2007年机械工程控制基础试题.docVIP

一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分） 1. 机械工程控制论是研究该领域中系统的问题。A. 静力学 B. 能量守恒 C. 动力学 D. 物理学2. 开环控制系统是指对系统没有控制作用。A. 系统输入量 B. 系统输出量C. 系统的传递函数 D. 系统的干扰A. ； B. ； C. ； D. 4. 已知 ，其原函数的终值○ A. ∞ ； B. 0 ； C. 0.25 ； D. 0.3 5. 若保持二阶系统的ζ不变，提高，则可以。A. 减少上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和峰值时间C. 提高上升时间和调整时间 D. 减少超调量. 一个线性系统的稳定性取决于。A. 系统的输入 B. 系统本身的结构和参数C. 系统的初始状态 D. 外界干扰 ；其单位阶跃响应为○ A. ； B. ； C. ； D. 8. 已知系统输出的拉氏变换为 ,那么系统处于○ A. 欠阻尼； B. 过阻尼； C. 临界阻尼； D. 无阻尼 9. 已知的拉氏变换为○ A. ； B. ； C. ； D. 10. 幅相频率特性曲线与对数频率特性曲线的关系是○ A. 幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的－20dB线 B. 幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的＋20dB线 C．幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的零分贝线 D．幅相频率特性曲线上的单位圆相当于对数频率特性曲线上的＋1dB线 11. 若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作。A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统C. 不稳定系统 D. 振荡系统已知线性系统的输入x t ，输出y t ，传递函数G s ，则正确的关系是 B. C. D. 13. 某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是○ A. ；B. ；C. ；D. ；，在输入信号单独作用下的误差函数为，则系统总的稳态误差为○ A. B. C. D. 15. 在闭环控制系统中，通过增大开环增益K可使○ A．系统的精度提高，并且稳定性也提高 B. 系统的精度下降，但稳定性提高 C. 系统的精度下降，但稳定性也下降 D. 系统的精度提高，但稳定性也下降 16．用包络线取代响应曲线，可近似求出典型二阶振荡系统的○ A. 上升时间 B. 最大超调量 C. 峰值时间 D. 调整时间 17．已知传递函数，其频率特性应为○ A. B. C. D. 18． Nyguist图如图所示，对应该图的传递函数为 A. B. C. D. 19. 系统特征方程的根与系统的瞬态响应的对应关系为 A. 特征方程的全部根具有正实部，系统的瞬态响应收敛 B. 特征方程的全部根具有负实部，系统的瞬态响应收敛 C. 特征方程的全部根的实部为0时，系统的瞬态响应收敛至零0时，系统的瞬态响应一定发散，函数，则与的○ A． 极点相同 B. 零点相同 C. 零、极点相同 D. 零、极点都不相同 二．计算题。（共72分） 1．已知单位反馈系统的开环传递函数为，求该系统的单位阶跃响应。（5分） 2．试写出相位超前校正的传递函数，画出其bode图，并简述其对系统运动性能的校正作用。 6分 3. 求图2a与图2b所示系统的传递函数，证明两系统为相似系统（12分）。 图2a 图2b 4．如图3所示系统，已知，试求输入和扰动共同作用下的稳态误差。（15分） 图3 5．某系统方块图如图4所示，简化该方块图，求出其传递函数。 （16分） 图4 6. 若单位负反馈系统的开环传递函数为, 求使系统稳定的K的取值范围. 10分 7．某温度计为一阶系统，传递函数。输入为所测量的环境温度，输出为温度计的读数。把0℃的温度计快速放入1℃的环境中，记录温度计的读数如图5所示。（8分） 1）求系统的单位阶跃响应。 2）根据题图估计温度计的系统增益K，时间常数T。 三．图解题（共38分） 1．已知单位反馈系统的开环传递函数为 ，（18分） （1）在答题纸上按照下图所给比例，绘制Bode图的幅频特性和相频特性图，说明包含哪些环节？（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求精确） （2）在图中标出相位裕量、幅值裕量（dB）、剪切频率、相位穿越频率 。 （3）系统是否稳定，为什么? 2．已知单位反馈的最小相位系统的开环对数幅频特性如图6所示，试估计该系统的开环传递函数。（7分） 3．已知下列系统的开环频率特性的极坐标图（Nyquist）和对应的开环传递函数，分析其稳定性，说明原因？（8分） 4．系统的输入端加入一个