機(jī)械工程控制基礎(chǔ)第1階段測(cè)試題

江南大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育一階段測(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）層次：層次：身份證號(hào)：得分：時(shí)間：90分鐘學(xué)習(xí)中心（教學(xué)點(diǎn)）批次：專業(yè)：學(xué)號(hào)：姓名：一、單項(xiàng)選擇題（本題共15小題，每小題2分，共30分。）［苴玄妹陽鴻八十壬口斗,xQ）—xQ）+x3（t）—x（t）曰r、1、某系統(tǒng)的微分萬程為oooi則匕是（）。A、線性定常系統(tǒng)C、非線性系統(tǒng)2、開環(huán)系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于（）A、系統(tǒng)的實(shí)際輸出頃輸入與輸出之差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)的控制論問題C、自動(dòng)控制機(jī)床的控制論問題4、對(duì)于控制系統(tǒng)，反饋一定存在與于A、開環(huán)系統(tǒng)C、閉環(huán)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)C、反饋環(huán)節(jié)6、開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是（）。A、不能實(shí)行計(jì)算機(jī)控制C、容易引起不穩(wěn)定B、線性系統(tǒng)D、非線性時(shí)變系統(tǒng)B、系統(tǒng)的實(shí)際輸出與理想輸出之差。、輸入）。B、高精度加工機(jī)床的控制論問題D、機(jī)械工程領(lǐng)域中的控制論問題（）。B、線性定常系統(tǒng)D、線性時(shí)變系統(tǒng)）。B、運(yùn)算放大環(huán)節(jié)D、比例環(huán)節(jié)B、存在信息反饋D、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低B、*=巨+j；S2=^一j；D、以上都對(duì)7建,叫女*毛分:iVi刨r八土王口斗x（t）+2x（t）+3x（t）—4x（tB、*=巨+j；S2=^一j；D、以上都對(duì)As1=一1+jT2；s2=—1—J%'2；CSi=.2+j；s2=<2—j，；s3—08、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型是指（）的數(shù)學(xué)表達(dá)式。入、輸入信號(hào)C、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性B、輸出信號(hào)D、系統(tǒng)的特征方程)。B、1D、無法確定9、系統(tǒng)傳遞函數(shù)為G(s)=2/(2s2+3s+1)，則系統(tǒng)放大系數(shù)為A、0.5C、2)。B、1D、無法確定10、下圖所屬環(huán)節(jié)為()。A、微分環(huán)節(jié)C、導(dǎo)前環(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)C、G(s)=1/(s2+s+1)12、以下關(guān)于信息的說法正確的是(A、不確定性越小的事件信息量越大C、越大的事件信息量越大13、某傳遞函數(shù)G(s)=K1+K2(1/s)+K3s，A、比例環(huán)節(jié)C、慣性環(huán)節(jié)B、積分環(huán)節(jié)D、慣性環(huán)節(jié))。B、G(s)=1/(s2+3s+2)D、G(s)=(2s+1)/(s2+s+1))。B、不確定性越大的事件信息量越大D、越小的事件信息量越大則它是由()組成的。B、微分環(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)或過程中不存在反饋的有()。

B、電飯煲D、教學(xué)過程A、抽水馬桶C、并聯(lián)的電燈二、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。B、電飯煲D、教學(xué)過程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、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)；兩根為時(shí)，系統(tǒng)稱為過阻尼二階系統(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40分）1、下圖所示系統(tǒng)中，m「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，X］（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)X2（s）/F（s）。1rlVVV2、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-ee+2e-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)過程，畫出系統(tǒng)的原理方框圖，指出系統(tǒng)屬于哪一種類型?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、D

11、C12、B13、D14、D15、11、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三、簡(jiǎn)答題（本題共2小題，每小題5分，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）1、解：微分方程是]f二:氣-=氣無1[k（x-x）=mx取拉普拉斯變換，得X(s)=土[X(s)-X(s)]2ms12Xi(s)=F(s)+k[X2(s)-X<s)]m1s工=kF（s）s2（mms2+km+km）

2、解：由傳遞函數(shù)的定義有X(s)=sw、112Y(s)=一一+ss+2s+1Y(s)/Y(s)/X(s)=2s2+6s+2

s2+3s+23、解：由圖可得G2G3G4G3G4G2?1一G3G4H1=G2G3G41一G3G4H11—G3G4—1一G3G4H1+G2G3H21+G2??1-G3G4H1G4G1^G2G3G4C(s)='1一G3G4H1+G2G3H2=G1G2G3G4R^—G2G3G4~~—1-G3G4H1+G2G3H2+G1G2G3G4H31+G1??H31一G3G4H1+G2G3H24、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，列寫動(dòng)力學(xué)方程如下:M=J0?+C0+Rk(RO—x)m列寫動(dòng)力學(xué)方程如下:k(R0一x)=mx+ex:消除中間變量x，即可得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程mJO(4)+(mC+eJ)0+(R2km+Ce+kJ)0+k(eR2+C)0=mM+eM+kM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>0（AU<0），經(jīng)過電壓放大