.1 B 1 C 10 D 100分析與提示：Nyquist圖的矢量模即為幅頻特性。單位圓對(duì)應(yīng)的矢量模均為1。答案：B題目：極坐標(biāo)圖與波德圖之間對(duì)應(yīng)關(guān)系 【 】A、極坐標(biāo)圖上的實(shí)軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線B、極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線C、極坐標(biāo)圖上的正實(shí)軸對(duì)應(yīng)于波德圖上的-180°線D、極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)于波德圖上的0分貝線E、極坐標(biāo)圖上的（-1，j0）點(diǎn)對(duì)應(yīng)于波德圖上的0分貝線分析與提示：極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)相位角-180°

13、;，極坐標(biāo)圖上的正實(shí)軸對(duì)應(yīng)相位角0°，極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)矢量模1，其對(duì)數(shù)即為0分貝。dB0-20dB/dec答案：B、D題目：某環(huán)節(jié)頻率特性對(duì)數(shù)幅頻特性圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)是【】A比例環(huán)節(jié) B微分環(huán)節(jié)C積分環(huán)節(jié) D慣性環(huán)節(jié)ImRe0答案：D題目：某環(huán)節(jié)頻率特性Nyquist圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)是【】A比例環(huán)節(jié) B微分環(huán)節(jié)C積分環(huán)節(jié) D慣性環(huán)節(jié)答案：C題目：頻率特性Nyquist圖為單位圓，則該環(huán)節(jié)是【】A比例環(huán)節(jié) B微分環(huán)節(jié)C積分環(huán)節(jié) D延時(shí)環(huán)節(jié)答案：D題目：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=50(0.6s+1)/s2(4s+1)，試?yán)L制其開(kāi)環(huán)Nyquist圖。分析與提示：

14、首先令得到系統(tǒng)的頻率特性，由此得到幅頻特性和相頻特性；得到特征頻率時(shí)，Nyquist圖上的點(diǎn)，根據(jù)變換趨勢(shì)得到Nyquist圖。答案：系統(tǒng)頻率特性為：其中 , ImRe , 當(dāng)w=0時(shí)，-180o ，,當(dāng)時(shí)，0 , -180o, , Nyquist圖為： 題目：系統(tǒng)的Nyquist圖為【 】ImRe01AImRe01BImRe0-1CImRe0-1D 答案：B題目：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，試?yán)L制其開(kāi)環(huán)Nyquist圖。答案：系統(tǒng)頻率特性為：ImRe-0.1其中 , , 當(dāng)w=0時(shí)，-90o ，,當(dāng)時(shí)，0 , -180o, , Nyquist圖為：題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的Nyquist圖

15、。答案：系統(tǒng)頻率特性為：其中ImRe0-1，且又因，系統(tǒng)頻率特性的Nyquist曲線為一個(gè)位于第三象限的半圓，Nyquist圖如下所示。題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的Nyquist圖。答案：系統(tǒng)頻率特性為：其中ImRe10當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)Nyquist圖為半徑為10的圓，如下圖所示題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線。答案：傳遞函數(shù)化為標(biāo)準(zhǔn)形式系統(tǒng)頻率特性為：由一個(gè)比例環(huán)節(jié)（比例系數(shù)為K=7.5）、一個(gè)積分環(huán)節(jié)、一個(gè)二階震蕩環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)折頻率，）、一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)折頻率）、一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)折頻率）（1）在橫軸上標(biāo)出。（2）找出橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)為的點(diǎn)，過(guò)該點(diǎn)作斜率為-20dB/dec的直線。（3）在處，

16、折線斜率增加-40dB/dec，即由-20dB/dec變?yōu)?60dB/dec；在處，折線斜率增加-20dB/dec，即由-60dB/dec變?yōu)?80dB/dec；在處，折線斜率增加20dB/dec，即由-80dB/dec變?yōu)?60dB/dec，即得到對(duì)數(shù)幅頻特性曲線，如圖。題目：?jiǎn)挝回?fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為（1）試分析組成系統(tǒng)的典型環(huán)節(jié)及其轉(zhuǎn)角頻率；（2）畫(huà)出系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的漸進(jìn)線幅頻特性曲線；（3）畫(huà)出系統(tǒng)相應(yīng)的近似相頻特性曲線；（注：以虛線表示各典型環(huán)節(jié)幅、相頻率特性曲線，并對(duì)應(yīng)標(biāo)注，以實(shí)線表示系統(tǒng)幅相頻特性曲線）答案：系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)化為：（1）系統(tǒng)由一個(gè)比例環(huán)節(jié)（比例系數(shù)k=25）；兩個(gè)積

17、分環(huán)節(jié)；一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)，其轉(zhuǎn)角頻率；一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)，其轉(zhuǎn)角頻率組成。（2）畫(huà)出典型環(huán)節(jié)幅頻特性曲線, 相頻特性曲線；從而得到系統(tǒng)幅頻特性曲線和相頻特性曲線，如上圖所示。dB02040-20251510dB00900-9004501510-40dB/dec-40dB/dec-60dB/dec-1800-450題目：系統(tǒng)加入什么環(huán)節(jié)時(shí)，對(duì)數(shù)幅頻特性不變，對(duì)數(shù)相頻則加上【 】A、延時(shí)環(huán)節(jié) B、慣性環(huán)節(jié) C、微粉環(huán)節(jié) D、積分環(huán)節(jié)分析與提示：系統(tǒng)加入延時(shí)環(huán)節(jié)時(shí)，其對(duì)數(shù)幅頻特性不變，對(duì)數(shù)相頻則加上。答案：A題目：積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻曲線為過(guò)點(diǎn)(1，0)的直線，其斜率為【 】。A、-20dBdec B、

18、20dBdec C、-40dBdec D、40dBdec分析與提示：積分環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻曲線為過(guò)點(diǎn)(1，0)，斜率為-20dBdec的直線。答案：A題目：試?yán)L制傳遞函數(shù)為的系統(tǒng)的Bode圖。答案：系統(tǒng)頻率特性為：該系統(tǒng)由一個(gè)比例環(huán)節(jié)（比例系數(shù)為K=25）、兩個(gè)積分環(huán)節(jié)、一個(gè)一階慣性環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)折頻率）和一個(gè)一階微分環(huán)節(jié)（轉(zhuǎn)折頻率）組成，依轉(zhuǎn)折頻率從小大大的順序依次畫(huà)個(gè)環(huán)節(jié)的漸近線，得Bode圖如下所示。機(jī)械工程控制基礎(chǔ)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與題解，P97，題4。15-6題目：列出4個(gè)常用的頻域性能指標(biāo) 。分析與提示：常用的頻域性能指標(biāo)有：零頻值、復(fù)現(xiàn)頻率與復(fù)現(xiàn)帶寬、截止頻率和截止帶寬、諧振頻率及相對(duì)諧振峰值、剪切率等。題目：下列各個(gè)量中反映系統(tǒng)快速性的量是【】A. 調(diào)整時(shí)間 B. 超調(diào)量 C. 零頻值 D. 帶寬分析與提示：超調(diào)量反映了瞬態(tài)過(guò)程的平穩(wěn)性、零頻值反映了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。答案：A、D題目：帶寬越大，快速性 ，過(guò)渡過(guò)程的上升時(shí)間 。答案：越好、越小題目：已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為試計(jì)算系統(tǒng)的諧振頻率及相對(duì)諧振峰值。分析與提示：首先