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文檔簡介

一、選擇題:

1、某系統(tǒng)的微分方程為3%⑺+2氏⑺+5%⑺=4%⑺,它描述的是

A、線性時變系統(tǒng)B、線性定常系統(tǒng)

C、非線性系統(tǒng)D、非線性時變系統(tǒng)

2、已知f(t)=0.5t+l,則I,[f(t)]=。

A、s+0.5s2B、0.5s2C、7A■+'D>丁

2s-s2s

3、一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=7則其轉(zhuǎn)角頻率力為___________o

5+2

A、2rad/sB、0.5rad/s

C、5rad/sD、10rad/s

4、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=(,+5)(S-3),則系統(tǒng)的零極點為。

(25+1)(5-2)

A、零點s尸-0.5,S2=2;極點s尸-5,S2=3

B、零點SL5,S2=-3;極點SLO.5,S2=2

C、零點s尸-5,S2=3;極點slT,S2=2

D、零點s尸-5,S2=3;極點Si=-0.5,S2=2

5、典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時間與有關(guān),

A、增益B、誤差帶

C、增益和阻尼比D、阻尼比和無阻尼固有頻率

6、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

7、以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說法正確的是o

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)的輸入和干擾

C、穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、輸入和干擾等有關(guān)

D、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差始終為0

8、反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中存在o

A、反饋回路B、慣性環(huán)節(jié)

C、積分環(huán)節(jié)D、PID

9、設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s、14S+40s+40K=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值取值范圍

為。

A、K>0B、0<K<14C、K>14D、K<0

10、設(shè)控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=——---,該系統(tǒng)為

S(S+1)(5+2)

A、0型系統(tǒng)B、I型系統(tǒng)

C、II型系統(tǒng)D、III型系統(tǒng)

11、已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)=————,則該系統(tǒng)_________<

s(s+2)(s—7)

A、穩(wěn)定B、不穩(wěn)定C、臨界穩(wěn)定D、無法判斷

12、某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=不J,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為

(Ts+1)-----------

A、B、"句''、。、

13、某二階系統(tǒng)阻尼比C為0.2,則系統(tǒng)階躍響應(yīng)為o

A、發(fā)散振蕩B、單調(diào)衰減C、衰減振蕩D、等幅振蕩

14、二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間為o

A、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間

B、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達到穩(wěn)態(tài)值的時間

C、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的時間

D、系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間

15、二階欠阻尼系統(tǒng)的性能指標(biāo):上升時間、峰值時間和調(diào)整時間反映了系統(tǒng)的

穩(wěn)定性B、響應(yīng)的快速性

C、精度D、相對穩(wěn)定性

16、已知閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為&)=2c咒八,則該系統(tǒng)的型次

和開環(huán)增益為O

A、n型系統(tǒng),開環(huán)增益為25B、II型系統(tǒng),開環(huán)增益為100

C、I型系統(tǒng),開環(huán)增益為100D、0型系統(tǒng),開環(huán)增益為25

17、已知系統(tǒng)的特征方程為3S、10S3+5S2+S+2=0,則該系統(tǒng)包含正實部特征根的個數(shù)

為O

A、0B、1「⑸/、2KD、3

18、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為-Ms+D(s+2),則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值

范圍為O

A、0<K<2B、K>6

C,1<K<2D,0<K<6

19、系統(tǒng)特征方程式的所有特征根均在位于【S]平面的左半部分是系統(tǒng)穩(wěn)定的

A、充分條件B、必要條件C、充分必要條件D、以上都不是

20、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移。(3)二。

A、90°B、-90°

C、0°D、-180°

21、一個系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是o

A、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的右半平面內(nèi)

B、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的上半平面內(nèi)

C、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的左半平面內(nèi)

D、系統(tǒng)的全部極點都在【s】平面的下半平面內(nèi)

22、串聯(lián)相位滯后校正環(huán)節(jié)通常用于o

A、提高系統(tǒng)的快速性B、提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度

C、減少系統(tǒng)的阻尼D、減少系統(tǒng)的固有頻率

23、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與無關(guān)。

A、開環(huán)增益B、阻尼比和無阻尼固有頻率

C、輸入信號D、系統(tǒng)的型次

24、相位超前環(huán)節(jié)可以改善系統(tǒng)的方面的性能。

A、快速性和準(zhǔn)確性B、穩(wěn)定性和快速性

C、準(zhǔn)確性D、穩(wěn)定性

25、閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點是系統(tǒng)中存在o

A、執(zhí)行環(huán)節(jié)B、運算放大環(huán)節(jié)

C、反饋環(huán)節(jié)D、比例環(huán)節(jié)

26、以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的說法正確是o

A、只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型表示

B、所有的系統(tǒng)都可以用精確的數(shù)學(xué)模型表示

C、建立系統(tǒng)的數(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)模型進行表示

27、某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e-2,,它是

A、比例環(huán)節(jié)B、延時環(huán)節(jié)

C、慣性環(huán)節(jié)D、微分環(huán)節(jié)

37、設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值

范圍為oG&(S)—$(s+1)($+3)

A、K<0B、K>0

C、0<K<2D、0<K<12

38、一個線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于。

A、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)B、系統(tǒng)的輸入

C、系統(tǒng)的干擾D、系統(tǒng)的初始狀態(tài)

39、已知系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的AWufst圖如右圖所示,則該系統(tǒng)的

Im

型次為

A、0型B、I型

Re

C、I【型D、無法確定

40、已知系統(tǒng)的特征方程為s'-6s+9=0,則該系統(tǒng)

A、穩(wěn)定B、不穩(wěn)定

C、臨界穩(wěn)定D、無法判斷

41、所謂校正(又稱補償)是指

A、加入PID校正器B、使用勞斯到據(jù)

C、使系統(tǒng)穩(wěn)定D、在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)改善系統(tǒng)性能

42、已知F(s)=L[f(t)],若尸(s).!____,貝Ulim/⑺=<,

s2+2s+1-00

A、;

B、1C、0-

3

10

43、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的增益為

(s+0.5)(s+4)

A、10B、0.5C、4D、5

44、拉氏變換可將時間函數(shù)變換成

A、正弦函數(shù)B、單位階躍函數(shù)

C、單位脈沖函數(shù)D、復(fù)變函數(shù)

45、設(shè)0c為幅值穿越(交界)頻率/(々.)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角,則

相位裕度為c

A、180-。⑷.)B、0(Q.)C、180°+^g)D、90°+。(線)

46、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù),是指在零初始條件下,c

A、系統(tǒng)輸出信號與輸入信號之比

B、系統(tǒng)輸入信號與輸出信號之比

C、系統(tǒng)輸入信號的拉氏變換與輸出信號的拉氏變換之比

D、系統(tǒng)輸出信號的拉氏變換與輸入信號的拉氏變換之比

47、假設(shè)反饋環(huán)節(jié)前向通道的傳遞函數(shù)為G(s),反饋通道的傳遞函數(shù)為H(s),則其等

效傳遞函數(shù)為。

AG(s)B____J_____CG(s)0G(s)

'、1+G(5)'1+G(s)”(s)、1±G(.V)H(5)、\-G(s)H(s)

48、開環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是o

A、開環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)無控制作用,閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對系統(tǒng)有控制作用

B、開環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)無控制作用,閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對系統(tǒng)有控制作用

C、開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路,閉環(huán)系統(tǒng)有反饋回路

D、開環(huán)系統(tǒng)不一定有反饋回路,閉環(huán)系統(tǒng)也不一定有反饋回路

49、二階系統(tǒng)的極點分別為邑=-05與=-4,系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數(shù)為

A、-------------B、-----------

(S-0.5)(5-4)(S+0.5)(S+4)

Q、_____S______D、____19______

八(54-0.5)(54-4)、(s+0.5)(s+4)

3

50、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無阻尼固有頻率以是

4s4-5-+100------

A、10B、5C、2.5D、25

二、填空題:

1、對控制系統(tǒng)的基本要求一般可歸納為:穩(wěn)定性、性和性。

2、在閉環(huán)控制系統(tǒng)中,甯大開環(huán)增益K,會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性,準(zhǔn)確

性o

3、二階系統(tǒng)在階躍信號作用下,其調(diào)整時間《與阻尼比、和有關(guān)。

4、一個單位反饋系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為十士一,則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程

s+5s-+4s

為;開環(huán)增益為o

5、設(shè)3c為幅值穿越(交界)頻率,6(3C)為開環(huán)頻率特性幅值為1時的相位角,則相位

裕度Y為。

6、一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)為-^―,其單位階躍響應(yīng)為。

(7S十1)

7、判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為,即系統(tǒng)

的特征根必須全部位于是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

8、極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對應(yīng)關(guān)系為:極坐標(biāo)圖上的單位圓

對應(yīng)于Bode圖上的;極坐標(biāo)圖上的負實軸對應(yīng)于Bode圖上

的。

9、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的增益、一和一一有關(guān)c

10、頻率特性常見的兩種圖示方法為和。

11、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括

兩種特性。

12、時間響應(yīng)的組成按振動的來源劃分,可分為和組成。

13、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括

兩種特性。

14、描述控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型主要有微分方程、、等。

15、控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型可分為和。

16、若系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(S)的所有均在【S】平面的,則系統(tǒng)

稱為最小相位系統(tǒng)。

17、一單位反饋控制系統(tǒng),在單位階躍輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為,在

單位加速度輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為。

18、能夠用相同形式的數(shù)學(xué)模型來描述的物理系統(tǒng)稱為系統(tǒng)。

19、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=7』,則該系統(tǒng)可以看成由和

5(/5+1)------------------------

兩個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成。

20、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)偏差與系統(tǒng)的輸入信號、和有關(guān)。

21、一個系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是其特征方程的所有特征根均具有,也即

足系統(tǒng)所有的極點均位于【S】平面的o

22、傳遞函數(shù)的定義是對于線性定常系統(tǒng),在零初始條件下,系統(tǒng)

與之比。

23、判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點是系統(tǒng)特征方程的根必須為,即系統(tǒng)

的特征根必須全部位于是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。

三、計算題:

1、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移X⑴為系統(tǒng)的輸出,m為

小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),B為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞因數(shù)(忽

略小車與地面的摩擦)。

2、如圖所示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中小⑴為系統(tǒng)的輸入,w(t)為系統(tǒng)的輸出,試求系統(tǒng)的傳遞

函數(shù),并寫出系統(tǒng)的3n和C。

3、求如圖所示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(忽略小車與地面的摩擦)。

4、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移X。⑴為系統(tǒng)的輸出,m為

小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),c為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(忽

略小車與地面的摩擦)。

5、已知機械系統(tǒng)如圖所示,其中外力f⑴為系統(tǒng)的輸入,位移x(t)為系統(tǒng)的輸出,m為

小車質(zhì)量,k為彈簧的彈性系數(shù),c為阻尼器的阻尼系數(shù),試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。

6、如圖所示電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其中u⑴為系統(tǒng)的輸入,⑴為系統(tǒng)的輸出,試求系統(tǒng)的傳遞

函數(shù)。D

Ui(t)QzjzuMt)

7、若某線性定常系統(tǒng)在單位階躍輸入作用下,其輸出為),(/)=「"2,+26一。試求系統(tǒng)

的傳遞函數(shù)。

2

8、已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)表達式。

/+4s+3

9、化簡如圖所示的方框圖,求出系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)也。

R⑸

R(s)

11、系統(tǒng)方框圖如下圖所示,將方框圖化簡,并求出其傳遞函數(shù)目

RG)

12、求出圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)X。數(shù))/i(s)0

13、求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=X°(s)/Xi(s)。

14、求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)Xjs)/Xi(s).

XoG)

15>求圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=Xo(s)/X1(s)o

16、系統(tǒng)方框圖如下圖所示,將方框圖化簡,并求出其傳遞函數(shù)2。

RG)

17、要使如圖所示系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的最大超調(diào)量等于25%,峰值時間3為2秒,試

確定K和K,的值

區(qū)已知某單位反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)加⑸H(S)=就高

試求在參考輸入x(t)=4+6t+3t2作用下系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

19、系統(tǒng)如圖所示,Xi(t)=l(t)為單位階躍函數(shù),試求:

(1)系統(tǒng)的阻尼比J和無阻尼固有頻率〃5;

(2)動態(tài)性能指標(biāo):最大超調(diào)量可和調(diào)節(jié)時間J(△=2%)

Xi(s)Xo(s)

S(5+2)

20、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:GA(S)=-

A5(5+6)

求:(1)系統(tǒng)的阻尼比&和無阻尼固有頻率;

(2)系統(tǒng)的峰值時間tp、最大超調(diào)量此和調(diào)整時間ts(△=0.02)。

21、如下圖所示的機械系統(tǒng),在質(zhì)量塊m上施加一個階躍力士⑴=3N后,系統(tǒng)的時間響

應(yīng)x°(t)如右圖所示,試寫出系統(tǒng)的最大超調(diào)量MP,峰值時間tp,計算彈簧的剛度k、質(zhì)

量塊的質(zhì)量m和阻尼系數(shù)W的值。

22、設(shè)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為GAS)——;-%-----試求最大超調(diào)量此二5%,峰值時

s-+2gs+勺

間tp=2s時的閉環(huán)傳遞函數(shù)的參數(shù)€和3n的值。

23、系統(tǒng)如圖所示,Xi(l)=l(t)為單位階躍函數(shù),試求:

(1)系統(tǒng)的阻尼比J和無阻尼固有頻率幻〃;

(2)動態(tài)性能指標(biāo):最大超調(diào)量此和調(diào)節(jié)時間J(z\=2%)

Xi(s)+_9X£s)

—^一

s(s+1)

24、如圖所示系統(tǒng)的方框圖,求當(dāng)輸入信號為x(t)=l(t),干擾信號n(t)=l(t)時,系

統(tǒng)總的穩(wěn)態(tài)偏差£ss和總的穩(wěn)態(tài)誤差。

25、已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為GA<S)=八一八一

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