大工《机械工程控制基础》课程考试模拟试卷

模 拟 试 卷

考试形式：闭卷 试卷类型：（A）

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、线性系统和非线性系统的根本区别在于( )。 A．线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。 B．线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。 C．线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。 D．线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。 2、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是( )。 A．脉冲函数 B．斜坡函数 C．抛物线函数 D．阶跃函数 3、设控制系统的开环传递函数为Gs10ss1s2，该系统为( )。

A．0型系统 B．I型系统 C．II型系统 D．III型系统

4、二阶振荡环节的相频特性，当时，其相位移为( )。 A．-270° B．-180° C．-90° D．0° 5、 一阶系统GsKTs1的时间常数T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间( )。A．越长 B．越短 C．不变 D．不定

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、若某系统的输入为等加速信号rt12t2时，其稳态误差ss，则此系统可能为（ A．0型系统 B．Ⅰ型系统 C．Ⅱ型系统 D．Ⅲ型系统 E．Ⅳ型系统2、增大开环增益K将对系统频率特性曲线的影响是（ ）。

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第1页 共12页

。 ） A．使对数幅频特性曲线向上平移 B．使对数幅频特性曲线低频段的斜率改变 C．使相频特性曲线产生平移 D．对相频特性曲线不产生任何影响 E．对对数幅频特性曲线不产生任何影响

3、对典型二阶系统，当（ ）时，最大超调量MP为零。

A．=0 B．0<<1 C．=1 D．<0 E．>1 4、单位负反馈系统的开环传递函数为

KT1s1，且＞0，由此可知此闭环系统为（ ）。 2sT2s1A．三阶系统 B．四阶系统 C．稳定系统 D．不稳定系统 E．二阶系统 5、系统的传递函数取决于（ ）。

A．系统结构 B．输入量 C．输出量 D．反馈形式 E．固有参数

三、判断题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、 实现自动控制的装置可以不同，但反馈控制的原理却是相同的。( ) 2、 结构图的等效变化原则是变换后与变换前的输入量和输出量保持不变。( ) 3、 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为单调衰减。( )

4、 开环对数幅频特性的渐近线斜率越大、位置越高，对应的开环系统个数越多，放大系数越大。( ) 5、 对于稳定的系统，G()H()曲线离（-1，j0）点越近，闭环系统稳定性越高。( )

四、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和 连接。

2、线性定常系统的传递函数，是在 时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 3、二阶系统的阻尼比为 时，响应曲线为等幅振荡。

4、在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差ess 。

5、设某最小相位系统的相频特性为arctan90arctanT，则该系统的开环传递函数为 。

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第2页 共12页

五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）

1、求图1所示系统的传递函数

Xos，其中xi(t)为输入位移，xo(t)为输出位移，K1、K2为弹簧的弹性Xis系数，D1、D2为阻尼器的粘性摩擦系数。

D1 K1 xi(t) D2 K2 xo(t)

图1 机械系统

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第3页 共12页

2、某系统结构如图2所示。求使该系统稳定的K0的范围。

1 R(s) － K0s 25 2s5s25 C(s) 图2 系统结构

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第4页 共12页

3、求图3所示系统的传递函数

Ys。 Xs

图3 系统信号流程图

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第5页 共12页

4、已知最小相位系统的开环对数幅频渐进特性曲线如图4所示，试求： 1）系统的开环传递函数； 2）系统的相位裕度 。

图4 对数幅频渐进特性曲线

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第6页 共12页

2015年3月份《机械工程控制基础》课程考试

模 拟 试 卷

考试形式：闭卷 试卷类型：（B）

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为 ( )。 A. 恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统 B. 反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统 C. 最优控制系统和模糊控制系统 D. 连续控制系统和离散控制系统

2、采用负反馈连接时，如前向通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)，则其等效传递函数为( )。

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第7页 共12页

A．

1Gs B． 1GsHs1GsGsGs D．

1GsHs1GsHsC．

3、若某系统的传递函数为GsK，则其频率特性的实部R(ω)是( )。 Ts1KKA． B． 12T212T2KKC． D．

1T1TA.充分条件 B.必要条件 C.充分必要条件 D.以上都不是

4、系统特征方程式的所有根均在复平面的左半部分是系统稳定的( )。

5、一阶系统的阶跃响应，( )。

A. 当时间常数T较大时有振荡 B. 当时间常数T较小时有振荡 C. 有振荡 D. 无振荡

二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、某系统在单位阶跃信号作用下，其输出具有非周期特性，则该系统可能是（ ）。 A．一阶系统 B．阻尼比0<<1的二阶系统 C．阻尼比>1的二阶系统 D．阻尼比＝0的二阶系统 E．阻尼比<0的二阶系统

2、自动控制系统按结构可分为（ ）。

A．恒值控制系统 B．开环控制系统 C．随动系统 D．程序控制系统 E．闭环控制系统

3、（ ）环节的对数幅频特性曲线是一条斜率为-20dBdec的直线。

A．比例 B．一阶微分 C．积分 D．惯性 E．二阶振荡 4、减少系统稳态误差的方法有（ ）。

A．提高系统开环增益 B．减小系统开环增益 C．加入微分环节 D．增加系统的型号数 E．减少系统的型号数

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第8页 共12页

5、某单位反馈系统的开环传递函数为G(s)K，当增大增益K时，将使系统的（ ）。

s(Ts1)A．超调量增加 B．峰值时间增加 C．调整时间减小 D．快速性提高 E．上升时间增加

三、判断题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、 实现自动控制的装置可以不同，但反馈控制的原理却是相同的。( ) 2、 结构图的等效变化原则是变换后与变换前的输入量和输出量保持不变。( ) 3、 某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为单调衰减。( )

4、 开环对数幅频特性的渐近线斜率越大、位置越高，对应的开环系统个数越多，放大系数越大。( ) 5、 对于稳定的系统，G()H()曲线离（-1，j0）点越近，闭环系统稳定性越高。( )

四、填空题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

1、反馈控制系统是根据输入量和 的偏差进行调节的控制系统。 2、在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess 。

3、当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是 时，系统是稳定的。 4、积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为 dB／dec。

5、决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数和 。

五、计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）

1、求图1所示系统的传递函数

Xos，其中xi(t)为输入位移，xo(t)为输出位移，K1、K2为弹簧的弹性系Xis数，D为阻尼器的粘性摩擦系数。

xi K1 D xo K2

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第9页 共12页

图1 机械系统

2、已知如图2所示系统的单位阶跃响应c(t)1e，试求： 1）该系统的开环传递函数G(s)及闭环传递函数(s)； 2）当输入r(t)10sint时的稳态输出。

t R(s)  E(s) e(t) G(s) C(s) c(t) r(t)  图2系统结构图

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第10页 共12页

k2k31。T20.5(s)，3、设控制系统结构图如图3所示。其中k12k21，试求当输入r(t)1t时，系统的稳态误差。

12t2k3s R(s) + E(s) － + Y(s) k1 + k2 s(T2s1)

图3控制系统结构图

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第11页 共12页

4、设图4（a）所示系统的单位阶跃响应如4图（b）所示。试确定系统参数K1，K2和a。

图4 所示系统的单位阶跃响应

大工《机械工程控制基础》课程考试 模拟试卷（A） 第12页 共12页