南昌大學(xué)機(jī)械工程控制基礎(chǔ)考前訓(xùn)練題.doc

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訓(xùn)練一：選擇題 1.設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其時間常數(shù)和增益分別是（C）。 A. 2，3 B. 2，1.5 C. 0.4，0.6 D. 2.5，1.5 2.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（C）。 A.與外界無關(guān) B.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān) C.反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關(guān)系 D.完全反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性 3.以下關(guān)于線性系統(tǒng)時間響應(yīng)的說法正確的是（C）。 A.時間響應(yīng)就是系統(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 D.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)無關(guān) 4.以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是（C）。 A.穩(wěn)態(tài)偏差值取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) B. 穩(wěn)態(tài)偏差值取決于系統(tǒng)輸入和干擾 C. 穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān) D.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為0 5.已知某環(huán)節(jié)頻率特性Nyquist圖如圖所示，則該環(huán)節(jié)為（C）。 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) 6.已知最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性圖如圖所示，則系統(tǒng)包含（D）個環(huán)節(jié)。 A.0 B.1 C.2 D.3 7.已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)則該系統(tǒng)（B）。 A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.無法判斷 8.關(guān)于開環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)和輔助函數(shù)三者之間的關(guān)系為（B）。 A.三者的零點(diǎn)相同 B.的極點(diǎn)與的零點(diǎn)相同； C.的極點(diǎn)與的極點(diǎn)相同； D的零點(diǎn)與的極點(diǎn)相同 9.已知開環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)，其開環(huán)頻率特性的Nyquist 圖如圖所示，則該閉環(huán)系統(tǒng)（B） A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān) 10.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為（C）。 A.K<0 B.K>0 C.2>K>0 D. 20>K>0 11.閉環(huán)控制系統(tǒng)中（C）反饋?zhàn)饔? A.以輸入信號的大小而存在 B.不一定存在 C.必然存在 D.一定不存在 12.關(guān)于反饋的說法正確的是（D） A.反饋實(shí)質(zhì)上就是信號的并聯(lián)（信息的傳遞與交互） B.正反饋就是輸入信號與反饋信號相加 C.反饋都是人為加入的 D.反饋是輸出以不同的方式對系統(tǒng)作用 13. 開環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號取決于(D) A.系統(tǒng)的實(shí)際輸出 B.系統(tǒng)的實(shí)際輸出與理想輸出的差 C.輸入與輸出的差 D.輸入 14.以下關(guān)于系統(tǒng)模型的說法正確的是(B)_ A.每個系統(tǒng)只能有一種數(shù)學(xué)模型 B.系統(tǒng)動態(tài)模型在一定條件下可簡化為靜態(tài)模型 C.動態(tài)模型比靜態(tài)模型好 D.靜態(tài)模型比動態(tài)模型好 15.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（A）。 A. B. C. D. 16.關(guān)于疊加原理說法正確的是（C） A.對于作用于系統(tǒng)同一點(diǎn)的幾個作用才能用疊加原理求系統(tǒng)的總輸出 B.疊加原理只適用于線性定常系統(tǒng) C.疊加原理只適用于線性系統(tǒng) D.疊加原理適用于所有系統(tǒng) 17.設(shè)一個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)可看成為由（A）串聯(lián)而成。 A.慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié) B.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié)與導(dǎo)前環(huán)節(jié) D.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與導(dǎo)前環(huán)節(jié) 18.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(B) A.與外界無關(guān) B.反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關(guān)系 C.完全反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性 D.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān) 19.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（A） A. B. C. D. 20.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，若容許誤差為2％，則其調(diào)整時間為（B） A.8 B.2 C.7 D.3.5 21.已知機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的阻尼比為（A） A.0.25 B.0.5 C.1 D.2 22.若二階欠阻尼系統(tǒng)的無阻尼固有頻率為,則其有阻尼固有頻率（C） A. B. C. D. 與無關(guān) 25.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間為 (C) A.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98％的時間 B.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時間 C.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時間 D.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98％的時間 23.以下二階欠阻尼系統(tǒng)性能指標(biāo)只與其阻尼比有關(guān)的是（D） A.上升時間 B.峰值時間 C.調(diào)整時間 D.最大超調(diào)量 24.以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是(C) A.穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) B.穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)輸入和干擾 C.穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān) D.系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為0 25.單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則在單位斜坡述如下的穩(wěn)態(tài)誤差為（D） A.500 B.1／500 C.100 D.0.01 26.以下系統(tǒng)中存在主導(dǎo)極點(diǎn)的是(D) 27.以下說法正確的是(C) A.時間響應(yīng)只能分析系統(tǒng)瞬態(tài)特性 B.頻率特性只能分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性 C.時間響應(yīng)分析和頻率特性分析系統(tǒng)都能揭示系統(tǒng)動態(tài)特性 D.頻率特性沒有量綱 28.以下關(guān)于頻率特性與傳遞函數(shù)的描述、錯誤的是（C） 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)的微分方程無關(guān) 29.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其頻率特性為（D） 30.已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的Nyquist圖如圖所示，則該系統(tǒng)的型次為（C） A.0型 .B.Ⅰ型 C.Ⅱ型 D.無法確定 31.以下系統(tǒng)中屬于最小相位系統(tǒng)的是（B） 32.一個線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于（A） A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù) B.系統(tǒng)輸入 C.系統(tǒng)的干擾 D.系統(tǒng)的初始狀態(tài) 33.一個系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是（C） A.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的右半平面內(nèi) B.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的上半平面內(nèi) C.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的左半平面內(nèi) D.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的下半平面內(nèi) 34.已知系統(tǒng)特征方程為，則該系統(tǒng)包含正實(shí)部特征根的個數(shù)為（C） A.0 B.1 C.2 D.3 35.已知系統(tǒng)的相位裕度為45，則（C） A.系統(tǒng)穩(wěn)定 B.系統(tǒng)不穩(wěn)定 C.當(dāng)其幅值裕度大于0分貝時，系統(tǒng)穩(wěn)定 D.當(dāng)其幅值裕度小于或等于0分貝時，系統(tǒng)穩(wěn)定 36.對于二階系統(tǒng)，阻尼比越大，則系統(tǒng)（B） A.相對穩(wěn)定性越小 B.相對穩(wěn)定性越大 C.穩(wěn)態(tài)誤差越小 D.穩(wěn)態(tài)誤差越大 37.一個系統(tǒng)的開環(huán)增益越大，則（A） A.相對穩(wěn)定性越小，穩(wěn)態(tài)誤差越小 B.相對穩(wěn)定性越大，穩(wěn)態(tài)誤差越大 C.相對穩(wěn)定性越小，穩(wěn)態(tài)誤差越大 D.相對穩(wěn)定性越大，穩(wěn)態(tài)誤差越小 38.所謂校正（又稱補(bǔ)償）是指（B） A.加入PID校正器 B.在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù) C.使系統(tǒng)穩(wěn)定 D.使用勞斯判據(jù) 39..以下校正方案不屬于串聯(lián)校正的是（D） A.增益調(diào)整 B.相位超前校正 C.相位滯后校正 D.順饋校正 40.增大系統(tǒng)開環(huán)增益，可以（B） A.提高系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性 B.降低系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性 C.降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度 D.加大系統(tǒng)的帶寬，降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度 41.開環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號取決于（D） A系統(tǒng)的實(shí)際輸出；B系統(tǒng)的實(shí)際輸出與理想輸出之差；C輸入與輸出之差 D輸入 42.機(jī)械工程控制論的研究對象是（D） A機(jī)床主喘定系統(tǒng)的控制論問題； B高精度加工機(jī)床的控制論問 C自動控制機(jī)床的控制論問題 D機(jī)械工程領(lǐng)域中的控制論問 43.閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中存在（C）、 A執(zhí)行環(huán)節(jié) B運(yùn)算放大環(huán)節(jié) C反饋環(huán)節(jié) D比例環(huán)節(jié) 44.對控制系統(tǒng)的首要要求是(C) A系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性 B系統(tǒng)的自動化程度 C系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D系統(tǒng)的響應(yīng)速度 45.以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的說法正確的是（A） A只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型 B所有的系統(tǒng)都可用精確的數(shù)學(xué)模型表示 C建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)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(xué)模型進(jìn)行表示 46.系統(tǒng)的單位脈沖相應(yīng)函數(shù)為w(t)=0.1t，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為（A） A B C D 47.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)、極點(diǎn)和比例系數(shù)分別是（D） A零點(diǎn)為，極點(diǎn)為，比例系數(shù)為1 B零點(diǎn)為，極點(diǎn)為，比例系數(shù)為2 C零點(diǎn)為，極點(diǎn)為，比例系數(shù)為1 D零點(diǎn)為，極點(diǎn)為，比例系數(shù)為2 48.線性系統(tǒng)的單位斜坡相應(yīng)為，則該系統(tǒng)的單位脈沖相應(yīng)為（D） A B C D 49.已知典型二階系統(tǒng)的阻尼比為0.5，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)為（C） A等幅振蕩 B發(fā)散的振蕩 C收斂的振蕩 D恒值 50.要想減少二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間，可以采取的措施為（D） A不變 增大 B不變，減小 C增大，減小 D減小，增大 要想減少二階欠阻尼系統(tǒng)的最大超調(diào)量，可以采取的措施是（A） A不變 增大 B不變，減小 C增大，減小 D減小，增大 51.以下系統(tǒng)中不屬于最小相位系統(tǒng)的是（B） A B C D 52.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)輸出為（B）BQD A B C D 53.已知某環(huán)節(jié)頻率特性的奈奎斯特圖唯一單位圓，則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為（B） A 0.1 B 1 C 10 D 無法確定 54.二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為，則其諧振頻率為（C） A 4 B C D不存在 55.已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖如圖所示，則該系統(tǒng)的型次為（C） A0型 BI型 CII型 D無法確定 56.系統(tǒng)的奈奎斯特圖為（B） 57.已知最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性圖如圖所示，則系統(tǒng)包含（D）個積分環(huán)節(jié)。 A0 B1 C2 D3 58.一個系統(tǒng)開環(huán)增益越大，則（A） A相對穩(wěn)定性越小，穩(wěn)態(tài)誤差越小 B相對穩(wěn)定性越大，穩(wěn)態(tài)誤差越大 C相對穩(wěn)定性越小，穩(wěn)態(tài)誤差越大 D相對穩(wěn)定性越大，穩(wěn)態(tài)誤差越小 59.勞斯判據(jù)用（A）來判定系統(tǒng)穩(wěn)定性。 A系統(tǒng)特征方程 B開環(huán)傳遞函數(shù) C系統(tǒng)頻率特性的奈奎斯特圖 D系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖 60.對于一階系統(tǒng)，時間常數(shù)越大，則系統(tǒng)（A） A系統(tǒng)瞬態(tài)過程越長 B系統(tǒng)瞬態(tài)過程越短 C穩(wěn)態(tài)誤差越小 D穩(wěn)態(tài)誤差越大 61.所謂校正（又稱補(bǔ)償）是指（B）。 A加入PID校正器 B在系統(tǒng)轉(zhuǎn)增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù) C使系統(tǒng)穩(wěn)定 D使用勞斯判據(jù) 62.以下環(huán)節(jié)正可以作為相位超前校正環(huán)節(jié)的是(A) A B C D 63.以下環(huán)節(jié)中可以作為相位滯后-超前校正環(huán)節(jié)的是（B） A B C D 綜合訓(xùn)練二 一、 單項(xiàng)選擇題（本大題共30小題，每小題1分，共30分）在每小題列出的四個選項(xiàng)中只有一個選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。 1. 開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是（ A ） A.開環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)有控制作用 B.開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)無控制作用，閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用 C.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路 D.開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路，閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路 2. 若，則（ B ） A. B. C. D. 3. 已知其（ C ） A. B. C. D. 4. 下列函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為（ D ） A. B. C. D. 5. 若，則（ B ） A. B. C. D. 6. 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（ C ） 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)為時變函數(shù) B.線性系統(tǒng)只有一個外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個外加輸入 C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理，非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理 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 7. 系統(tǒng)方框圖如圖示，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為（ B ） A. B. C. D. 8. 二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分別為，系統(tǒng)增益為5，則其傳遞函數(shù)為（ D ） A. B. C. D. 9. 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為（ A ） A. B. C. D. 10. 二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間定義為（ C ） A.單位階躍響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時間 B.單位階躍響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時間 C.單位階躍響應(yīng)從零第一次上升到穩(wěn)態(tài)值時所需的時間 D.單位階躍響應(yīng)達(dá)到其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間 11. 系統(tǒng)類型、開環(huán)增益對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為（ A ） A.系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 B.系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益K越大，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 C.系統(tǒng)型次越高，開環(huán)增益K越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 D.系統(tǒng)型次越低，開環(huán)增益K越小，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 12. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)時間響應(yīng)的快速性（ C ） A.與K有關(guān) B.與K和T有關(guān) C.與T有關(guān) D.與輸入信號大小有關(guān) 13. 一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)為（ C ） A.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8 B.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8 C.I型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4 D.0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4 14. 瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)是根據(jù)哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應(yīng)定義的（ B ） A.單位脈沖函數(shù) B.單位階躍函數(shù) C.單位正弦函數(shù) D.單位斜坡函數(shù) 15.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ，當(dāng)K增大時，其（ C ） A.無阻尼自然頻率增大，阻尼比增大 B.無阻尼自然頻率增大，阻尼比減小 C.無阻尼自然頻率減小，阻尼比減小 D.無阻尼自然頻率減小，阻尼比增大 16. 所謂最小相位系統(tǒng)是指（ B ） A.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均在S平面左半平面 B.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面左半平面 C.系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面 D.系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面 17. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其截止頻率為（ A ） A. 2 B.0.5 C.5 D.10 18. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其相位角可表達(dá)為（ B ） A. B. C. D. 19. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，當(dāng)輸入時，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅值為（ A ） A. B. C.2 D.4 20. 延時環(huán)節(jié)，其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是（ D ） A. dB B. dB C. dB D. dB 21. 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當(dāng)K增大時，對系統(tǒng)性能能的影響是（ A ） A.穩(wěn)定性降低 B.頻寬降低 C.階躍輸入誤差增大 D.階躍輸入誤差減小 22. 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)Bode圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為的漸近直線，且延長線與0dB線的交點(diǎn)頻率為，則當(dāng)輸入為時，其穩(wěn)態(tài)誤差為（ A ） A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.5 23. 利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，中的Z表示意義為（ D ） A.開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S左半平面的個數(shù) B.開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個數(shù) C.閉環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個數(shù) D.閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個數(shù) 24. 關(guān)于勞斯—胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)， 以下敘述中正確的是（ B ） A.勞斯—胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 B.乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù)，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 C.乃奎斯特判據(jù)是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 D.以上敘述均不正確 25.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開環(huán)系統(tǒng)來定義的是（ D ） A.截止頻率 B.諧振頻率與諧振峰值 C.頻帶寬度 D.相位裕量與幅值裕量kg 26. 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)穩(wěn)定 的K值范圍為（ A ） A.K＞0 B.K＞1 C.0＜K＜10 D. K＞－1 27. 對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下敘述中不正確的有（ A ） A.開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 B.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)特性 C.高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力 D.低頻段的增益應(yīng)充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求 28. 以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為（ D ） A.上升時間 B.調(diào)整時間 C.幅值穿越頻率 D.相位穿越頻率 29. 當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時，校正環(huán)節(jié)為，則該校正環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的影響是（ D ） A.增大開環(huán)幅值穿越頻率 B.增大穩(wěn)態(tài)誤差 C.減小穩(wěn)態(tài)誤差 D.穩(wěn)態(tài)誤差不變，響應(yīng)速度降低 30. 串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為（ A ） A.若Gc(s)為超前校正環(huán)節(jié)，則A＞B＞0 B.若Gc(s)為滯后校正環(huán)節(jié)，則A＞B＞0 C.若Gc(s)為超前—滯后校正環(huán)節(jié)，則A≠B D.若Gc(s)為PID校正環(huán)節(jié)，則A=0，B＞0 第二部分 非選擇題 二、填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分） 31.傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(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。 32.瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài) 狀態(tài)到最終狀態(tài) 狀態(tài)的響應(yīng)過程 33.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。 34.I型系統(tǒng)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，穩(wěn)態(tài)誤差為 。 35.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對 正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻 兩種特性。 三、簡答題（共16分） 36.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位置，在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。 解： 37.時域動態(tài)性能指標(biāo)有哪些？它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能？ 解：td 延遲時間 tr 上升時間 tp 峰值時間 Mp 超調(diào)量 ts 調(diào)節(jié)時間 td、tr、tp、ts反映系統(tǒng)的快速性 Mp反映系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。 38.簡述相位裕量的定義、計(jì)算公式，并在極坐標(biāo)上表示出來。 解：定義：是開環(huán)頻率特性幅值為1時對負(fù)實(shí)軸的相位差值。即從原點(diǎn)到奈氏圖與單位圓交點(diǎn)的連線與負(fù)實(shí)軸的夾角。 計(jì)算公式： 在極坐標(biāo)下表示為 39.簡述串聯(lián)相位超前校正的特點(diǎn)。 解：.相位超前校正特點(diǎn)： ① 增加相位余量，提高穩(wěn)定性 ② 增加幅值穿越頻率，提高快速性 ③ 增加高頻增益（或高通濾波器），抗干擾能力下降。 四、計(jì)算題（本大題共6小題，共44分） 40.（7分）機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，外力f(t)為系統(tǒng)的輸入，位移x(t)為系統(tǒng)的輸出，m為小車質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（忽略小車與地面的摩擦）。 解：系統(tǒng)的微分方程為 拉氏變換得：（零初始條件） 41.（7分）已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，試求傳遞函數(shù)及 解：. 42.（7分）系統(tǒng)如圖所示，為單位階躍函數(shù)，試求： 1. 系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率 1． 2. 動態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量Mp和調(diào)節(jié)時間 2． 43.（8分）如圖所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時，K的數(shù)值。 . 由勞斯判據(jù)： 第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定得 又有：≤2.25 可得：K≥4 4≤K＜54 44.（7分）已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性如圖所示。 1. 寫出開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的表達(dá)式； 1． 2. 概略繪制系統(tǒng)的乃奈斯特圖。 45.（8分）已知單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，試求系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量kg 解：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ，解得 又 綜合訓(xùn)練三 一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每小題1分，共30分) 1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時，求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問題，稱為( ) A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辯識 C.系統(tǒng)校正 D.自適應(yīng)控制 2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有( ) A.反饋回路 B.慣性環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.PID調(diào)節(jié)器 3.( )=,(a為常數(shù))。 A. L［e－at］ B. L［eat］ C. L［e－(t－a)］ D. L［e－(t+a)］ 4.L［t2e2t］=( ) A. B. C. D. 5.若F(s)=，則=( ) A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞ 6.已知f(t)=eat,(a為實(shí)數(shù))，則L［］=( ) A. B. C. D. 7.f(t)= ，則L［f(t)］=( ) A. B. C. D. 8.某系統(tǒng)的微分方程為,它是( ) A.線性系統(tǒng) B.線性定常系統(tǒng) C.非線性系統(tǒng) D.非線性時變系統(tǒng) 9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e－2s，它是( ) A.比例環(huán)節(jié) B.延時環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié) 10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為( ) A. B. C. RCs+1 D. 11.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無阻尼固有頻率ωn是( ) A. 10 B. 5 C. 2.5 D. 25 12.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為( ) A. B. KT C. D. 13.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為( ) A. B. C. K(1－e－t/T) D. (1－e－Kt/T) 14.圖示系統(tǒng)稱為( )型系統(tǒng)。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ 15.延時環(huán)節(jié)G(s)=e－τs的相頻特性∠G(jω)等于( ) A. τω B. –τω C.９０ D.１８０ 16.對數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示， 它對應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為( ) A. 1+Ts B. C. D. (1+Ts)2 17.圖示對應(yīng)的環(huán)節(jié)為( ) A. Ts B. C. 1+Ts D. 18.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，則此系統(tǒng)穩(wěn)定的τ值范圍為( ) A. τ>0 B. 0<τ<14 C. τ>14 D. τ<0 19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與( )有關(guān)。 A.增益 B.誤差帶 C.增益和阻尼比 D.阻尼比和無阻尼固有頻率 20.若系統(tǒng)的Bode圖在ω=5處出現(xiàn) 轉(zhuǎn)折(如圖所示)，這說明系統(tǒng)中有 ( )環(huán)節(jié)。 A. 5s+1 B. (5s+1)2 C. 0.2s+1 D. 21.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其零、極點(diǎn)是( ) A.零點(diǎn)s=－0.25,s=3;極點(diǎn)s=－7,s=2 B.零點(diǎn)s=7,s=－2;極點(diǎn)s=0.25,s=3 C.零點(diǎn)s=－7,s=2;極點(diǎn)s=－1,s=3 D.零點(diǎn)s=－7,s=2;極點(diǎn)s=－0.25,s=3 22.一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則系統(tǒng)的開環(huán)增益和型次依次為( ) A. 0.4，Ⅰ B. 0.4，Ⅱ C. 3，Ⅰ D. 3，Ⅱ 23.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=，其幅頻特性｜G(jω)｜應(yīng)為( ) A. B. C. D. 24.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ，等于( ) A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù) B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比 C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比 D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù) 25.設(shè)ωc為幅值穿越(交界)頻率，φ(ωc)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角，則相位裕度為( ) A. 180－φ(ωc) B. φ(ωc) C. 180+φ(ωc) D. 90+φ(ωc) 26.單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=，則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下，其穩(wěn)態(tài)誤差為( ) A. B. C. D. 0 27.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,在0＜ζ＜時，其無阻尼固有頻率ωn與諧振頻率ωr的關(guān)系為( ) A. ωn<ωr B. ωn=ωr C. ωn>ωr D. 兩者無關(guān) 28.串聯(lián)相位滯后校正通常用于( ) A.提高系統(tǒng)的快速性 B.提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度 C.減少系統(tǒng)的阻尼 D.減少系統(tǒng)的固有頻率 29.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中，能在頻率ωc=4處提供最大相位超前角的是( ) A. B. C. D. 30.從某系統(tǒng)的Bode圖上，已知其剪切頻率ωc≈40，則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下，通過適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是( ) A. B. C. D. 二、填空題(每小題2分，共10分) 1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、_______和_______有關(guān)。 2.一個單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為，則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為_______開環(huán)增益為_______。 3.二階系統(tǒng)在階躍信號作用下，其調(diào)整時間ts與阻尼比、_______和_______有關(guān)。 4.極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對應(yīng)關(guān)系為：極坐標(biāo)圖上的單位圓對應(yīng)于Bode圖上的_______；極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對應(yīng)于Bode圖上的_______。 5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與_______有關(guān)，與______無關(guān)。 三、簡答題(共16分) 1.(4分)已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。 2. (4分)已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試問該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值為多少? 3.(4分)已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下，如果將阻尼比ζ增大(但不超過1)，請用文字和圖形定性說明其單位階躍響應(yīng)的變化。 4.(4分)已知各系統(tǒng)的零點(diǎn)(o)、極點(diǎn)(x)分布分別如圖所示，請問各個系統(tǒng)是否有非主導(dǎo)極點(diǎn)，若有請?jiān)趫D上標(biāo)出。 四、計(jì)算題(本大題共6小題，共44分) 1.(7分)用極坐標(biāo)表示系統(tǒng)的頻率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn等點(diǎn)準(zhǔn)確表示，其余定性畫出)。 2.(7分)求如下系統(tǒng)R(s)對C(s)的傳遞函數(shù)，并在圖上標(biāo)出反饋通道、順饋通道。 3.(6分)已知系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器為 問是否可以稱其為PID調(diào)節(jié)器，請說明理由。 4.(8分)求如圖所示機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，其中X為輸入位移，Y為輸出位移。 5. (10分)已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，請繪出頻率特性對數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)，并據(jù)圖評價系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和靜態(tài)性能(要說明理由)。 6.(6分)請寫出超前校正裝置的傳遞函數(shù)，如果將它用于串聯(lián)校正，可以改善系統(tǒng)什么性能?  綜合訓(xùn)練三參考答案 一、單項(xiàng)選擇題(每小題1分，共30分) 1.B 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.B 16.D 17.C 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.C 25.C 26.A 27.C 28.B 29.D 30.B 二、填空題(每小題2分，共10分) 1.型次 輸入信號 2.s3+5s2+4s+K=0， 3.誤差帶 無阻尼固有頻率 4.0分貝線 －180線 5.本身參數(shù)和結(jié)構(gòu) 輸入 三、簡答題(共16分) 1. g(t)=e－t－e－3t,t≥0 2.Ⅰ型；穩(wěn)態(tài)值等于1 3.上升時間 變大；超調(diào)量減少； 調(diào)節(jié)時間減小(大體上)； 4. 無非主導(dǎo)極點(diǎn)； 非主導(dǎo)極點(diǎn)； 非主導(dǎo)極點(diǎn) 四、計(jì)算題(共44分) 1.ω→∞點(diǎn) ω=0點(diǎn) ωn=0.5點(diǎn)  曲線大體對  2. 3.(6分) G0(s)=(T3+T4)+T3T4s+1/s G0(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及積分部分1/s相加而成 4.(8分) B=0 G(s)=，T=B/k 5. 開環(huán)傳遞函數(shù)在復(fù)半平面無極點(diǎn)，據(jù)圖相位裕度為正，幅值裕度分貝數(shù)為正，根據(jù)乃奎斯特判據(jù)，系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為Ⅰ型，具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度約為60度，具有良好的動態(tài)性能。 6.G0(s)= 可增加相位裕度，調(diào)整頻帶寬度。 2005年10月自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)答案