機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第1階段測(cè)試題

1、江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育第一階段測(cè)試卷考試科目 : 機(jī)械工程控制基礎(chǔ) （第一章、第二章） （總分 100 分）時(shí)間： 90 分鐘學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)）批次：層次：專業(yè)：學(xué)號(hào)：身份證號(hào)：姓名：得分：一、單項(xiàng)選擇題 （本題共15 小題，每小題2 分，共 30分。）1、某系統(tǒng)的微分方程為xo (t)xo (t )xo3 (t )xi (t ) 則它是（）。A、線性定常系統(tǒng)B、線性系統(tǒng)C、非線性系統(tǒng)D、非線性時(shí)變系統(tǒng)2、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于（）。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3、機(jī)械工程控制論的研究對(duì)象是（）。A、機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的控制論問(wèn)題B、高精度加工機(jī)床的

2、控制論問(wèn)題C、自動(dòng)控制機(jī)床的控制論問(wèn)題D、機(jī)械工程領(lǐng)域中的控制論問(wèn)題4、對(duì)于控制系統(tǒng)，反饋一定存在與于（）。A、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)B、線性定常系統(tǒng)C、閉環(huán)系統(tǒng)D、線性時(shí)變系統(tǒng)5、閉環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中存在（）。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)6、開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是（）。A、不能實(shí)行計(jì)算機(jī)控制B、存在信息反饋C、容易引起不穩(wěn)定D、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低7、線性定常系統(tǒng)的微分方程為xo (t )2xo (t )3xo (t)4xi (t ) 則該系統(tǒng)極點(diǎn)為（）。A、 s11 j 2; s21 j 2;B、 s12j; s22 j ;C、 s12 j; s22j ; s30D、以上都對(duì)8、系統(tǒng)

3、數(shù)學(xué)模型是指（）的數(shù)學(xué)表達(dá)式。A、輸入信號(hào)B、輸出信號(hào)C、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性9、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=2 / (2sA、 0.5BC、2D10、下圖所屬環(huán)節(jié)為（）。D、系統(tǒng)的特征方程2、 1、無(wú)法確定）。A、微分環(huán)節(jié)B、積分環(huán)節(jié)C、導(dǎo)前環(huán)節(jié)D、慣性環(huán)節(jié)11、以下傳遞函數(shù)屬于振蕩環(huán)節(jié)的是（）。A、 G(s)=(2s+1) / (s2+3s+2)B、 G(s)=1 / (s2+3s+2)C、 G(s)=1 / (s2+s+1)D、 G(s)=(2s+1) / (s2+s+1)12、以下關(guān)于信息的說(shuō)法正確的是（）。A、不確定性越小的事件信息量越大B、不確定性越大的事件信息量越大C、越大的事件信息量越大

4、D、越小的事件信息量越大13、某傳遞函數(shù) G(s)=K1+K2(1/s)+K 3s，則它是由（）組成的。A、比例環(huán)節(jié)B、微分環(huán)節(jié)C、慣性環(huán)節(jié)D、PID 環(huán)節(jié)14、以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型說(shuō)法正確的是（）。A、只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型表示B、所有系統(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15、在下列系統(tǒng)或過(guò)程中不存在反饋的有（）。A、抽水馬桶B、電飯煲C、并聯(lián)的電燈D、教學(xué)過(guò)程二、填空題 （本題共6 小題，每空1 分，共 10 分）1、 自動(dòng)控制系統(tǒng)按元件的靜態(tài)特性分類，可分為：_和 _ 。2、和準(zhǔn)確性是對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)性能的基本要求。3

5、、線性系統(tǒng)符合疊加原理, 線性系統(tǒng)初始條件為零時(shí), 幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)作用在系統(tǒng)上所產(chǎn)生的輸出信號(hào)等于的和。4、用時(shí)域法分析控制系統(tǒng)時(shí)，最常用的典型輸入信號(hào)是_。5 、當(dāng)二階系統(tǒng)的特征方程的兩根為_(kāi) 時(shí) , 系統(tǒng)稱為臨界阻尼系統(tǒng) ； 兩 根 為 _ 時(shí) ， 系 統(tǒng) 稱 為 欠 阻 尼 二 階 系 統(tǒng) ； 兩 根 為_(kāi) 時(shí)，系統(tǒng)稱為過(guò)阻尼二階系統(tǒng)。6、一階系統(tǒng)1 /(Ts+1)的單位階躍響應(yīng)為。三、簡(jiǎn)答題 ( 本題共 2 小題，每小題5 分，共 10 分 )1、控制系統(tǒng)中常用的典型信號(hào)有哪些？2、定值控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？四、計(jì)算題 （本題共4 小題，每小題10 分，共 4

6、0 分）1、下圖所示系統(tǒng)中，m1、m2 是質(zhì)量， k 為彈簧的彈性系數(shù)，摩擦力為零， f （ t ）為外力， x1（ t ）、x2（ t ）位移。求系統(tǒng)的微分方程、動(dòng)態(tài)框圖和傳遞函數(shù)X 2（ s） /F （ s）。2 、若某線性定常系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下，其輸出為y(t) 1 e 2t2e t 。試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。3、系統(tǒng)如圖所示，求C（s） /R（ s）。4、求下圖所示機(jī)械系統(tǒng)的微分方程。圖中M 為輸入轉(zhuǎn)矩， Cm 為圓周阻尼，J 為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。五、應(yīng)用題 （本題共1 小題，每小題10 分，共 10 分）下圖為恒溫箱的溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，當(dāng)恒溫箱溫度變化時(shí)，試述系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程，畫(huà)出系統(tǒng)的原理

7、方框圖，指出系統(tǒng)屬于哪一種類型？電壓放功率放大器大器電機(jī)減速器U Ur- Uf熱電偶電阻絲調(diào)壓器220附：參考答案：一、單項(xiàng)選擇題 （本題共15 小題，每小題2 分，共 30 分）1、 C2、 D3、 D4、 C5、 C6、 D7、 A8、 C9、 B10、D11、 C12、 B13、 D14、 D15、 C二、填空題 （本題共6 小題，每空1 分，共 10 分）1、線性控制系統(tǒng)非線性控制系統(tǒng)2、穩(wěn)定性快速性3、各輸入信號(hào)單獨(dú)作用時(shí)所產(chǎn)生的輸出信號(hào)4、單位階躍信號(hào)5、兩相等的負(fù)實(shí)數(shù)根兩共軛復(fù)數(shù)根兩不相等的負(fù)實(shí)數(shù)根6、 y(t) 1 - e t/T三、簡(jiǎn)答題 ( 本題共 2 小題，每小題5 分，

8、共 10 分 )1、答：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)、單位斜坡（速度）函數(shù)、單位加速度（拋物線）函數(shù)、單位脈沖函數(shù)和正弦函數(shù)。2、答：定值控制系統(tǒng)的輸入量是恒值，不變。伺服系統(tǒng)的輸入量是變化的，卻變化規(guī)律是未知的。程序控制系統(tǒng)的輸入量是變化的，變化規(guī)律是已知的。各種系統(tǒng)都要求被控量與輸入量一致，誤差在允許范圍內(nèi)。四、計(jì)算題 （本題共4 小題，每小題10 分，共 40 分）f (t ) k (x2 x1 ) m1 x11、解：微分方程是k ( x1x2 ) m2 x2X 2 ( s)k X1 (s) X 2 ( s)取拉普拉斯變換 ,得m2 s2X 1F (s) k X 2 (s) X 1 (s)( s)m1

9、s2化簡(jiǎn)框圖時(shí)可按虛線移動(dòng)分支點(diǎn)。也可用梅森公式，一條前向通路，2 個(gè)回路。X 2 ( s)kF (s)s2 (m1m2 s2km1 km2 )2、解：由傳遞函數(shù)的定義有1X i (s)s112Y(s)2s 1s sY( s) / Xi (s)2s26s2s23s23、解：由圖可得G3G4G3G4G 2G2G3G41 G3G4H 11 G3G4H 11G3G4H 21G3G4H 1 G 2G3H 2G 21 G3G4H 1 G4C ( s)G1G2G3G4G1G2G3G41G3G4H 1 G2G3H 2R( s)1G1G2G3G41 G3G4H 1 G2G3H 2 G1G 2G3G4H 31H 3G3G4H 1 G2G3H 24、解：設(shè)系統(tǒng)輸入為M( 即 M(t) ，輸出為 (即 (t) )，分別對(duì)圓盤和質(zhì)塊進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，MJCmRk(Rx)列寫(xiě)動(dòng)力學(xué)方程如下：k( Rx)mxcx消除中間變量x，即可得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程mJ( 4)( mCmcJ )( R 2kmCmckJ )k(cR2C m )mMcMkM五、應(yīng)用題 （本題共 1 小題，每小題 10 分，共 10 分）解：當(dāng)恒溫箱溫度低于（高于）設(shè)定溫度值時(shí)，則有Uf<Ur （Uf>Ur ），差值 U>