2011機(jī)械控制工程試題15份

1、.貴州大學(xué)明德學(xué)院2010-2011 學(xué)年重修考試試卷 機(jī)械工程控制基礎(chǔ)注意事項(xiàng)：1. 請(qǐng)考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號(hào)和年級(jí)專業(yè)。2. 請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫答案。3. 不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時(shí)間為120分鐘。題 號(hào)一二總 分統(tǒng)分人得 分得 分評(píng)分人 一、單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確的答案，并將其號(hào)碼寫在下表內(nèi)。每小題2分，共20分）題號(hào)12345678910答案1、控制工程主要研究并解決的問題之一是 。 A.系統(tǒng)已定，輸入不確定，求系統(tǒng)的輸出 B.系統(tǒng)已定，輸入已知，求系統(tǒng)的輸出(響

2、應(yīng)) C.系統(tǒng)已定，規(guī)定系統(tǒng)的輸入 D.系統(tǒng)不定，輸入已知，求出系統(tǒng)的輸出(響應(yīng))2、設(shè)，則 。 A、 B、 C、 D、3、某系統(tǒng)的微分方程為，它是 。A、線性時(shí)變系統(tǒng) B、非線性系統(tǒng)C、線性定常系統(tǒng) D、無法確定4、對(duì)于單位負(fù)反饋 。A、系統(tǒng)的誤差等于偏差 B、系統(tǒng)的誤差不等于偏差 C、系統(tǒng)的誤差不等于偏差，但存在一定的關(guān)系 D、無法確定5、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=，它是 。A、延時(shí)環(huán)節(jié) B、比例環(huán)節(jié) C、慣性環(huán)節(jié) D、積分環(huán)節(jié)6、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=，其零、極點(diǎn)是 。A、零點(diǎn)s=-6；極點(diǎn)s=-2，s=-5 B、零點(diǎn)s=-2；極點(diǎn)s=-6,s=-5C、零點(diǎn)s=-2，s=-6；極

3、點(diǎn)s=-5 D、零點(diǎn)s=2；極點(diǎn)s=6,s=57、一個(gè)線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于 。A、系統(tǒng)的輸入 B、系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)C、系統(tǒng)的初始狀態(tài) D、外界干擾8、利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)，中的Z表示意義為 。 A、開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S左半平面的個(gè)數(shù) B、開環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù) C、閉環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù) D、閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個(gè)數(shù)9、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、0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為410、當(dāng)時(shí)，各型乃氏曲線均趨于0，從第幾象限趨于零取決于開環(huán)傳遞

4、函數(shù)的 。A、分母階次 B、分母、分子階次差C、分子階次 D、分母、分子階次和得 分評(píng)分人二、計(jì)算作圖題（共80分）1、如圖機(jī)械系統(tǒng)，其中K=4，c=2 ，m=1為常數(shù)，阻尼器的阻尼比c與物體m在力f(t)的作用下移動(dòng)的速度成正比，且物體m的位移為y(t)。試求：（1）系統(tǒng)的微分方程；（2）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。（10分）y(t)f(t)kcm2、化簡下列方框圖，寫出步驟，求出系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)（方法不限）。（15分）G1H2H1G2G3G4G5XiXo3、已知控制系統(tǒng)的方框圖如下所示，當(dāng)有一單位階躍信號(hào)作用于系統(tǒng)時(shí)，試求系統(tǒng)的性能指標(biāo)、和（）。（12分）XiXo4、已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)

5、為，試求輸入為時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（15分）5、已知系統(tǒng)的特征方程為，試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（10分）6、作的近似伯德圖。（幅頻可用漸進(jìn)線，相頻不要求很精確） （18分）參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（A卷）一、 單項(xiàng)選擇題（在每小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確的答案，并將其號(hào)碼寫在下表內(nèi)。每小題2分，共20分）題號(hào)12345678910答案BCCACBBDCB二、 計(jì)算作圖題（80分）1、解：輸入，輸出，設(shè)中間變量、。(1) 寫出系統(tǒng)的微分方程 3分 2分由于 ，所以，系統(tǒng)的微分方程為 1分（2） 寫出系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 2分 2分2、方法一： 所以，方法二：5分解：系統(tǒng)有兩條前向通道： , 1分 系統(tǒng)有四個(gè)

6、回環(huán)，其傳輸之和為： 2分系統(tǒng)沒有兩兩互不接觸回環(huán)，所以 1分 ， 1分 5分3、解：系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 2分因此有 （） ， 2分 （） 2分所以， 峰值時(shí)間 （s） 2分 調(diào)節(jié)時(shí)間 （s） （） 2分 最大超調(diào)量 2分4、解：求系統(tǒng)的靜態(tài)誤差系數(shù) 3分 3分 3分由于系統(tǒng)為單位負(fù)反饋系統(tǒng)，所以穩(wěn)態(tài)誤差等于穩(wěn)態(tài)偏差，即 2分 4分 5、解：列勞斯表如下 1 3 5 1分 1 3 0 1分 5 0 2分 < 0 0 0 1分 5 0 0 1分 由于勞斯表的第一列有小于和0的元素，所以系統(tǒng)不穩(wěn)定。 4分6、解：（1）標(biāo)準(zhǔn)化 2分 （2）求轉(zhuǎn)角頻率 的轉(zhuǎn)角頻率 1分 的轉(zhuǎn)角頻率 1分（3）畫低頻漸近線 2分 確定基準(zhǔn)點(diǎn)為 （1，20lg10） 因此，過基準(zhǔn)點(diǎn) （1，20）作斜率的斜線，如圖（4）在低頻漸近線的基礎(chǔ)上，當(dāng) 時(shí)，畫斜率為的水平線；當(dāng) 時(shí)，畫斜率為的斜線，即