大工16秋《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》期末考試復(fù)習(xí)題[大工16秋《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》期末考試復(fù)習(xí)題

1、機(jī) 密啟用前大連理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院2016年秋機(jī)械工程控制基礎(chǔ)期末考試復(fù)習(xí)題 注意事項：本復(fù)習(xí)題滿分共：452分。一、單項選擇題（本大題共18小題，每小題2分，共36分）題號12345678910答案BDDAADACCA題號1112131415161718答案CBDBCCCB1、當(dāng)二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點分布在s平面的虛軸上時，系統(tǒng)的阻尼比z為（ ）。Az<0 Bz=0 C0<z<1 Dz12、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件下（ ）。A系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比 B系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比C系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比 D系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸

2、入信號的拉氏變換之比3、已知函數(shù)，則的終值（ ）。A0 B¥ Ca D1/a4、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，則無阻尼自然頻率等于（ ）。A10rad/s B0.1rad/s C1rad/s D0.01rad/s5、作為一個控制系統(tǒng)，一般來說（ ）。A開環(huán)不振蕩 B閉環(huán)不振蕩 C開環(huán)一定振蕩 D閉環(huán)一定振蕩6、系統(tǒng)不穩(wěn)定時，其穩(wěn)態(tài)誤差為（ ）。A+¥ B-¥ C0 D以上都不對7、一階單位反饋系統(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（ ）。AK0 BK1 C0K10 DK18、某一系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)加速度誤差為一常數(shù)，則該系統(tǒng)為（ ）系統(tǒng)。A0型 BI型 C型 D以上選項都不對

3、9、以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是（ ）。A穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù) B穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)輸入和干擾C穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān) D系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差為0 10、在直流電動機(jī)的電樞回路中，以電流為輸出，電壓為輸入，兩者之間的傳遞函數(shù)是（ ）。A比例環(huán)節(jié) B積分環(huán)節(jié) C慣性環(huán)節(jié) D微分環(huán)節(jié)11、開環(huán)增益K增加，系統(tǒng)的穩(wěn)定性（ ）。A變好 B變差 C不變 D不一定12、自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須具有（ ）。A給定元件 B檢測元件 C放大元件 D執(zhí)行元件13、在階躍函數(shù)輸入作用下，阻尼比（ ）的二階系統(tǒng)，其響應(yīng)具有減幅振蕩特性。A0 B>1 C1 D0<

4、;<114、如果自控系統(tǒng)微分方程的特征方程的根在復(fù)平面上的位置均在右半平面，那么系統(tǒng)為（ ）系統(tǒng)。A穩(wěn)定 B不穩(wěn)定 C穩(wěn)定邊界 D不確定15、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)時間響應(yīng)的快速性（ ）。A與K有關(guān) B與K和T有關(guān) C與T有關(guān) D與輸入信號大小有關(guān)16、 一階閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)為（ ）。A0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8 BI型系統(tǒng)，開環(huán)增益為8CI型系統(tǒng)，開環(huán)增益為4 D0型系統(tǒng)，開環(huán)增益為417、線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于（ ）。A線性系統(tǒng)有外加輸入，非線性系統(tǒng)無外加輸入B線性系統(tǒng)無外加輸入，非線性系統(tǒng)有外加輸入C線性系統(tǒng)滿足疊加原理，非線性系統(tǒng)不滿足疊加原理D

5、線性系統(tǒng)不滿足疊加原理，非線性系統(tǒng)滿足疊加原理18、令線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項式為零，則可得到系統(tǒng)的（ ）。A代數(shù)方程 B特征方程 C差分方程 D狀態(tài)方程二、填空題（本大題共40小空，每小空2分，共80分）答案：1快2小3負(fù)實軸4好5阻尼比6增大7快80 （二者不可互換）9指數(shù)109011偏差 偏差12穩(wěn)定性 準(zhǔn)確性 快速性13極點 零點14正弦函數(shù) 幅頻 相頻15瞬態(tài)響應(yīng) 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)16串聯(lián) 并聯(lián) 反饋聯(lián)接17根據(jù)已知系統(tǒng)的微分方程求解 根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)求解 通過實驗測得18靜態(tài)位置誤差系數(shù) 靜態(tài)速度誤差系數(shù) 靜態(tài)加速度誤差系數(shù)19動態(tài)誤差 穩(wěn)態(tài)誤差20初始 穩(wěn)定 （二者不可互換）21

6、提高系統(tǒng)開環(huán)增益 增加系統(tǒng)的型號數(shù) 復(fù)合控制 前饋控制1、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在t0處的斜率越大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越 。2、一階系統(tǒng)的時間常數(shù)T越小，系統(tǒng)跟蹤單位斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差越 。3、系統(tǒng)的相位穿越頻率是開環(huán)極坐標(biāo)曲線與 相交處的頻率。4、系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的相位裕量越大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性越 。5、 控制系統(tǒng)的最大超調(diào)量只與 有關(guān)。6、欠阻尼二階系統(tǒng)的輸出信號隨阻尼比減小振蕩幅度 。7、慣性環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)角頻率越大其輸出響應(yīng)越 。8、型系統(tǒng)跟蹤斜坡信號的穩(wěn)態(tài)誤差為 ，其靜態(tài)位置誤差系數(shù)等于 。9、當(dāng)輸入量發(fā)生突變時，慣性環(huán)節(jié)的輸出量不會突變，而是按 曲線變化。10、積分環(huán)節(jié)的輸出比輸入滯后 度。1

7、1、自動控制系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)過程是用檢測到的 糾正 。12、對控制系統(tǒng)的基本要求主要有：_、_、_。13、最小相位系統(tǒng)是指系統(tǒng)的傳遞函數(shù)在復(fù)平面的右半平面內(nèi)無_和_的系統(tǒng)。14、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對_輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括_與_兩種特性。15、穩(wěn)定系統(tǒng)的時間響應(yīng)分為_與_。16、控制系統(tǒng)的基本聯(lián)接方式有_、_和_。17、頻率特性可以通過三種方法求取，包括_、_ 和_。18、靜態(tài)誤差系數(shù)包括_、_和_。19、系統(tǒng)的誤差可以分為_和_。20、系統(tǒng)在輸入信號的作用下，輸出量從_狀態(tài)到_狀態(tài)的響應(yīng)過程稱為瞬態(tài)響應(yīng)。21、減小穩(wěn)態(tài)誤差的方法有_、_、_、_。三、判斷題（本大題共18小題，每小題2分，共3

8、6分）題號12345678910答案××題號1112131415161718答案××××1、 0型系統(tǒng)不能跟蹤單位斜坡輸入，其穩(wěn)態(tài)誤差為¥。2、 型系統(tǒng)能夠跟蹤單位斜坡輸入，但是具有一定的穩(wěn)態(tài)誤差。3、 峰值時間為響應(yīng)曲線超過其穩(wěn)態(tài)值而達(dá)到第一個峰值所需的時間。4、兩個二階系統(tǒng)的超調(diào)量Mp%相等，則此二系統(tǒng)具有相同的wn和z。5、一階慣性環(huán)節(jié)的階躍響應(yīng)曲線是穩(wěn)定的、無振蕩曲線。6、當(dāng)阻尼比一定時，無阻尼自然頻率越大，系統(tǒng)能更快達(dá)到穩(wěn)定值，響應(yīng)的快速性越好。7、開環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng)將其閉環(huán)后的系統(tǒng)一定穩(wěn)定。8、由線性定常系統(tǒng)的微分方

9、程可以得到傳遞函數(shù)。9、一個傳遞函數(shù)只能表示一個輸入對一個輸出的關(guān)系，只適合于單輸入單輸出系統(tǒng)的描述，無法描述系統(tǒng)內(nèi)部中間變量的變化情況。10、時間響應(yīng)分析和頻率特性分析都能揭示系統(tǒng)動態(tài)特性。 11、自動控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)中必須有檢測元件。12、上升時間為反映控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的指標(biāo)。13、可以用疊加原理的系統(tǒng)是線性系統(tǒng)。14、降低系統(tǒng)的增益將使系統(tǒng)的穩(wěn)定變差。15、衡量慣性環(huán)節(jié)慣性大小的參數(shù)是阻尼比。16、.輸出信號對控制作用有影響的系統(tǒng)為閉環(huán)系統(tǒng)。17、隨動系統(tǒng)要求系統(tǒng)的輸出信號能跟隨輸入信號變化。18、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對不同頻率正弦輸入信號的脈沖響應(yīng)。四、名詞解釋（本大題共40小題，每小題6

10、分，共240分）1、自動控制：在沒有人直接參與的情況下，利用控制器使生產(chǎn)過程或被控制對象的某一物理量自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行。2、系統(tǒng)：由相互聯(lián)系、相互作用的若干部分構(gòu)成且具有一定運動規(guī)律的一個有機(jī)整體。3、反饋：輸出量通過適當(dāng)?shù)臏y量裝置將信號全部或是一部分返回輸入端，使之與輸入量進(jìn)行比較。4、開環(huán)控制系統(tǒng)：當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)每一環(huán)節(jié)的輸入不受系統(tǒng)的輸出影響時，這樣的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。5、閉環(huán)控制系統(tǒng)：當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)的任一環(huán)節(jié)的輸入受到系統(tǒng)的輸出影響時，這樣的系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。6、恒值系統(tǒng)：在外界作用下，系統(tǒng)的輸出能基本保持為常值的系統(tǒng)稱為恒值系統(tǒng)。7、隨動系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出能相應(yīng)于輸入在廣闊范圍里

11、按任意規(guī)律變化的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)。8、程序控制系統(tǒng)：在外界作用下，系統(tǒng)的輸出按預(yù)定程序變化的系統(tǒng)稱為程序控制系統(tǒng)。9、連續(xù)系統(tǒng)：如果系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)之間所傳遞的信息都是時間的連續(xù)信號，這樣的系統(tǒng)稱為連續(xù)系統(tǒng)。10、采樣系統(tǒng)或離散系統(tǒng)：如果在系統(tǒng)中，計算機(jī)參與工作時，環(huán)節(jié)之間所傳遞的信息除了有連續(xù)信號外，還有離散信號，這樣的系統(tǒng)稱為采樣系統(tǒng)或離散系統(tǒng)。11、定常系統(tǒng)：描述系統(tǒng)微分方程的系數(shù)不隨時間而變化的系統(tǒng)稱為定常系統(tǒng)。12、時變系統(tǒng)：描述系統(tǒng)微分方程的系數(shù)隨時間變化的系統(tǒng)，稱為時變系統(tǒng)。13、反饋信號：從系統(tǒng)/元件輸出端取出信號，經(jīng)過變換后加到系統(tǒng)/元件的輸入端，即為反饋信號。14、偏差信號（或

12、偏差）：輸入信號與主反饋信號之差。15、誤差信號（或誤差）：指系統(tǒng)輸出量的實際值與希望值之差。16、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性：動態(tài)過程的振蕩傾向和系統(tǒng)能否恢復(fù)平衡狀態(tài)的能力。17、控制系統(tǒng)的快速性：當(dāng)系統(tǒng)輸出量與給定量之間產(chǎn)生偏差時，消除這種偏差過程的快速程度。18、系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型：系統(tǒng)的輸出與輸入之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。19、線性系統(tǒng)：如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是線性的，這種系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。20、傳遞函數(shù)：當(dāng)全部初始條件為零時，輸出量y(t)的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比叫做系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。21、結(jié)構(gòu)框圖：將系統(tǒng)中各元件的名稱或功用寫在框圖單元中，并標(biāo)明它們之間的連接順序和信號流向，主要用來說明系統(tǒng)構(gòu)成和工作

13、原理。22、函數(shù)框圖：把元件或環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)寫在框圖單元內(nèi)，并用表明信號傳遞方向的箭頭將這些框圖單元連接起來，主要用來說明環(huán)節(jié)特性、信號流向及變量關(guān)系，便于分析系統(tǒng)。23、前向通路：信號沿箭頭方向從輸入直到輸出，并且每一路徑不重復(fù)的被經(jīng)過。24、閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)：反饋信號與偏差信號之比。25、時間響應(yīng)：控制系統(tǒng)在典型輸入信號的作用下，輸出量隨時間變化的函數(shù)關(guān)系稱為系統(tǒng)的時間響應(yīng)。26、瞬態(tài)響應(yīng)：系統(tǒng)在某一輸入信號的作用下，輸出量從初始狀態(tài)到穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程稱為瞬態(tài)響應(yīng)。27、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)：在某一輸入信號的作用后，時間趨于無窮大時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。28、延遲時間：響應(yīng)曲線第一次達(dá)到

14、穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間。29、上升時間：響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%，或從0上升到100%所需的時間。30、調(diào)整時間：在響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)線上，用穩(wěn)態(tài)值的百分?jǐn)?shù)作一個允許誤差范圍，響應(yīng)曲線第一次達(dá)到并永遠(yuǎn)保持在這一允許誤差范圍內(nèi)所需要的時間，叫做調(diào)整時間。31、一階系統(tǒng)：能用一階微分方程描述的系統(tǒng)稱為一階系統(tǒng)。32、系統(tǒng)的幅頻特性：輸出信號與輸入信號的幅值之比。33、系統(tǒng)的相頻特性：輸出信號與輸入信號的相位之差隨頻率的變化。34、幅值穿越頻率：對數(shù)幅頻特性曲線與橫坐標(biāo)軸相交處的頻率稱為幅值穿越頻率。35、零點：傳遞函數(shù)分子為零的s值。36、極點：傳遞函數(shù)分母為零的s值。37、最小相位傳遞函數(shù)：若復(fù)平面的右半平面內(nèi)既無零點也無極點的傳遞函數(shù)稱為最小相位傳遞函數(shù)。38、勞斯判據(jù)：依據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)特征方程式對系統(tǒng)的穩(wěn)定性做出判別。39、奈奎斯特判據(jù)：依據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)極坐標(biāo)圖與（1，0）點之間的位置關(guān)系對閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性作出判別。40、穩(wěn)態(tài)誤差：系統(tǒng)從一個穩(wěn)態(tài)過度到另一個穩(wěn)態(tài)，或系統(tǒng)受擾動又重新平衡后，系統(tǒng)可能會出現(xiàn)偏差，這種偏差稱為穩(wěn)態(tài)誤差。五、 計算題（本大題共3小題，每小題20分，共60分）1、設(shè)某系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，試確定系統(tǒng)穩(wěn)定時系數(shù)K的取值范圍。圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)解：由結(jié)構(gòu)圖寫出閉環(huán)傳遞函數(shù)為 系統(tǒng)閉環(huán)特征方程式為列出羅斯表如下：（3分