(完整word版)電大機電控制工程基礎(chǔ)考試復(fù)習(xí)重點題庫

1、機電控制工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題y t)xt)L1G sY ( s)G (s)X (s)；A( )；B一、選擇題CX ( s)Y( s)G( s) ； Dy(t )x(t )G (s)。1.PI 校正為（ A）校正9、 設(shè)有一彈簧、質(zhì)量、阻尼器機械系統(tǒng)，如圖所示，以外力f(t)為輸入量，位移 y(t)為輸出量A 滯后B. 超前的運動微分方程式可以對圖中系統(tǒng)進行描述，那么這個微分方程的階次是：（ B）C 滯后超前D 超前滯后2.1D)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時間常數(shù)為 (s1A0.5B. 4C.2D . 13系統(tǒng)的根軌跡（A）A 1 ；B2；C 3；D 4A 起始于開環(huán)極點，終于開環(huán)零點B 起始于閉環(huán)極

2、點，終于閉環(huán)零點10、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為1；則其無阻尼振蕩頻率n 和阻尼比為（D）C起始于閉環(huán)零點，終于開環(huán)極點D 起始于開環(huán)零點，終于開環(huán)極點24 s134s4.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時間常數(shù)為 (C )A 1，1；B2， 1；C2，2； D14s22，12A0.5B. 411、傳遞函數(shù)G sY seTS 表示了一個（A）C.2D . 1X s5.二階系統(tǒng)的超調(diào)量%。 (A )A時滯環(huán)節(jié)；B振蕩環(huán)節(jié)；C微分環(huán)節(jié)；D慣性環(huán)節(jié)A. 只與有關(guān)B.與無關(guān)3C.與 n 和 無關(guān)C.與n 和都有關(guān)12、一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為；其單位階躍響應(yīng)為（B）5s16 勞斯穩(wěn)定判據(jù)能判斷（A ）的穩(wěn)定性。ttt

3、tA1 e 5； B33e 5 ； C5 5e 5； D3 e 5A 線性定常系統(tǒng)B. 線性時變系統(tǒng)C 非線性系統(tǒng)D 任何系統(tǒng)13、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個互不相等的實數(shù)，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（B）1A單調(diào)衰減B. 單調(diào)上升7已知 F s，其原函數(shù)的終值（D）C 等幅振蕩D 振蕩衰減s(s2)2A 0B. 14、已知道系統(tǒng)輸出的拉氏變換為Y (s)n, 那么系統(tǒng)處于（C）s s2C 0.75D0.5nA 欠阻尼；BCD8、 已知線性系統(tǒng)的輸入x(t)，輸出 y(t)，傳遞函數(shù) G(s) ，則正確的關(guān)系是 B。過阻尼；臨界阻尼；無阻尼15、 某一系統(tǒng)的速度誤差為零，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函

4、數(shù)可能是（D）1AK； Bs d；C K； DK；Ts1s( s a)( s b)s( sa)s2 (sa)16、根據(jù)下列幾個系統(tǒng)的特征方程，可以判斷肯定不穩(wěn)定的系統(tǒng)為（B）Aas3bs2csd0 ；Bs4as3bs 2csd0 ；C as4 bs3 cs2 ds e 0 ；其中 a、b、c、d、e 均為不等于零的正數(shù)。17、下列開環(huán)傳遞函數(shù)所表示的系統(tǒng)，屬于最小相位系統(tǒng)的是（C）。As1；B1Ts（T>0）；(5s1)( 2s1)1T1 sCs1；Ds2(2s1)(3s1)s(s3)( s 2)18、已知系統(tǒng)頻率特性為5 ，則該系統(tǒng)可表示為（C）1j 3A 5e j tg 13；B95

5、e j tg 1；21C5e j tg 1 3； D5e j tg 192120、題圖中RC 電路的幅頻特性為（B）。A1；B1；1T21 (T)2C1；D1。1(T)21T21、已知系統(tǒng)頻率特性為5，則該系統(tǒng)可表示為（B）j1A 5e j tg 1；B5e j tg1 ；21C5e j tg 1；D5e j tg 12122、已知系統(tǒng)頻率特性為1，當(dāng)輸入為x(t)sin 2t時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為 （ D）5 j1Asin(2ttg1 5 )；B1sin(2ttg 1 5) ；21Csin(2ttg 1 5)； D1sin( 2ttg1 5)252123、理想微分環(huán)節(jié)對數(shù)幅頻特性曲線是一條斜率

6、為（A）A20 dB，通過 =1 點的直線；B -20 dB，通過 =1 點的直線；decdecC-20 dB，通過 =0 點的直線；D20 dBdec，通過 =0 點的直線dec24、 系統(tǒng)如圖所示，Gc (s) 為一個（C）裝置，實現(xiàn)起來比較簡單 。A串聯(lián)校正；B并聯(lián)校正；C混合校正；D正反饋校正。25、二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為1；則其無阻尼振蕩頻率n 和阻尼比為（ C）0.5s 1s22A1，1；B2，1；C1，0.25 ；D1， 223326、某二階系統(tǒng)的特征根為兩個純虛根，則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為（C）A 單調(diào)衰減B. 單調(diào)上升C 等幅振蕩D 振蕩衰減二、判斷題1、一個線性定常系統(tǒng)

7、是穩(wěn)定的，則其開環(huán)極點位于S 平面左半邊。（ ）2、勞氏穩(wěn)定判據(jù)能判斷線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（+ ）3、型系統(tǒng)和開環(huán)增益為10，系統(tǒng)在單位斜輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差為。（）4、一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以5、二階系統(tǒng)的超調(diào)量越大，則系統(tǒng)的穩(wěn)定性越差。（ - ）6、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及外輸入有關(guān)。（ - ）7、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差不僅與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，與輸入無關(guān)。（ - ）8、若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.866 則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)上定不是等幅振蕩。（ + ）9、反饋控制系統(tǒng)、是指正反饋。（ - ）10、某環(huán)節(jié)的輸出量與輸入量的關(guān)系為y(t=Kx(t) ， K 是一常數(shù)，則稱其為比例環(huán)節(jié)。（ +）11、已

8、知系統(tǒng)頻率特性為5，則該系統(tǒng)可表示為5ej tg 1。 （-）j12112、一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G ( s)1s ，其頻率特性可表示為G( j ) 1 j1 ( ) 2 e j。（ + ）13、積分環(huán)節(jié)的對數(shù)幅頻特性是一條斜率為20 dB的直線。（ + ）dec14、系統(tǒng)的傳遞函數(shù)K10，輸出與輸入的相位差是90。（-）G( s)0.5sTs 1115、系統(tǒng)的幅頻特性、相頻特性取決于系統(tǒng)的輸入以及初始條件。（ - ）16、圖中所示的頻率特性是一個積分環(huán)節(jié)。（ -）.17、積分環(huán)節(jié)的幅頻特性,其幅值與頻率成正比關(guān)系。（ ）18、適合于應(yīng)用傳遞函數(shù)描述的系統(tǒng)可以是線性系統(tǒng)，也可以是非線性系統(tǒng)。

9、（）19.某二階系統(tǒng)的特征根為兩個共軛純虛根，則該系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線表現(xiàn)為衰減振蕩（ ）20、一個線性定常系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則其閉環(huán)極點位于S 平面左半平面。（ + ）21、兩個二階系統(tǒng)具有相同的超調(diào)量，則這兩個系統(tǒng)具有相同的無阻尼自振蕩角頻率。（）22、增大系統(tǒng)的開環(huán)增益，會使得系統(tǒng)的控制精度降低。（）三、填空題1、系統(tǒng)輸出全部或部分地返回到輸入端，就叫做反饋。2、有些系統(tǒng)中，將開環(huán)與閉環(huán)結(jié)合在一起，這種系統(tǒng)稱為復(fù)合控制系統(tǒng).。3、我們把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán)參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。4、控制的任務(wù)實際上就是形成控制作用的規(guī)律，使不管是否存在擾動，均能使被控制對象的

10、輸出量滿足給定值的要求。5、系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)這樣的系統(tǒng)是穩(wěn)定系統(tǒng)。6、自動控制系統(tǒng)主要元件的特性方程式的性質(zhì)，可以分為線性控制系統(tǒng)和非線性控制系統(tǒng)。7、為了實現(xiàn)閉環(huán)控制，必須對反饋量進行測量，并將測量的結(jié)果反饋到輸入端與輸入量相減得到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除偏差。因此，整個控制系統(tǒng)形成一個閉合回路。我們把輸出量直接或間接地反饋到輸入端，形成閉環(huán) , 參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。8、3題圖由圖中系統(tǒng)可知，輸入量直接經(jīng)過控制器作用于被控制對象，當(dāng)出現(xiàn)擾動時，沒有人為干預(yù)，輸出量不能按照輸入量所期望的狀態(tài)去工作，圖中系統(tǒng)是一個

11、開環(huán)控制系統(tǒng)。9、如果系統(tǒng)受擾動后偏離了原工作狀態(tài)，擾動消失后，系統(tǒng)能自動恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為穩(wěn)定系統(tǒng)，否則為不穩(wěn)定系統(tǒng)。任何一個反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。（或元件）的傳遞函數(shù)。23、數(shù)學(xué)模型是描述系統(tǒng)輸入變量、輸出變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式，或者說是描述系統(tǒng)內(nèi)部變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達式。24、如果系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型, 方程是 線性的，這種系統(tǒng)叫線性系統(tǒng)。25、傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的瞬態(tài)特性，與本身參數(shù)，結(jié)構(gòu)有關(guān)，與輸入無關(guān)；不同的物理系統(tǒng)，可以有相同的傳遞函數(shù)，傳遞函數(shù)與初始條件有關(guān)。26、慣性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)是 G sY sK。X sTs 1227、二階系統(tǒng)的標準型

12、式為n。s22 n s2n10、對于函數(shù) f (t) ，它的拉氏變換的表達式為0f (t)est dt11、單位階躍信號對時間求導(dǎo)的結(jié)果是單位脈沖函數(shù)。12、單位階躍函數(shù)的拉普拉斯變換結(jié)果是1。s13、單位脈沖函數(shù)的拉普拉斯變換為A。14、 e t 的拉氏變換為s1。115、 F s1f (0) =0，終值 f () =的原函數(shù)的初值s( s 1)16、已知 f (t) 的拉氏變換為s，則初值f (0)= 1。( s2) 2417、 f (t )e 2 tsin 2t 的拉氏變換為4。(s2) 2418、若 L f (t)F ( s) ，則 L eat f (t )F(s+a)。19、若 Lf

13、(t)= F(s)，則 Lf (t-b)=、e2 sF( s )。20、微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為2s，則它的幅頻特性的數(shù)學(xué)表達式是2達式是 90·。1 。，相頻特性的數(shù)學(xué)表28、I 型系統(tǒng)開環(huán)增益為10，系統(tǒng)在單位斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差e( ) 為A。1029、時間響應(yīng)由瞬態(tài)響應(yīng)和 穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。y()為系統(tǒng)的幅頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號30、 A( )G ( j )x0的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)幅值衰減（或放大）的特性。()G( j) 為系統(tǒng)的相頻特性，它描述系統(tǒng)對不同頻率輸入信號的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，相位遲后(0) 或超前 (0) 的特性。31、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)在正弦輸入信號下的響應(yīng)。32、慣

14、性環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G sY sK。X sTs133 、當(dāng)輸入信號的角頻率在某一范圍內(nèi)改變時所得到的一系列頻率的響應(yīng)稱為這個系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。34、控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)，可以劃分為瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩個過程。瞬態(tài)過程是指系統(tǒng)從初始狀態(tài)到接近最終狀態(tài)的響應(yīng)過程；穩(wěn)態(tài)過程是指時間t 趨于無窮時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。35、若系統(tǒng)輸入為Asint ，其穩(wěn)態(tài)輸出相應(yīng)為B sin(t) ，則該系統(tǒng)的頻率特性可表示為Bj。21、在初條件為零時，輸出量的拉氏變換，與輸入量的拉氏變換之比稱為線性系統(tǒng)A e436、2 型系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性低頻漸近線斜率為-40 dB/dec。37、對于一階系統(tǒng)，當(dāng)由0時，矢量D(j )順時針方向旋轉(zhuǎn)

15、，則系統(tǒng)是穩(wěn)定2的。否則系統(tǒng)不穩(wěn)定。38、單位階躍函數(shù)的拉氏變換為1/s.39、線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差取決于系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)與參數(shù)。40、若二階系統(tǒng)的阻尼比為0.5 ,則系統(tǒng)的階躍響應(yīng)為衰減振蕩.41、 慣性環(huán)節(jié)的時間常數(shù)越大，系統(tǒng)的快速性越差42、若一個動態(tài)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)乘以1/s，說明對該系統(tǒng)串聯(lián)了一個積分環(huán)節(jié)。43、負反饋結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其前向通道上的傳遞函數(shù)為G(s) ，反饋通道上的傳遞函數(shù)為H(s) ，則該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s) H(s)，閉環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)/（1+ G(s)H(s)）。44、系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為K則該系統(tǒng)有2個極點，有2條根軌跡分支。s(s1)45、傳遞函數(shù)2s1的零

16、點為-0.5，極點為0 、 -1、-0.4。s( s1)( 5s2)2 已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：G( S)20S(0.2S1)( 0.04S1)試： 1)繪出對數(shù)漸近幅頻特性曲線 L() 以及相頻特性曲線G ；2)用對數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)判別系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定性。答案： 1)（ 1）該系統(tǒng)是由積分、放大和兩個慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成的；（ 2）K=2020lgK=26分貝1111251T1520.040.2T2（ 3）低頻為積分放大環(huán)節(jié)，在1，K=26 分貝處作-20dB/10 倍頻 線在5 處作 -40dB/10 倍頻 線，在25 處作 60dB/10倍頻 線四、分析、計算綜合類型題1 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳

17、遞函數(shù)為：G（S）=1， 試求階躍響應(yīng)的性能指標%s(4 s1)及 ts答案：系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)為：W (s)0.252)判斷穩(wěn)定性s20.25s0.25)>0 的部分， () 對與二階傳遞函數(shù)的標準形式2相比較，可知：2 n =0.25，由圖上可知 L(無穿越，所以系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。s2n22n sn2 n =0.25，所以n0.5，0.25 ，系統(tǒng)為欠阻尼狀態(tài)，則：3. 單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： Gk (s)10，試求在輸入信號為 x(t)5 t 作用下dn12=0.484s( s1)arccos760的穩(wěn)態(tài)誤差。所以，單位階躍響應(yīng)的性能指標為：解：系統(tǒng)是 型系統(tǒng)%e/12=44.5

18、%t s = 3.5 /n =28s5當(dāng) x(t)=5時，位置誤差系數(shù) K plim Gk (s)lim10s 0s 0 s(s 1)e1 ()101K p當(dāng) x(t)= t時，速度誤差系數(shù)Klim s Gk ( s)lim s1010s 0s 0s(s1)e2 (10.1)K故系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差：e()e1 ( ) e2 ( ) 0 0.1 0.1K5，求輸入信號為正弦信號，頻率為f 1Hz，振幅為4. 設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù) G( s)10.5sTs1Xo 5，初相為0 時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出。答案：由 G( s)5可以看出 G(s)是由放大環(huán)節(jié)和慣性環(huán)節(jié)串聯(lián)組成，放大環(huán)節(jié)只影響輸出0.5s1量的幅值，而慣性環(huán)節(jié)對輸出量的幅值和相位都有影響。1）輸出量的頻率與輸入量的頻率相同f 1Hz，所以2f6.28 （rad/s）2） 輸出量與輸入量的相位差慣性環(huán)節(jié)的相