2023年自考類機(jī)電一體化自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)歷年高頻考題帶答案難題附詳解

2023年自考類機(jī)電一體化自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫(共50題)1.已知，則L[-f(t)]=______

A．

B．s2+s

C．

D．2.微分環(huán)節(jié)jω的相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是______A.φ(ω)=90°，L(ω)=20lgωB.φ(ω)=ω，L(ω)=-20lgωC.φ(ω)=-90°，L(ω)=-20lgωD.φ(ω)=-ω，L(ω)=20lgω3.圖示系統(tǒng)的微分方程為______

A．

B．

C．

D．4.已知，則其原函數(shù)為______。5.關(guān)于順饋校正，下列說法中正確的是______A.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性B.降低系統(tǒng)穩(wěn)定性C.對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性無影響D.系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于是否引入干擾6.對(duì)控制系統(tǒng)提出的基本要求是______。7.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)。8.反饋校正與串聯(lián)校正相比，所具有的突出優(yōu)點(diǎn)是什么?9.系統(tǒng)開環(huán)頻率特性各頻段含義及對(duì)系統(tǒng)性能的影響。10.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示，它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為______。

11.二階系統(tǒng)中，當(dāng)ζ為______時(shí)，其為最佳阻尼比。12.運(yùn)用框圖簡化法則，求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

13.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為g(t)=3e-0.2t，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為______

A．

B．

C．

D．14.下列說法正確的是______A.系統(tǒng)的類型與系統(tǒng)的階次是同一概念B.靜態(tài)誤差系數(shù)描述了系統(tǒng)減小誤差的能力，也是穩(wěn)態(tài)特性的表示方法C.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的類型、開環(huán)增益有關(guān)，而與輸入信號(hào)無關(guān)D.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)相關(guān)15.當(dāng)模型為時(shí)，組成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)是______A.放大環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.放大和積分環(huán)節(jié)16.下圖所示反饋控制系統(tǒng)中，求輸入單位階躍信號(hào)時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

17.函數(shù)的拉氏變換是______

A．

B．

C．

D．18.下列經(jīng)典控制系統(tǒng)中，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是______A.恒溫空調(diào)系統(tǒng)B.工業(yè)機(jī)器人C.自動(dòng)洗衣機(jī)D.液面自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)19.一單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則使該閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍是______A.K＞0B.K＞0.1C.K＞0.5D.K＜0.520.一階系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的大小主要影響系統(tǒng)的什么性能______。21.當(dāng)系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后，從初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的響應(yīng)過程稱為______A.瞬態(tài)響應(yīng)B.脈沖響應(yīng)C.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)D.頻率響應(yīng)22.當(dāng)阻尼比ξ大于0小于1時(shí)，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當(dāng)阻尼比ξ=0時(shí)，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當(dāng)阻尼比ξ=1時(shí)，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當(dāng)阻尼比ξ大于1時(shí)，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)。23.RC電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如圖所示，畫出此系統(tǒng)的框圖，并求傳遞函數(shù)U。(s)/Ui(s)。

24.試判斷具有下述傳遞函數(shù)的系統(tǒng)是否穩(wěn)定。其中G(s)為系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)，H(s)為系統(tǒng)的反饋通道傳遞函數(shù)。

25.已知系統(tǒng)的框圖如圖所示，若x(t)=2×1(t)時(shí)，使Mp=20%，則τ應(yīng)為多大，此時(shí)ts(2%)是多少?

26.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示，它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為______

A．1+Ts

B．

C．

D．(1+Ts)227.已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入信號(hào)r(t)=2+4t+t2時(shí)，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。28.若函數(shù)f(t)的拉氏變換為，則f(0+)=______。29.當(dāng)時(shí)間趨于無窮大時(shí)，系統(tǒng)的輸出狀態(tài)稱為______。30.如下圖所示函數(shù)的拉氏變換為______。

31.某系統(tǒng)如圖下所示，試用勞斯穩(wěn)定性判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

32.在開環(huán)控制系統(tǒng)中，其基本工作原理是______A.不斷地檢測偏差并糾正偏差B.不斷地檢測輸入信號(hào)并糾正之C.不斷地檢測輸出信號(hào)并糾正之D.不需檢測和糾正信號(hào)33.設(shè)，則。34.線性系統(tǒng)是否穩(wěn)定，與系統(tǒng)的輸入量或干擾______(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。35.二階微分環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)相頻曲線對(duì)稱于______線。36.設(shè)具有單位反饋的某一閥控油缸的位置伺服系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為分別求控制信號(hào)r(t)=1，r(t)=t，r(t)=0.5t2的穩(wěn)態(tài)誤差ess。37.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間為______A.系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間B.系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間C.系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間D.系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間38.______是指信息在系統(tǒng)及過程中以某種關(guān)系動(dòng)態(tài)地傳遞的過程。39.二階微分環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的對(duì)數(shù)幅頻曲線對(duì)稱于______。40.當(dāng)?shù)湫偷亩A系統(tǒng)含有零點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)______A.僅與二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分布有關(guān)B.與二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分布無關(guān)C.不僅與二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分布有關(guān)，還與零點(diǎn)的分布有關(guān)D.不僅與二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分布有關(guān)，還與零點(diǎn)和極點(diǎn)的相對(duì)位置有關(guān)41.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)______的拉氏變換與______的拉氏變換之比。42.系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)無控制作用，則該控制系統(tǒng)稱為______A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.定常系統(tǒng)D.線性系統(tǒng)43.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則系統(tǒng)的增益為______。44.頻率響應(yīng)的輸出頻率與輸入頻率是A.不相同B.相同C.無法判斷D.有時(shí)相同45.下列開環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)的是______

A．

B．

C．

D．46.開環(huán)控制系統(tǒng)是指______對(duì)系統(tǒng)沒有控制作用。A.系統(tǒng)輸入量B.系統(tǒng)輸出量C.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)D.系統(tǒng)的干擾47.串聯(lián)校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為則它屬于______A.增益調(diào)整B.相位超前校正C.相位滯后校正D.相位滯后一超前校正48.某閉環(huán)控制系統(tǒng)中，如果反饋回去的信號(hào)(或作用)與原系統(tǒng)的輸入信號(hào)(或作用)的方向相反(或相位相差180°)，則稱為______。49.簡述拉氏變換的卷積定理。50.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于______A.線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù)，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為時(shí)變函數(shù)B.線性系統(tǒng)只有一個(gè)外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個(gè)外加輸入C.線性系統(tǒng)滿足疊加原理，非線性系統(tǒng)不滿足疊加原理D.線性系統(tǒng)在實(shí)際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實(shí)際中存在較少第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題參考題庫1.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為拉氏變換的線性性質(zhì)。

[解析]2.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為微分環(huán)節(jié)的頻率特性。[解析]微分環(huán)節(jié)jω的幅頻特性為L(ω)=20lg|jω|=20lgω，相頻特性為φ(ω)=∠jω=90°，故選A。3.參考答案：B[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的建立。

[解析]利用基爾霍夫電流定律可列微分方程為，整理后即得選項(xiàng)B。4.參考答案：δ(t)+4e-t-4et5.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為順饋校正的特點(diǎn)。

[解析]順饋校正的特點(diǎn)是在干擾引起誤差之前就對(duì)它進(jìn)行近似補(bǔ)償，以便及時(shí)消除干擾的影響。由于順饋校正是一種開環(huán)控制方式，則雖然加了順饋校正，但系統(tǒng)的特征方程不變，故順饋校正對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有影響。6.參考答案：達(dá)到穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性要求7.參考答案：8.參考答案：反饋校正比串聯(lián)校正更有其突出的優(yōu)點(diǎn)：利用反饋能有效地改善被包圍環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)參數(shù)，甚至在一定條件下能用反饋校正環(huán)節(jié)完全取代被包圍環(huán)節(jié)，從而大大減弱這部分環(huán)節(jié)由于特性參數(shù)變化及各種干擾給系統(tǒng)帶來的不利影響。9.參考答案：一般將系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的幅值穿越頻率ωc看成是頻率響應(yīng)的中心頻率，并將在ωx附近的頻率區(qū)段稱為中頻段；把頻率ωc的頻率區(qū)段稱為低頻段；把的頻率區(qū)段稱為高頻段。三個(gè)頻段的劃分沒有嚴(yán)格的界限。

而決定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性好壞的主要參數(shù)(如開環(huán)增益，系統(tǒng)的型次等)可以通過系統(tǒng)的低頻段求得；決定系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性好壞的主要參數(shù)(如幅值穿越頻率、相位裕量等)可以通過系統(tǒng)的中頻段求得；系統(tǒng)的抗干擾能力等，則可以由系統(tǒng)的高頻段來表示。

故低頻段反應(yīng)了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；中頻段反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能；高頻段反映了系統(tǒng)抵抗高頻干擾的能力。10.參考答案：11.參考答案：0.712.參考答案：解：原系統(tǒng)運(yùn)用框圖簡化法則化簡的步驟如：

(1)消除交叉，如下圖(a)所示。

(a)

(2)合并反饋內(nèi)環(huán)，如下圖(b)所示。

(b)

(3)再合并反饋外環(huán)，如下圖(c)所示。

(c)

故此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

13.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為單位脈沖函數(shù)的象函數(shù)就是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。[解析]由題知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為14.參考答案：B[解析]系統(tǒng)的類型與系統(tǒng)的階次是兩個(gè)不同的概念。與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差有關(guān)的因素為系統(tǒng)的類型λ、開環(huán)增益K和輸入信號(hào)r(t)，而與系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T1，…，Tp；Ta，…，Tm無關(guān)。15.參考答案：D16.參考答案：由圖知，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為

因?yàn)棣?0，系統(tǒng)為0型系統(tǒng)，系統(tǒng)的開環(huán)增益為K=10，所以系統(tǒng)對(duì)階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為

17.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為正、余弦函數(shù)的拉氏變換。[解析]利用三角和公式展開得，

18.參考答案：C[解析]系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)無控制作用，或者說系統(tǒng)中沒有一個(gè)環(huán)節(jié)的輸入受到系統(tǒng)輸出的反饋?zhàn)饔?，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。例如自動(dòng)洗衣機(jī)，當(dāng)它按洗衣、漂洗、脫水、干衣的順序進(jìn)行工作時(shí)，無需對(duì)輸出信號(hào)即衣服的清潔程度進(jìn)行測量，它就是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。19.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)的應(yīng)用。[解析]此閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為：s3+5Ks2+(2K+3)s+10=0

對(duì)于三階系統(tǒng)，要使系統(tǒng)穩(wěn)定，則各系數(shù)必須均大于0，且內(nèi)積大于外積。即

由此可解得K＞0.5，故選C。20.參考答案：系統(tǒng)的快速性21.參考答案：A[解析]當(dāng)系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后，從初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的響應(yīng)過程稱為瞬態(tài)響應(yīng)。22.參考答案：欠阻尼零阻尼臨界阻尼過阻尼23.參考答案：解：(1)系統(tǒng)輸入為ui，輸出為uo。

(2)列寫微分方程：

ui=R1iR+uo

uo=R2i

i=iR+iC

(3)對(duì)上式分別取拉氏變換得：

Ui(s)=R1IR(s)+Uo(s)

①

Uo(s)=R2I(s)

②

I(s)=IR(s)+IC(s)

④

(4)分別將(3)中各拉氏變換式用框圖表示，再連成系統(tǒng)框圖。圖(a)、(b)、(c)、(d)分別對(duì)應(yīng)式①、②、③、④，最終連成的系統(tǒng)框圖如圖(e)所示。

則求得系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為

24.參考答案：解：由題知，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

則系統(tǒng)的特征方程為

s3+4s2+3s+10=0

排出勞斯數(shù)列，即

由勞斯穩(wěn)定性判據(jù)知，第一列元素全部大于零，故系統(tǒng)穩(wěn)定。25.參考答案：由題知閉環(huán)傳遞函數(shù)為

2ζωn=2+0.5r

得又因=20%，則兩邊取自然對(duì)數(shù)得

可得

故

26.參考答案：A[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為頻率特性與傳遞函數(shù)的關(guān)系及各種典型環(huán)節(jié)的頻率特性。

[解析]由圖知，此幅頻曲線代表的是一階微分環(huán)節(jié)，且其斜率為20dB/dec，故選A。27.參考答案：解：將系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化得，

可知系統(tǒng)K=2，λ=1，即系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng)。由于輸入信號(hào)是由階躍、斜坡和加速度信號(hào)組成的復(fù)合信號(hào)，根據(jù)線性系統(tǒng)的疊加原理，系統(tǒng)總誤差為各個(gè)信號(hào)單獨(dú)作用下的誤差之和。因此所求誤差為28.參考答案：029.參考答案：穩(wěn)態(tài)響應(yīng)30.參考答案：31.參考答案：該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

系統(tǒng)的特征方程為：s3+10s2+4s+4=0

其勞斯數(shù)列如下：

因?yàn)樘卣鞣匠痰娜肯禂?shù)符號(hào)相同，并且勞斯數(shù)列的第一列的所有各項(xiàng)為正，符合勞斯判據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定的必要且充分條件，所以，系統(tǒng)穩(wěn)定。32.參考答案：D33.參考答案：34.參考答案：無關(guān)35.參考答案：0°36.參考答案：解：靜態(tài)位置誤差系數(shù)

靜態(tài)速度誤差系數(shù)

靜態(tài)加速度誤差系數(shù)

則控制信號(hào)r(t)=1的穩(wěn)態(tài)誤差為

控制信號(hào)r(t)=t的穩(wěn)態(tài)誤差為

控制信號(hào)r(t)=0.5t2的穩(wěn)態(tài)誤差為

37.參考答案：C[考點(diǎn)]本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)為二階欠阻尼系統(tǒng)上升時(shí)間的定義。[解析]二階欠阻尼系統(tǒng)上升時(shí)間的定義是系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線第一次到達(dá)穩(wěn)態(tài)輸出值所需的時(shí)間。38.參考答案：信息傳遞39.參考答案：零分貝線40.參考答案：D41.參考答案：輸出量輸入量42.參考答案：A43.參考答案：0.344.參考答案：B[解析]頻率響應(yīng)是指系