控制工程基礎試題

1、單項選擇題（在每小題的四個被選答案中，選出一個正確的答案，并將其答案按順序寫在答題紙上，每小題2分，共40分）1閉環(huán)控制系統(tǒng)中a. 依輸入信號的大小而存在反饋作用 b. 不一定存在反饋作用 c. 必然存在反饋作用 d. 一定不存在反饋作用2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. 高精度加工機床的控制論問題 c. 自動控制機床的控制論問題 d. 機械工程領域中的控制論問題3以下關于系統(tǒng)模型的說法正確的是a. 只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學模型表示 b. 所有的系統(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4 若已

2、知某系統(tǒng)串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)為，其中，則它是一種a. 相位滯后超前校正 b. 相位滯后校正 c. 相位超前校正 d. 相位超前滯后校正5設一個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)可看成為由a. 慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 b. 比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與延時環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 c. 慣性環(huán)節(jié)與超前環(huán)節(jié)串聯(lián)而成 d. 比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與超前環(huán)節(jié)串聯(lián)而成6線性定常系統(tǒng)的微分方程為，則該系統(tǒng)的極點為a. b. c. d. 以上都是7系統(tǒng)的傳遞函數(shù)a. 與外界輸入有關 b. 反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關系 c. 完全反映了系統(tǒng)的動態(tài)特性 d. 只與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關8二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，當k增大時， a. 無阻尼

3、自然頻率n增大，阻力比增大 b. 無阻尼自然頻率n增大，阻力比減小 c. 無阻尼自然頻率n減小，阻力比減小 d. 無阻尼自然頻率n減小，阻力比增大9線性系統(tǒng)的時間響應 a. 由階躍響應與脈沖響應組成 b. 由瞬態(tài)響應與穩(wěn)態(tài)響應組成 c. 由各次諧波的穩(wěn)態(tài)響應組合而成 d. 由輸入與干擾信號的穩(wěn)態(tài)響應組成10瞬態(tài)響應的性能指標是根據哪一種輸入信號作用下的瞬態(tài)響應定義的 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)11一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，當k增大時，對系統(tǒng)性能的影響是 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12

4、以下性能指標中，不能反映系統(tǒng)響應速度的指標為 a. 上升時間tr b. 相位穿越頻率g c. 幅值穿越頻率c d. 調整時間ts13. 對于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關系，以下敘述中不正確的是 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. 低頻段的增益應充分大，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求14對于二階欠阻尼系統(tǒng)來說，它的阻尼比和固有頻率 a. 前者影響調整時間，后者不影響 b. 前者影響調整時間，后者不影響 c. 兩者都影響調整時間 d. 兩者都不影響調整時間15關于勞斯胡爾維茨穩(wěn)定性判據和乃奎斯特穩(wěn)定性

5、判據，以下敘述中正確的是 a. 勞斯胡爾維茨判據屬代數(shù)判據，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 b. 乃奎斯特判據屬幾何判據，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 c. 乃奎斯特判據是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 d. 以上敘述均不正確16所謂最小相位系統(tǒng)是指 a. 系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點和零點均在s平面左半平面 b. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面左半平面 c. 系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面右半平面 d. 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點和極點均在s平面右半平面17一閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)為 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.

6、 0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為418系統(tǒng)類型、開環(huán)增益k對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為 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19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是 a. b. c. d. 20二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間tr定義為 a. 達到穩(wěn)態(tài)值所需的時間   b. 達到穩(wěn)態(tài)值的90%所需的時間   c. 達到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間   d. 系統(tǒng)的響

7、應曲線第一次達到輸出穩(wěn)態(tài)值所需的時間一、 填空（本大題共13空，每空2分，共26分。將答案按順序寫在答題紙上。）1. 若，則lf(t)= 2一單位反饋系統(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 3一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)bode圖已知，其幅頻特性在低頻段是一條斜率為20db/dec的漸近直線，且延長線與0db線的交點頻率為c5，則當輸入為r(t)0.5t時，其穩(wěn)態(tài)誤差是 4二階系統(tǒng)的極點分別為s12，s24，系統(tǒng)增益為5，寫出其傳遞函數(shù) 5一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則其截止頻率是 6一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，當輸入時，則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅值是 7一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其相位角的表達式是 8某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，該

8、系統(tǒng)的單位脈沖響應函數(shù)是 9系統(tǒng)的單位脈沖響應函數(shù)為，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是 10乃奎斯特圖如圖所示，寫出對應該圖的傳遞函數(shù) 11一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)的時間常數(shù)t= 12. 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，其單位階躍響應曲線在t0處的斜率為 13一階微分環(huán)節(jié)，當頻率時，相頻特性 二、 計算題（共4小題，每小題12分，共計48分）1 如右圖所示的機械系統(tǒng)，輸入位移，輸出位移。1）建立系統(tǒng)的微分方程式； 2）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。2 某系統(tǒng)方塊圖如圖所示，簡化該方塊圖，求出其傳遞函數(shù)。3 系統(tǒng)方塊圖如下圖所示，輸入，,求系統(tǒng)在、各自單獨作用下的穩(wěn)態(tài)誤差和兩者共同作用時的穩(wěn)態(tài)誤差。4 系統(tǒng)的方塊圖如右圖所示1） 求系統(tǒng)的單位階躍響應；2） 當輸入正弦信號時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應。3） 求系統(tǒng)的阻尼比和固有圓頻率。三、 圖解題（共4小題，第1小題12分，2，3，4小題每題8分，共計36分）1 已知單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，在答題紙上按照下圖所給比例，繪制bode圖的幅頻圖和相頻圖（幅頻圖用漸近線表示即可，但必須注明各轉角頻率、各直線的斜率；相頻圖不要求精確）2 已知某系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的bode圖如下圖所示：1） 在答題紙上重新畫出該圖，在圖中并標出相位裕量、幅值裕