機械工程控制基礎(chǔ)第1階段測試題

1、江南大學現(xiàn)代遠程教育第一階段測試卷考試科目 : 機械工程控制基礎(chǔ) （第一章、第二章） （總分 100 分）時間： 90 分鐘學習中心（教學點）批次：層次：專業(yè)：學號：身份證號：姓名：得分：一、單項選擇題 （本題共15 小題，每小題2 分，共 30分。）1、某系統(tǒng)的微分方程為xo (t)xo (t )xo3 (t )xi (t ) 則它是（）。A、線性定常系統(tǒng)B、線性系統(tǒng)C、非線性系統(tǒng)D、非線性時變系統(tǒng)2、開環(huán)系統(tǒng)的控制信號取決于（）。A、系統(tǒng)的實際輸出B、系統(tǒng)的實際輸出與理想輸出之差C、輸入與輸出之差D、輸入3、機械工程控制論的研究對象是（）。A、機床主傳動系統(tǒng)的控制論問題B、高精度加工機床的

2、控制論問題C、自動控制機床的控制論問題D、機械工程領(lǐng)域中的控制論問題4、對于控制系統(tǒng)，反饋一定存在與于（）。A、開環(huán)系統(tǒng)B、線性定常系統(tǒng)C、閉環(huán)系統(tǒng)D、線性時變系統(tǒng)5、閉環(huán)系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中存在（）。A、執(zhí)行環(huán)節(jié)B、運算放大環(huán)節(jié)C、反饋環(huán)節(jié)D、比例環(huán)節(jié)6、開環(huán)控制系統(tǒng)的特點是（）。A、不能實行計算機控制B、存在信息反饋C、容易引起不穩(wěn)定D、結(jié)構(gòu)簡單，成本低7、線性定常系統(tǒng)的微分方程為xo (t)2xo (t )3xo (t)4xi (t ) 則該系統(tǒng)極點為（）。A、 s11 j 2; s21 j 2;B、 s12j ; s22 j ;C、 s12 j; s22j ; s30D、以上都對8、系統(tǒng)

3、數(shù)學模型是指（）的數(shù)學表達式。A、輸入信號B、輸出信號C、系統(tǒng)的動態(tài)特性9、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=2 / (2sA、 0.5BC、 2D10、下圖所屬環(huán)節(jié)為（）。D、系統(tǒng)的特征方程2、 1、無法確定）。A、微分環(huán)節(jié)B、積分環(huán)節(jié)C、導前環(huán)節(jié)D、慣性環(huán)節(jié)11、以下傳遞函數(shù)屬于振蕩環(huán)節(jié)的是（）。A、 G(s)=(2s+1) / (s2+3s+2)B、 G(s)=1 / (s2+3s+2)C、 G(s)=1 / (s2+s+1)D、 G(s)=(2s+1) / (s2+s+1)12、以下關(guān)于信息的說法正確的是（）。A、不確定性越小的事件信息量越大B、不確定性越大的事件信息量越大C、越大的事件信息量越

4、大D、越小的事件信息量越大13、某傳遞函數(shù) G(s)=K1+K2(1/s)+K 3s，則它是由（）組成的。A、比例環(huán)節(jié)B、微分環(huán)節(jié)C、慣性環(huán)節(jié)D、PID 環(huán)節(jié)14、以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學模型說法正確的是（）。A、只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學模型表示B、所有系統(tǒng)都可用精確的數(shù)學模型表示C、建立系統(tǒng)數(shù)學模型只能用分析法D、同一系統(tǒng)可以用不同形式的數(shù)學模型進行表示15、在下列系統(tǒng)或過程中不存在反饋的有（）。A、抽水馬桶B、電飯煲C、并聯(lián)的電燈D、教學過程二、填空題 （本題共6 小題，每空1 分，共 10 分）1、 自動控制系統(tǒng)按元件的靜態(tài)特性分類，可分為：_和 _ 。2、和準確性是對自動控制系統(tǒng)性能的基本要求。

5、3、線性系統(tǒng)符合疊加原理, 線性系統(tǒng)初始條件為零時, 幾個輸入信號同時作用在系統(tǒng)上所產(chǎn)生的輸出信號等于的和。4、用時域法分析控制系統(tǒng)時，最常用的典型輸入信號是_。5 、當二階系統(tǒng)的特征方程的兩根為_ 時 , 系統(tǒng)稱為臨界阻尼系統(tǒng) ； 兩 根 為 _ 時 ， 系 統(tǒng) 稱 為 欠 阻 尼 二 階 系 統(tǒng) ； 兩 根 為_ 時，系統(tǒng)稱為過阻尼二階系統(tǒng)。6、一階系統(tǒng)1 /(Ts+1)的單位階躍響應(yīng)為。三、簡答題 ( 本題共 2 小題，每小題5 分，共 10 分 )1、控制系統(tǒng)中常用的典型信號有哪些？2、定值控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)各有什么特點？四、計算題 （本題共4 小題，每小題10 分，共

6、40 分）1、下圖所示系統(tǒng)中，m1、m2 是質(zhì)量， k 為彈簧的彈性系數(shù)，摩擦力為零， f （ t ）為外力， x1（ t ）、x2（ t ）位移。求系統(tǒng)的微分方程、動態(tài)框圖和傳遞函數(shù)X 2（ s） /F （ s）。2 、若某線性定常系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下，其輸出為y(t) 1 e 2t2e t 。試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。3、系統(tǒng)如圖所示，求C（s） /R（ s）。4、求下圖所示機械系統(tǒng)的微分方程。圖中M 為輸入轉(zhuǎn)矩， Cm 為圓周阻尼，J 為轉(zhuǎn)動慣量。五、應(yīng)用題 （本題共1 小題，每小題10 分，共 10 分）下圖為恒溫箱的溫度自動控制系統(tǒng)，當恒溫箱溫度變化時，試述系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程，畫出系統(tǒng)的原

7、理方框圖，指出系統(tǒng)屬于哪一種類型？電壓放功率放大器大器電機減速器U Ur - Uf熱電偶電阻絲調(diào)壓器220附：參考答案：一、單項選擇題 （本題共15 小題，每小題2 分，共 30 分）1、 C2、 D3、 D4、 C5、 C6、 D7、 A8、 C9、 B10、 D11、 C12、 B13、 D14、 D15、 C二、填空題 （本題共6 小題，每空1 分，共 10 分）1、線性控制系統(tǒng)非線性控制系統(tǒng)2、穩(wěn)定性快速性3、各輸入信號單獨作用時所產(chǎn)生的輸出信號4、單位階躍信號5、兩相等的負實數(shù)根兩共軛復數(shù)根兩不相等的負實數(shù)根6、 y(t) 1 - e t/T三、簡答題 ( 本題共 2 小題，每小題5

8、 分，共 10 分 )1、答：單位階躍函數(shù)、單位斜坡（速度）函數(shù)、單位加速度（拋物線）函數(shù)、單位脈沖函數(shù)和正弦函數(shù)。2、答：定值控制系統(tǒng)的輸入量是恒值，不變。伺服系統(tǒng)的輸入量是變化的，卻變化規(guī)律是未知的。程序控制系統(tǒng)的輸入量是變化的，變化規(guī)律是已知的。各種系統(tǒng)都要求被控量與輸入量一致，誤差在允許范圍內(nèi)。四、計算題 （本題共4 小題，每小題10 分，共 40 分）f (t ) k (x2 x1 ) m1 x11、解：微分方程是k ( x1x2 ) m2 x2X 2 ( s)k X1 (s) X 2 ( s)取拉普拉斯變換 ,得m2 s2F (s)k X 2 (s)X 1 (s)X 1 ( s)m

9、1 s2化簡框圖時可按虛線移動分支點。也可用梅森公式，一條前向通路，2 個回路。X 2 (s)kF (s)s2 ( m1m2 s2km1km2 )2、解：由傳遞函數(shù)的定義有1X i (s)s112Y(s)ss2s12s26s2Y( s) / Xi (s)s23s23、解：由圖可得G3G 4G3G4G 2G 2G3G 41 G3G 4H 11 G3G4H 11G3G 4H 2 1 G 3G 4H 1 G 2G 3H 2G 21 G3G 4H 1 G 4 G 2G 3G 4C ( s)G1G3G 4H 1 G 2G3H 2G1G 2G3G 41R( s)G1G 2G 3G 41 G3G 4H 1 G 2G 3H2 G1G 2G 3G 4H 31G3G 4H 1 G 2G 3H 2H 314、解：設(shè)系統(tǒng)輸入為M( 即 M(t) ，輸出為 (即 (t) )，分別對圓盤和質(zhì)塊進行動力學分析，MJCmRk(Rx)列寫動力學方程如下：k( Rx)mxcx消除中間變量x，即可得到系統(tǒng)動力學方程mJ ( 4)( mCmcJ )( R2kmCmckJ)k(cR2Cm )mMcMkM五、應(yīng)用題 （本題共 1 小題，每小題 10 分，共 10 分）解：當恒溫箱溫度低于（高于）設(shè)定溫度值時，則有UfUr