南昌大學(xué)機(jī)械工程控制基礎(chǔ)考前訓(xùn)練題.doc
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訓(xùn)練一:選擇題 1.設(shè)一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其時(shí)間常數(shù)和增益分別是(C)。 A. 2,3 B. 2,1.5 C. 0.4,0.6 D. 2.5,1.5 2.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(C)。 A.與外界無(wú)關(guān) B.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān) C.反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關(guān)系 D.完全反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 3.以下關(guān)于線性系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的說(shuō)法正確的是(C)。 A.時(shí)間響應(yīng)就是系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值 B.由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成 C.由強(qiáng)迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成 D.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān) 4.以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說(shuō)法正確的是(C)。 A.穩(wěn)態(tài)偏差值取決于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù) B. 穩(wěn)態(tài)偏差值取決于系統(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)偏差始終為0 5.已知某環(huán)節(jié)頻率特性Nyquist圖如圖所示,則該環(huán)節(jié)為(C)。 A.比例環(huán)節(jié) B.微分環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.慣性環(huán)節(jié) 6.已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性圖如圖所示,則系統(tǒng)包含(D)個(gè)環(huán)節(jié)。 A.0 B.1 C.2 D.3 7.已知單位反饋系統(tǒng)傳遞函數(shù)則該系統(tǒng)(B)。 A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.無(wú)法判斷 8.關(guān)于開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)、閉環(huán)傳遞函數(shù)和輔助函數(shù)三者之間的關(guān)系為(B)。 A.三者的零點(diǎn)相同 B.的極點(diǎn)與的零點(diǎn)相同; C.的極點(diǎn)與的極點(diǎn)相同; D的零點(diǎn)與的極點(diǎn)相同 9.已知開(kāi)環(huán)穩(wěn)定的系統(tǒng),其開(kāi)環(huán)頻率特性的Nyquist 圖如圖所示,則該閉環(huán)系統(tǒng)(B) A.穩(wěn)定 B.不穩(wěn)定 C.臨界穩(wěn)定 D.與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān) 10.設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則此系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為(C)。 A.K<0 B.K>0 C.2>K>0 D. 20>K>0 11.閉環(huán)控制系統(tǒng)中(C)反饋?zhàn)饔? A.以輸入信號(hào)的大小而存在 B.不一定存在 C.必然存在 D.一定不存在 12.關(guān)于反饋的說(shuō)法正確的是(D) A.反饋實(shí)質(zhì)上就是信號(hào)的并聯(lián)(信息的傳遞與交互) B.正反饋就是輸入信號(hào)與反饋信號(hào)相加 C.反饋都是人為加入的 D.反饋是輸出以不同的方式對(duì)系統(tǒng)作用 13. 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于(D) A.系統(tǒng)的實(shí)際輸出 B.系統(tǒng)的實(shí)際輸出與理想輸出的差 C.輸入與輸出的差 D.輸入 14.以下關(guān)于系統(tǒng)模型的說(shuō)法正確的是(B)_ A.每個(gè)系統(tǒng)只能有一種數(shù)學(xué)模型 B.系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型在一定條件下可簡(jiǎn)化為靜態(tài)模型 C.動(dòng)態(tài)模型比靜態(tài)模型好 D.靜態(tài)模型比動(dòng)態(tài)模型好 15.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為(A)。 A. B. C. D. 16.關(guān)于疊加原理說(shuō)法正確的是(C) A.對(duì)于作用于系統(tǒng)同一點(diǎn)的幾個(gè)作用才能用疊加原理求系統(tǒng)的總輸出 B.疊加原理只適用于線性定常系統(tǒng) C.疊加原理只適用于線性系統(tǒng) D.疊加原理適用于所有系統(tǒng) 17.設(shè)一個(gè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)可看成為由(A)串聯(lián)而成。 A.慣性環(huán)節(jié)與延時(shí)環(huán)節(jié) B.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與延時(shí)環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié)與導(dǎo)前環(huán)節(jié) D.比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)與導(dǎo)前環(huán)節(jié) 18.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)(B) A.與外界無(wú)關(guān) B.反映了系統(tǒng)、輸入、輸出三者之間的關(guān)系 C.完全反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 D.與系統(tǒng)的初始狀態(tài)有關(guān) 19.系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為(A) A. B. C. D. 20.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,若容許誤差為2%,則其調(diào)整時(shí)間為(B) A.8 B.2 C.7 D.3.5 21.已知機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的阻尼比為(A) A.0.25 B.0.5 C.1 D.2 22.若二階欠阻尼系統(tǒng)的無(wú)阻尼固有頻率為,則其有阻尼固有頻率(C) A. B. C. D. 與無(wú)關(guān) 25.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間為 (C) A.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間 B.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間 C.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線第一次達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間 D.系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的98%的時(shí)間 23.以下二階欠阻尼系統(tǒng)性能指標(biāo)只與其阻尼比有關(guān)的是(D) A.上升時(shí)間 B.峰值時(shí)間 C.調(diào)整時(shí)間 D.最大超調(diào)量 24.以下關(guān)于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)偏差的說(shuō)法正確的是(C) A.穩(wěn)態(tài)偏差只取決于系統(tǒng)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)偏差始終為0 25.單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則在單位斜坡述如下的穩(wěn)態(tài)誤差為(D) A.500 B.1/500 C.100 D.0.01 26.以下系統(tǒng)中存在主導(dǎo)極點(diǎn)的是(D) 27.以下說(shuō)法正確的是(C) A.時(shí)間響應(yīng)只能分析系統(tǒng)瞬態(tài)特性 B.頻率特性只能分析系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性 C.時(shí)間響應(yīng)分析和頻率特性分析系統(tǒng)都能揭示系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 D.頻率特性沒(méi)有量綱 28.以下關(guān)于頻率特性與傳遞函數(shù)的描述、錯(cuò)誤的是(C) A.都是系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 B.都與系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān) C.與單位脈沖響應(yīng)函數(shù)存在一定的數(shù)學(xué)變換關(guān)系 D.與系統(tǒng)的微分方程無(wú)關(guān) 29.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其頻率特性為(D) 30.已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的Nyquist圖如圖所示,則該系統(tǒng)的型次為(C) A.0型 .B.Ⅰ型 C.Ⅱ型 D.無(wú)法確定 31.以下系統(tǒng)中屬于最小相位系統(tǒng)的是(B) 32.一個(gè)線性系統(tǒng)穩(wěn)定與否取決于(A) A.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù) B.系統(tǒng)輸入 C.系統(tǒng)的干擾 D.系統(tǒng)的初始狀態(tài) 33.一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是(C) A.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的右半平面內(nèi) B.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的上半平面內(nèi) C.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的左半平面內(nèi) D.系統(tǒng)的全部極點(diǎn)都在[s]平面的下半平面內(nèi) 34.已知系統(tǒng)特征方程為,則該系統(tǒng)包含正實(shí)部特征根的個(gè)數(shù)為(C) A.0 B.1 C.2 D.3 35.已知系統(tǒng)的相位裕度為45,則(C) A.系統(tǒng)穩(wěn)定 B.系統(tǒng)不穩(wěn)定 C.當(dāng)其幅值裕度大于0分貝時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定 D.當(dāng)其幅值裕度小于或等于0分貝時(shí),系統(tǒng)穩(wěn)定 36.對(duì)于二階系統(tǒng),阻尼比越大,則系統(tǒng)(B) A.相對(duì)穩(wěn)定性越小 B.相對(duì)穩(wěn)定性越大 C.穩(wěn)態(tài)誤差越小 D.穩(wěn)態(tài)誤差越大 37.一個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益越大,則(A) A.相對(duì)穩(wěn)定性越小,穩(wěn)態(tài)誤差越小 B.相對(duì)穩(wěn)定性越大,穩(wěn)態(tài)誤差越大 C.相對(duì)穩(wěn)定性越小,穩(wěn)態(tài)誤差越大 D.相對(duì)穩(wěn)定性越大,穩(wěn)態(tài)誤差越小 38.所謂校正(又稱補(bǔ)償)是指(B) A.加入PID校正器 B.在系統(tǒng)中增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù) C.使系統(tǒng)穩(wěn)定 D.使用勞斯判據(jù) 39..以下校正方案不屬于串聯(lián)校正的是(D) A.增益調(diào)整 B.相位超前校正 C.相位滯后校正 D.順饋校正 40.增大系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益,可以(B) A.提高系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 B.降低系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性 C.降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度 D.加大系統(tǒng)的帶寬,降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度 41.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)取決于(D) 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 42.機(jī)械工程控制論的研究對(duì)象是(D) A機(jī)床主喘定系統(tǒng)的控制論問(wèn)題; B高精度加工機(jī)床的控制論問(wèn) 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) 43.閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)中存在(C)、 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) 44.對(duì)控制系統(tǒng)的首要要求是(C) A系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性 B系統(tǒng)的自動(dòng)化程度 C系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D系統(tǒng)的響應(yīng)速度 45.以下關(guān)于系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的說(shuō)法正確的是(A) A只有線性系統(tǒng)才能用數(shù)學(xué)模型 B所有的系統(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 46.系統(tǒng)的單位脈沖相應(yīng)函數(shù)為w(t)=0.1t,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為(A) A B C D 47.傳遞函數(shù)的零點(diǎn)、極點(diǎn)和比例系數(shù)分別是(D) A零點(diǎn)為,極點(diǎn)為,比例系數(shù)為1 B零點(diǎn)為,極點(diǎn)為,比例系數(shù)為2 C零點(diǎn)為,極點(diǎn)為,比例系數(shù)為1 D零點(diǎn)為,極點(diǎn)為,比例系數(shù)為2 48.線性系統(tǒng)的單位斜坡相應(yīng)為,則該系統(tǒng)的單位脈沖相應(yīng)為(D) A B C D 49.已知典型二階系統(tǒng)的阻尼比為0.5,則系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)呈現(xiàn)為(C) A等幅振蕩 B發(fā)散的振蕩 C收斂的振蕩 D恒值 50.要想減少二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間,可以采取的措施為(D) A不變 增大 B不變,減小 C增大,減小 D減小,增大 要想減少二階欠阻尼系統(tǒng)的最大超調(diào)量,可以采取的措施是(A) A不變 增大 B不變,減小 C增大,減小 D減小,增大 51.以下系統(tǒng)中不屬于最小相位系統(tǒng)的是(B) A B C D 52.一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,在輸入作用下的穩(wěn)態(tài)輸出為(B)BQD A B C D 53.已知某環(huán)節(jié)頻率特性的奈奎斯特圖唯一單位圓,則該環(huán)節(jié)的幅頻特性為(B) A 0.1 B 1 C 10 D 無(wú)法確定 54.二階振蕩環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為,則其諧振頻率為(C) A 4 B C D不存在 55.已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖如圖所示,則該系統(tǒng)的型次為(C) A0型 BI型 CII型 D無(wú)法確定 56.系統(tǒng)的奈奎斯特圖為(B) 57.已知最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性圖如圖所示,則系統(tǒng)包含(D)個(gè)積分環(huán)節(jié)。 A0 B1 C2 D3 58.一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益越大,則(A) A相對(duì)穩(wěn)定性越小,穩(wěn)態(tài)誤差越小 B相對(duì)穩(wěn)定性越大,穩(wěn)態(tài)誤差越大 C相對(duì)穩(wěn)定性越小,穩(wěn)態(tài)誤差越大 D相對(duì)穩(wěn)定性越大,穩(wěn)態(tài)誤差越小 59.勞斯判據(jù)用(A)來(lái)判定系統(tǒng)穩(wěn)定性。 A系統(tǒng)特征方程 B開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) C系統(tǒng)頻率特性的奈奎斯特圖 D系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性的奈奎斯特圖 60.對(duì)于一階系統(tǒng),時(shí)間常數(shù)越大,則系統(tǒng)(A) A系統(tǒng)瞬態(tài)過(guò)程越長(zhǎng) B系統(tǒng)瞬態(tài)過(guò)程越短 C穩(wěn)態(tài)誤差越小 D穩(wěn)態(tài)誤差越大 61.所謂校正(又稱補(bǔ)償)是指(B)。 A加入PID校正器 B在系統(tǒng)轉(zhuǎn)增加新的環(huán)節(jié)或改變某些參數(shù) C使系統(tǒng)穩(wěn)定 D使用勞斯判據(jù) 62.以下環(huán)節(jié)正可以作為相位超前校正環(huán)節(jié)的是(A) A B C D 63.以下環(huán)節(jié)中可以作為相位滯后-超前校正環(huán)節(jié)的是(B) A B C D 綜合訓(xùn)練二 一、 單項(xiàng)選擇題(本大題共30小題,每小題1分,共30分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的,請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。 1. 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)最本質(zhì)的區(qū)別是( A ) A.開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的輸出對(duì)系統(tǒng)無(wú)控制作用,閉環(huán)系統(tǒng)的輸出對(duì)系統(tǒng)有控制作用 B.開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的輸入對(duì)系統(tǒng)無(wú)控制作用,閉環(huán)系統(tǒng)的輸入對(duì)系統(tǒng)有控制作用 C.開(kāi)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(kāi)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 2. 若,則( B ) A. B. C. D. 3. 已知其( C ) A. B. C. D. 4. 下列函數(shù)既可用初值定理求其初始值又可用終值定理求其終值的為( D ) A. B. C. D. 5. 若,則( B ) A. B. C. D. 6. 線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于( C ) A.線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為常數(shù),而非線性系統(tǒng)微分方程的系數(shù)為時(shí)變函數(shù) B.線性系統(tǒng)只有一個(gè)外加輸入,而非線性系統(tǒng)有多個(gè)外加輸入 C.線性系統(tǒng)滿足迭加原理,非線性系統(tǒng)不滿足迭加原理 D.線性系統(tǒng)在實(shí)際系統(tǒng)中普遍存在,而非線性系統(tǒng)在實(shí)際中存在較少 7. 系統(tǒng)方框圖如圖示,則該系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為( B ) A. B. C. D. 8. 二階系統(tǒng)的極點(diǎn)分別為,系統(tǒng)增益為5,則其傳遞函數(shù)為( D ) A. B. C. D. 9. 某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為( A ) A. B. C. D. 10. 二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時(shí)間定義為( C ) A.單位階躍響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值所需的時(shí)間 B.單位階躍響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的10%上升到90%所需的時(shí)間 C.單位階躍響應(yīng)從零第一次上升到穩(wěn)態(tài)值時(shí)所需的時(shí)間 D.單位階躍響應(yīng)達(dá)到其穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時(shí)間 11. 系統(tǒng)類型、開(kāi)環(huán)增益對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差的影響為( A ) A.系統(tǒng)型次越高,開(kāi)環(huán)增益K越大,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 B.系統(tǒng)型次越低,開(kāi)環(huán)增益K越大,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 C.系統(tǒng)型次越高,開(kāi)環(huán)增益K越小,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 D.系統(tǒng)型次越低,開(kāi)環(huán)增益K越小,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差越小 12. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)的快速性( C ) 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(hào)大小有關(guān) 13. 一閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)為( C ) A.0型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)增益為8 B.I型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)增益為8 C.I型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)增益為4 D.0型系統(tǒng),開(kāi)環(huán)增益為4 14. 瞬態(tài)響應(yīng)的性能指標(biāo)是根據(jù)哪一種輸入信號(hào)作用下的瞬態(tài)響應(yīng)定義的( B ) A.單位脈沖函數(shù) B.單位階躍函數(shù) C.單位正弦函數(shù) D.單位斜坡函數(shù) 15.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ,當(dāng)K增大時(shí),其( C ) A.無(wú)阻尼自然頻率增大,阻尼比增大 B.無(wú)阻尼自然頻率增大,阻尼比減小 C.無(wú)阻尼自然頻率減小,阻尼比減小 D.無(wú)阻尼自然頻率減小,阻尼比增大 16. 所謂最小相位系統(tǒng)是指( B ) A.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)均在S平面左半平面 B.系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面左半平面 C.系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面 D.系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的所有零點(diǎn)和極點(diǎn)均在S平面右半平面 17. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其截止頻率為( A ) A. 2 B.0.5 C.5 D.10 18. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,則其相位角可表達(dá)為( B ) A. B. C. D. 19. 一系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,當(dāng)輸入時(shí),則其穩(wěn)態(tài)輸出的幅值為( A ) A. B. C.2 D.4 20. 延時(shí)環(huán)節(jié),其相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是( D ) A. dB B. dB C. dB D. dB 21. 一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,當(dāng)K增大時(shí),對(duì)系統(tǒng)性能能的影響是( A ) A.穩(wěn)定性降低 B.頻寬降低 C.階躍輸入誤差增大 D.階躍輸入誤差減小 22. 一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)Bode圖已知,其幅頻特性在低頻段是一條斜率為的漸近直線,且延長(zhǎng)線與0dB線的交點(diǎn)頻率為,則當(dāng)輸入為時(shí),其穩(wěn)態(tài)誤差為( A ) A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.5 23. 利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí),中的Z表示意義為( D ) A.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S左半平面的個(gè)數(shù) B.開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù) C.閉環(huán)傳遞函數(shù)零點(diǎn)在S右半平面的個(gè)數(shù) D.閉環(huán)特征方程的根在S右半平面的個(gè)數(shù) 24. 關(guān)于勞斯—胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù), 以下敘述中正確的是( B ) A.勞斯—胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù),是用來(lái)判斷開(kāi)環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 B.乃奎斯特判據(jù)屬幾何判據(jù),是用來(lái)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 C.乃奎斯特判據(jù)是用來(lái)判斷開(kāi)環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 D.以上敘述均不正確 25.以下頻域性能指標(biāo)中根據(jù)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)來(lái)定義的是( D ) A.截止頻率 B.諧振頻率與諧振峰值 C.頻帶寬度 D.相位裕量與幅值裕量kg 26. 一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則該系統(tǒng)穩(wěn)定 的K值范圍為( A ) A.K>0 B.K>1 C.0<K<10 D. K>-1 27. 對(duì)于開(kāi)環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系,以下敘述中不正確的有( A ) A.開(kāi)環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 B.中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 C.高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的抗干擾能力 D.低頻段的增益應(yīng)充分大,以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求 28. 以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為( D ) A.上升時(shí)間 B.調(diào)整時(shí)間 C.幅值穿越頻率 D.相位穿越頻率 29. 當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時(shí),校正環(huán)節(jié)為,則該校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響是( D ) A.增大開(kāi)環(huán)幅值穿越頻率 B.增大穩(wěn)態(tài)誤差 C.減小穩(wěn)態(tài)誤差 D.穩(wěn)態(tài)誤差不變,響應(yīng)速度降低 30. 串聯(lián)校正環(huán)節(jié),關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為( A ) A.若Gc(s)為超前校正環(huán)節(jié),則A>B>0 B.若Gc(s)為滯后校正環(huán)節(jié),則A>B>0 C.若Gc(s)為超前—滯后校正環(huán)節(jié),則A≠B D.若Gc(s)為PID校正環(huán)節(jié),則A=0,B>0 第二部分 非選擇題 二、填空題(本大題共5小題,每小題2分,共10分) 31.傳遞函數(shù)的定義是對(duì)于線性定常系統(tǒng),在 初始條件為零 的條件下,系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與 輸入量的拉氏變換 之比。 32.瞬態(tài)響應(yīng)是系統(tǒng)受到外加作用激勵(lì)后,從初始狀態(tài) 狀態(tài)到最終狀態(tài) 狀態(tài)的響應(yīng)過(guò)程 33.判別系統(tǒng)穩(wěn)定性的出發(fā)點(diǎn)是系統(tǒng)特征方程的根必須為 負(fù)實(shí)根或負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)根,即系統(tǒng)的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平面 是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。 34.I型系統(tǒng)在單位階躍輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為 0 ,在單位加速度輸入下,穩(wěn)態(tài)誤差為 。 35.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì) 正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),頻率特性包括幅頻和相頻 兩種特性。 三、簡(jiǎn)答題(共16分) 36.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位置,在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。 解: 37.時(shí)域動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)有哪些?它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能? 解:td 延遲時(shí)間 tr 上升時(shí)間 tp 峰值時(shí)間 Mp 超調(diào)量 ts 調(diào)節(jié)時(shí)間 td、tr、tp、ts反映系統(tǒng)的快速性 Mp反映系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。 38.簡(jiǎn)述相位裕量的定義、計(jì)算公式,并在極坐標(biāo)上表示出來(lái)。 解:定義:是開(kāi)環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)對(duì)負(fù)實(shí)軸的相位差值。即從原點(diǎn)到奈氏圖與單位圓交點(diǎn)的連線與負(fù)實(shí)軸的夾角。 計(jì)算公式: 在極坐標(biāo)下表示為 39.簡(jiǎn)述串聯(lián)相位超前校正的特點(diǎn)。 解:.相位超前校正特點(diǎn): ① 增加相位余量,提高穩(wěn)定性 ② 增加幅值穿越頻率,提高快速性 ③ 增加高頻增益(或高通濾波器),抗干擾能力下降。 四、計(jì)算題(本大題共6小題,共44分) 40.(7分)機(jī)械系統(tǒng)如圖所示,其中,外力f(t)為系統(tǒng)的輸入,位移x(t)為系統(tǒng)的輸出,m為小車(chē)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)的傳遞函數(shù)(忽略小車(chē)與地面的摩擦)。 解:系統(tǒng)的微分方程為 拉氏變換得:(零初始條件) 41.(7分)已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖,試求傳遞函數(shù)及 解:. 42.(7分)系統(tǒng)如圖所示,為單位階躍函數(shù),試求: 1. 系統(tǒng)的阻尼比和無(wú)阻尼自然頻率 1. 2. 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):超調(diào)量Mp和調(diào)節(jié)時(shí)間 2. 43.(8分)如圖所示系統(tǒng),試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時(shí),K的數(shù)值。 . 由勞斯判據(jù): 第一列系數(shù)大于零,則系統(tǒng)穩(wěn)定得 又有:≤2.25 可得:K≥4 4≤K<54 44.(7分)已知開(kāi)環(huán)最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。 1. 寫(xiě)出開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的表達(dá)式; 1. 2. 概略繪制系統(tǒng)的乃奈斯特圖。 45.(8分)已知單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù),試求系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量kg 解:系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 ,解得 又 綜合訓(xùn)練三 一、單項(xiàng)選擇題(在每小題的四個(gè)備選答案中,選出一個(gè)正確答案,并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題1分,共30分) 1.當(dāng)系統(tǒng)的輸入和輸出已知時(shí),求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)的問(wèn)題,稱為( ) A.最優(yōu)控制 B.系統(tǒng)辯識(shí) C.系統(tǒng)校正 D.自適應(yīng)控制 2.反饋控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)中有( ) A.反饋回路 B.慣性環(huán)節(jié) C.積分環(huán)節(jié) D.PID調(diào)節(jié)器 3.( )=,(a為常數(shù))。 A. L[e-at] B. L[eat] C. L[e-(t-a)] D. L[e-(t+a)] 4.L[t2e2t]=( ) A. B. C. D. 5.若F(s)=,則=( ) A. 4 B. 2 C. 0 D. ∞ 6.已知f(t)=eat,(a為實(shí)數(shù)),則L[]=( ) A. B. C. D. 7.f(t)= ,則L[f(t)]=( ) A. B. C. D. 8.某系統(tǒng)的微分方程為,它是( ) A.線性系統(tǒng) B.線性定常系統(tǒng) C.非線性系統(tǒng) D.非線性時(shí)變系統(tǒng) 9.某環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)=e-2s,它是( ) A.比例環(huán)節(jié) B.延時(shí)環(huán)節(jié) C.慣性環(huán)節(jié) D.微分環(huán)節(jié) 10.圖示系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為( ) A. B. C. RCs+1 D. 11.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其無(wú)阻尼固有頻率ωn是( ) A. 10 B. 5 C. 2.5 D. 25 12.一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線在t=0處的斜率為( ) A. B. KT C. D. 13.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=,則其單位階躍響應(yīng)函數(shù)為( ) A. B. C. K(1-e-t/T) D. (1-e-Kt/T) 14.圖示系統(tǒng)稱為( )型系統(tǒng)。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ 15.延時(shí)環(huán)節(jié)G(s)=e-τs的相頻特性∠G(jω)等于( ) A. τω B. –τω C.90 D.180 16.對(duì)數(shù)幅頻特性的漸近線如圖所示, 它對(duì)應(yīng)的傳遞函數(shù)G(s)為( ) A. 1+Ts B. C. D. (1+Ts)2 17.圖示對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)為( ) A. Ts B. C. 1+Ts D. 18.設(shè)系統(tǒng)的特征方程為D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0,則此系統(tǒng)穩(wěn)定的τ值范圍為( ) A. τ>0 B. 0<τ<14 C. τ>14 D. τ<0 19.典型二階振蕩環(huán)節(jié)的峰值時(shí)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(wú)阻尼固有頻率 20.若系統(tǒng)的Bode圖在ω=5處出現(xiàn) 轉(zhuǎn)折(如圖所示),這說(shuō)明系統(tǒng)中有 ( )環(huán)節(jié)。 A. 5s+1 B. (5s+1)2 C. 0.2s+1 D. 21.某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,其零、極點(diǎn)是( ) A.零點(diǎn)s=-0.25,s=3;極點(diǎn)s=-7,s=2 B.零點(diǎn)s=7,s=-2;極點(diǎn)s=0.25,s=3 C.零點(diǎn)s=-7,s=2;極點(diǎn)s=-1,s=3 D.零點(diǎn)s=-7,s=2;極點(diǎn)s=-0.25,s=3 22.一系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,則系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益和型次依次為( ) A. 0.4,Ⅰ B. 0.4,Ⅱ C. 3,Ⅰ D. 3,Ⅱ 23.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)=,其幅頻特性|G(jω)|應(yīng)為( ) A. B. C. D. 24.二階系統(tǒng)的阻尼比ζ,等于( ) A.系統(tǒng)的粘性阻尼系數(shù) B.臨界阻尼系數(shù)與系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)之比 C.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比 D.系統(tǒng)粘性阻尼系數(shù)的倒數(shù) 25.設(shè)ωc為幅值穿越(交界)頻率,φ(ωc)為開(kāi)環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)的相位角,則相位裕度為( ) A. 180-φ(ωc) B. φ(ωc) C. 180+φ(ωc) D. 90+φ(ωc) 26.單位反饋控制系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=,則系統(tǒng)在r(t)=2t輸入作用下,其穩(wěn)態(tài)誤差為( ) A. B. C. D. 0 27.二階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=,在0<ζ<時(shí),其無(wú)阻尼固有頻率ωn與諧振頻率ωr的關(guān)系為( ) A. ωn<ωr B. ωn=ωr C. ωn>ωr D. 兩者無(wú)關(guān) 28.串聯(lián)相位滯后校正通常用于( ) 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 29.下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中,能在頻率ωc=4處提供最大相位超前角的是( ) A. B. C. D. 30.從某系統(tǒng)的Bode圖上,已知其剪切頻率ωc≈40,則下列串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù)中能在基本保持原系統(tǒng)穩(wěn)定性及頻帶寬的前提下,通過(guò)適當(dāng)調(diào)整增益使穩(wěn)態(tài)誤差減至最小的是( ) A. B. C. D. 二、填空題(每小題2分,共10分) 1.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)的增益、_______和_______有關(guān)。 2.一個(gè)單位反饋系統(tǒng)的前向傳遞函數(shù)為,則該閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為_(kāi)______開(kāi)環(huán)增益為_(kāi)______。 3.二階系統(tǒng)在階躍信號(hào)作用下,其調(diào)整時(shí)間ts與阻尼比、_______和_______有關(guān)。 4.極坐標(biāo)圖(Nyquist圖)與對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系為:極坐標(biāo)圖上的單位圓對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______;極坐標(biāo)圖上的負(fù)實(shí)軸對(duì)應(yīng)于Bode圖上的_______。 5.系統(tǒng)傳遞函數(shù)只與_______有關(guān),與______無(wú)關(guān)。 三、簡(jiǎn)答題(共16分) 1.(4分)已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為,求系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)表達(dá)式。 2. (4分)已知單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,試問(wèn)該系統(tǒng)為幾型系統(tǒng)?系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值為多少? 3.(4分)已知二階欠阻尼系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如下,如果將阻尼比ζ增大(但不超過(guò)1),請(qǐng)用文字和圖形定性說(shuō)明其單位階躍響應(yīng)的變化。 4.(4分)已知各系統(tǒng)的零點(diǎn)(o)、極點(diǎn)(x)分布分別如圖所示,請(qǐng)問(wèn)各個(gè)系統(tǒng)是否有非主導(dǎo)極點(diǎn),若有請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出。 四、計(jì)算題(本大題共6小題,共44分) 1.(7分)用極坐標(biāo)表示系統(tǒng)的頻率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn等點(diǎn)準(zhǔn)確表示,其余定性畫(huà)出)。 2.(7分)求如下系統(tǒng)R(s)對(duì)C(s)的傳遞函數(shù),并在圖上標(biāo)出反饋通道、順饋通道。 3.(6分)已知系統(tǒng)的調(diào)節(jié)器為 問(wèn)是否可以稱其為PID調(diào)節(jié)器,請(qǐng)說(shuō)明理由。 4.(8分)求如圖所示機(jī)械網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù),其中X為輸入位移,Y為輸出位移。 5. (10分)已知單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為,請(qǐng)繪出頻率特性對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖(Bode圖),并據(jù)圖評(píng)價(jià)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能和靜態(tài)性能(要說(shuō)明理由)。 6.(6分)請(qǐng)寫(xiě)出超前校正裝置的傳遞函數(shù),如果將它用于串聯(lián)校正,可以改善系統(tǒng)什么性能? 綜合訓(xùn)練三參考答案 一、單項(xiàng)選擇題(每小題1分,共30分) 1.B 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.C 9.B 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.B 16.D 17.C 18.B 19.D 20.D 21.D 22.A 23.D 24.C 25.C 26.A 27.C 28.B 29.D 30.B 二、填空題(每小題2分,共10分) 1.型次 輸入信號(hào) 2.s3+5s2+4s+K=0, 3.誤差帶 無(wú)阻尼固有頻率 4.0分貝線 -180線 5.本身參數(shù)和結(jié)構(gòu) 輸入 三、簡(jiǎn)答題(共16分) 1. g(t)=e-t-e-3t,t≥0 2.Ⅰ型;穩(wěn)態(tài)值等于1 3.上升時(shí)間 變大;超調(diào)量減少; 調(diào)節(jié)時(shí)間減小(大體上); 4. 無(wú)非主導(dǎo)極點(diǎn); 非主導(dǎo)極點(diǎn); 非主導(dǎo)極點(diǎn) 四、計(jì)算題(共44分) 1.ω→∞點(diǎn) ω=0點(diǎn) ωn=0.5點(diǎn) 曲線大體對(duì) 2. 3.(6分) G0(s)=(T3+T4)+T3T4s+1/s G0(s)由比例部分(T3+T4)、微分部分T3T4s及積分部分1/s相加而成 4.(8分) B=0 G(s)=,T=B/k 5. 開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)在復(fù)半平面無(wú)極點(diǎn),據(jù)圖相位裕度為正,幅值裕度分貝數(shù)為正,根據(jù)乃奎斯特判據(jù),系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)為Ⅰ型,具有良好的靜態(tài)性能。相位裕度約為60度,具有良好的動(dòng)態(tài)性能。 6.G0(s)= 可增加相位裕度,調(diào)整頻帶寬度。 2005年10月自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)答案- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 南昌大學(xué) 機(jī)械工程 控制 基礎(chǔ) 考前 訓(xùn)練
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