電大機電控制工程基礎(chǔ)考試復(fù)習(xí)重點題庫

1、機電控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)丿一. 選擇題X. PI校正為（A）校正A滯后B.超前C滯后超前D超前滯后1 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則其時間常數(shù)為（D ）5 + 1AoSB. 4C tD.i3系統(tǒng)的根軌跡（A ）A起始于開環(huán)極點，終于開環(huán)零點B起始干閉環(huán)極點，終于閉環(huán)零點C起始于閉環(huán)零點，終于開環(huán)極點D起始于開環(huán)零點，終于開環(huán)極點宀系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為齊，則其時間常數(shù)為（C ）C 2D.I5二階系統(tǒng)的超調(diào)雖:o （ A ）A.只與：有關(guān)B.與'無關(guān)C.與和'無關(guān)C.與C°n和'都有關(guān)6. 勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷（A ）的穩(wěn)定性。A線性定常系統(tǒng) B.線性時變系統(tǒng)C非線性系統(tǒng)D任何系統(tǒng)

2、7. 已知Fs = !一 其原函數(shù)的終值（D ）s（s + 2）A oB.8C 0.75D0.58. 已知線性系統(tǒng)的輸入x（t）.輸出y（Q傳遞函數(shù)GQ）,則正確的關(guān)系是B cA y=JG（s）h B y（5）= G（5）-X（5）：c X(5)= y(5)G(5)： D y(t) = x(t) G(s) o9、設(shè)有一彈贊.質(zhì)雖、阻尼器機械系統(tǒng).如圖所示，以外力KQ為輸入雖，位移y（Q為輸出雖的運動微分方程式可以對圖中系統(tǒng)進行描述，那么這個微分方程的階次是：（B ）io.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為:則其無阻尼振蕩頻率Q和阻尼比為（4, +4s + lA 時滯環(huán)節(jié)：B 振蕩環(huán)節(jié)：C 微分環(huán)節(jié)：D 慣性

3、環(huán)節(jié)3a、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 :其單位階躍響應(yīng)為（B ）55 + 1tIIta 1- 5 ； bc 5-5 5 ； d 3-e 513、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個互不相等的實數(shù)，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（B ）A單調(diào)衰減B.單調(diào)上升C等幅振蕩D振蕩衰減葉 已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為 r（5）=匕T，那么系統(tǒng)處于（ C ）A欠阻尼:B 過阻尼：C 臨界阻尼：D 無阻尼巧、某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可能是（DTs + D , K"(S + d)16.根據(jù)下列幾個系統(tǒng)的特征方程.可以判斷肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為（B ）a asy +bs2 +cs + d = 0 :B

4、s4 +ass +bs2 -cs + d = 0；as4 + bs3 +cs + ds+ e = 0 ；其中o、b、c d、w均為不等于零的正數(shù)。"、下列開環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng).屬于最小相位系統(tǒng)的是（C ）o(5$ +1)(25 +1)B(T>o)：1 + 7>5 + 1(2$ +1)(3$ +1)i8.已知系統(tǒng)頻率特性為 51一購則該系統(tǒng)可表示為（a 5ejIK *5;D 5石川力J9q2 + 126題圖中R-C電路的幅頻持性為（B ）oR奶0IQ& （t）i二二 y （t）B _D 。卩+ 7糾2“已知系統(tǒng)頻率特性為.'沏+ 1，則該系統(tǒng)可表示為（B

5、J”，+ 1yjo)2 +1已知系統(tǒng)頻率特性為，十輸入為x（/） = sin2/時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為（5ja）+ A sin+ 儀"50）： B1 sin+/昇5。尸yJCO2 +1csin-以冬。）；D 1sin-甘5“）（25®，+123、理想微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率為（A ）A 20/j通過3=x點的厲線:B “20%化通過3"點的直線:C “20%“，通過3 =o點的直線:20%通過3“點的直線<4 系統(tǒng)如圖所示.G（.（s）為一個（c ）裝宜，實現(xiàn)起來比較簡譏。A 串聯(lián)校正:B并聯(lián)校正:C 混合校正:D正反饋校正。二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為詰：

6、則其無阻尼振蕩頻率糾和阻尼比為（C%、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個純虛根則系統(tǒng)的做位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（c ）B單調(diào)上升C等幅振蕩D振蕩衰減二.判斷題“ 一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的.則其開環(huán)極點位于S平面左半邊。(一)2、勞氏穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(+)3、【型系統(tǒng)和開環(huán)増益為系統(tǒng)在單位斜輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為8。(-)一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以5、二階系統(tǒng)的超調(diào)址越大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性越差。 )6、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及外輸入有關(guān)。()7、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸入無關(guān)。()8、若二階系統(tǒng)的阻尼比為。866則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)上定不是等幅振蕩。(+)9、反饋控制系統(tǒng)

7、.是指正反饋。(“)10、某環(huán)節(jié)的輸出址與輸入量的關(guān)系為y(t=Kx(t», K是一常數(shù).則稱其為比例環(huán)節(jié)。(+)it.已知系統(tǒng)頻率特性為5,則該系統(tǒng)可表示為5 沖 (“)M + 1J/+1xs 階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s) = l + rs,其頻率持性可表示為G(jco) = 1 + jrco=屮 +(9)»皿。(+)13、積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性是一條斜率為一 20%的直線。（+）仆 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)g（5） = -= 1（） 輸出與輸入的相位差是一90。（ “ ） 心+10.55 + 1巧、系統(tǒng)的幅頻特性、相頻持性収決干系統(tǒng)的輸入以及初始條件。（“）x6.圖中所示的頻率

8、特性是一個積分環(huán)節(jié)。（）迢、適合于應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)可以是線性系統(tǒng).也可以是非線性系統(tǒng)。（一）9某二階系統(tǒng)的特征根為兩個共轆純虛根.則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為衰減振蕩（一）30. 一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的.則其閉環(huán)極點位于S平面左半平面。（+）2】、兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，則這兩個系統(tǒng)具有相同的無阻尼自振蕩角頻率。（）X、増大系統(tǒng)的開壞增益.會使得系統(tǒng)的控制精度降低。（一）三.填空題X、系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端.就叫做O2復(fù)合控制系統(tǒng) 。3、我們把輸出址直接或間接地反饋到輸入端形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng).稱作 閉環(huán)控制系統(tǒng)。4、控制的任務(wù)實際上就是 形成控制作用的規(guī)律使不管

9、是否存在擾動，均能使被控制對彖 的輸出址滿足給定值的要求。5、系統(tǒng)受擾動后偏離/原工作狀態(tài).擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)這樣的系統(tǒng)是_ 穩(wěn)定 系統(tǒng)。6、自動控制系統(tǒng)主要元件的待性方程式的性質(zhì)，可以分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)。7、為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對 反饋雖進行測址,并將測址的結(jié)果反饋到輸入端與輸入雖相減得到偏差.再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除 偏差 C因此.整個控制系統(tǒng)形成一個 閉合回路。我們把輸出址直接或間接地反饋到 輸入 躋 形成閉環(huán)，參與控制的系統(tǒng)，稱作 閉環(huán)控制系統(tǒng)C8、題圖由圖中系統(tǒng)可知.輸入雖直接經(jīng)過控制器作用于被控制對彖，十出現(xiàn)擾動時.沒有人為Tf!t輸出

10、雖 不能按照輸入雖所期望的狀態(tài)去匸作,圖中系統(tǒng)是一個 開環(huán) 控制系統(tǒng)C9穩(wěn)定 系統(tǒng).否則為 不穩(wěn)定 系統(tǒng)。任何一個反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系 統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。2、對于函數(shù)/(/),它的拉氏變換的表達式為/(/上“力»XI. M位階躍信號對時間求導(dǎo)的結(jié)果是爪位脈沖函數(shù)°訊位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是_1os巧、的位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換為Aa* 6的拉氏變換為1oS + 1x5.幵引一1的原函數(shù)的初值f(0)=o 終值/(O0)=5(5 + 1)x6.已知/的拉氏變換為5則初值f(0)=X。(s + 2)2 +4”、f(t) = e21 sin 2t的拉氏變換為4($ +

11、2)2 +4i8> 若 £/(/)= FU)> 則 £嚴/(/) =F(s+a)ois 若F(s)貝ULMebYU、，30.微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為2,則它的幅頻持性的數(shù)學(xué)表達式是23,相頻特性的數(shù)學(xué)表達2“在初條件為零時.輸岀雖的拉氏變換與 輸入雖的拉氏變換 之比稱為線性系統(tǒng)（或 元件）的傳遞函數(shù)。=3、數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)輸入變塑、輸出變雖之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式,或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變雖之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式。S如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，方程是線性的,這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。冇關(guān) 與輸入 無關(guān) ：不同的物理系統(tǒng). 可以 有相同的傳遞函數(shù).傳遞函數(shù)與初始條件有關(guān) 環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是

12、如）_巾）_ K ° X（5）7i + 127.二階系統(tǒng)的標(biāo)準型式為 s2 +2©G + ®；38. I型系統(tǒng)開環(huán)增益為X6系統(tǒng)在單位斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差e（8）為,29.時間響應(yīng)山瞬態(tài) 響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。3。人9）= 四 =0丿&）|為系統(tǒng)的幅頻特性 ，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。0（o） = ZG（y）為系統(tǒng)的 相頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng).相位遲后® < 0）或超前（0 > 0）的持性。%頻率響應(yīng)是系統(tǒng)在止弦輸入信號下的響應(yīng)。3/慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為K o* &

13、quot; X(5) 7i + l勞、比輸入信號的角頻率3在某一范憫內(nèi)改變時所得到的一系列頻率的響應(yīng)稱為這個系統(tǒng)的_翅 率響應(yīng) 。34控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個過程。瞬態(tài)過程是抬系統(tǒng)從初始狀態(tài)到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過程：穩(wěn)態(tài)過程是扌斤時間t趨于 無窮時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。3s、若系統(tǒng)輸入為Asin cot.其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為Bsin(ef + 0)，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為n 2Ae _36. 2型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為4。dB/dec °37、對于一階系統(tǒng)，、"|3由。一8時，矢量D(i3) 順時針 方向旋轉(zhuǎn)蘭.則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。2否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。3

14、8. 訊位階躍函數(shù)的拉氏變換為人39、線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差取決于系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與參數(shù)。46若二階系統(tǒng)的阻尼比為o.s，則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為 衰減振蕩羋、慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)越大，系統(tǒng)的快速性越4, 若一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以x/s .說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個 枳分 環(huán)節(jié)。43負反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s).反饋通道上的傳遞函數(shù)為H(Q,則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) H(s) 閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)/ (x+ G(s)H(s)o44、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 K則該系統(tǒng)有2個極點.有亠條根軌跡分支。s(s + 1)45、 傳遞函數(shù) 2、+ I的零點為"Os ，極點為O、r、

15、94=s(s + 1X5 + 2)四、分析、計算綜合類型題I. 設(shè)収位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:G (S)試求階躍響應(yīng)的性能抬標(biāo)5(45 +1)及匚答案：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：W(S) =025衛(wèi)+0.25$ + 025與二階傳遞函數(shù)的標(biāo)準形式 冰相比較.可知：CO?” “心，s2 +2Q+ e'n2®廠。心所以con = 0.5 . C = 025.系統(tǒng)為欠阻尼狀態(tài).貝|：叫=3“J1 一孑=0.484P = arccos( = 760所以，單位階躍響應(yīng)的性能抬標(biāo)為：5% = e-/v，TT=44o/$ =3.5/如廣28sx.已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：g(S)="

16、S(0.2S + T)(0.(MS + l)試：x).繪出對數(shù)漸近幅頻特性曲線厶(3)以及相頻特性曲線ZG：.)用對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性。答案：X）.（X）該系統(tǒng)是由枳分.放大和兩個慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的：（Z）K = 3O2olgK = 26 分貝co. = = = 53】=丄=! = 251 T 0.27；0.04（3）低頻為積分放大環(huán)節(jié)，在0=1. K=6分貝處作odB/io倍頻線在3=5處作-4oJB/io倍頻線，在0=25處作-6odB/io倍頻線判斷穩(wěn)定性由圖上可知L（3）。的部分，p（3）對一兀無穿越，所以系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。3巾位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：Gk（5）=試求在輸

17、入信號為X（t） = 5 + t作用下5（5 + 1）的穩(wěn)態(tài)誤差。解：系統(tǒng)是I型系統(tǒng)t x(t)=5 時位貝誤差莎:數(shù) K = limG.(5)= lim= ooP 一0，T()S(S + 1)Moc) = T777 = o時，速度誤差系數(shù)億=lim,GJs) = lims = 10" 宀 *5如1)(oc)= -77=O故系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差：£(oo) = J (oc) +勺(oo) = 0 + 0=014設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)GCy) = -=5,求輸入信號為正弦信號，頻率為y=xHz.振幅為754-10.55 + 1X° = s，初相為。時.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。答案：由0

18、(5)= 一-一 可以看出G(s)是由放大環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)組成，放大環(huán)節(jié)貝影響輸出0.55 + 1雖的幅值.而慣性環(huán)節(jié)對輸岀雖的幅值和相位都有影響。x)輸出雖的頻率與輸入雖的頻率相同J=iHz.所以cd = 2/rf = 6.28 (“d/s)3)輸出址與輸入址的相位差慣性環(huán)節(jié)的相位(滯后)© = -arctgT3 = -arctfi0.5 x 6.3 = -cc/g35 = -72.4°3)輸出雖的幅值= 5x5x13.14; + != 7.584)穩(wěn)態(tài)輸出y(t) = Yq sin(ot + 0) = 7.58sin(6.3r 一 72.4°)5已知單位負反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為G" 4 i|算系統(tǒng)的阻尼比S無阻尼振蕩角頻率s（s +1）3d的及調(diào)節(jié)時間“（艸人答;系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)數(shù)G（S）=與標(biāo)準傳遞函數(shù)相比較得出廠 +$ + 4C =0.353d = 2tS（5<H>） = 6（3）6.已知系統(tǒng)的特征方程如下.試判別系統(tǒng)匸程的穩(wěn)定性。D(s)