文档介绍：该【机械工程控制基础考试题完整版 】是由【zhimenshu】上传分享，文档一共【17】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【机械工程控制基础考试题完整版 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。精选资料可修改编辑机械控制工程基础一、,而非线性控制系统则不能。。,控制系统可分为__开环_控制系统、_闭环__控制系统。,控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。,则称此系统为离散(数字)控制系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。,控制系统可分为__线性__控制系统、非线性_控制系统。。:稳定性、快速性和准确性。、传递函数等。,在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。、输出信号无关,仅仅决定于系统本身的结构和参数,并且只适于零初始条件下的线性定常系统。,从初始状态到最终稳定状态的响应过程。。。。,0型系统的稳态误差ess=。,稳态误差为0,在单位加速度输入下,稳态误差为∞。。。。。,响应曲线为等幅振荡。。。,将系统分为0型系统、I型系统、II型系统…,这是按开环传递函数的积分环节数来分类的。,最常用的典型输入信号是正弦函数。,稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为相频特性。,频率特性包括幅频和相频两种特性。,采用的图示法分为极坐标图示法和__对数坐标_图示法。,直线的斜率为-20dB/dec。,高度为20lgKp。+∞时,惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限,形状为半圆。(s)=的环节称为惯性环节。,则称为实频特性。(截止频率)附近的区段为中频段,该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快速性;而低频段主要表明系统的稳态性能。=,为最佳阻尼系数。这时系统的平稳性与快速性都较理想。,扰动消失后,系统能自动恢复到原来的工作状态,这样的系统是稳定的系统。,即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是系统稳定的充要条件。,系统是稳定的。-at的拉氏变换为。精选资料可修改编辑二、单项选择题:(s)=的时间常数T越小,则系统的输出响应达到稳态值的时间[B] ,它与下列哪项因素有关?[C] ,当时,其相位移为[C]A.-270° B.-180°C.-90° °(s)=,则其频率特性幅值M()=[C]A. . ,其输入分别为u1(t)和u2(t)时,输出分别为y1(t)和y2(t)。当输入为a1u1(t)+a2u2(t)时(a1,a2为常数),输出应为[B](t)+y2(t) (t)+a2y2(t)(t)-a2y2(t) (t)+a2y2(t)[D] <<1时,如果减小,则输出响应的最大超调量将[A] [C]A. . (ω)=[A]°B.-90°°D.-180°[A]A.-40(dB/dec) B.-20(dB/dec)(dB/dec) D.+20(dB/dec),则可得到系统的[B] [D] ,如前向通道的传递函数为G(s),反馈通道的传递函数为H(s),则其等效传递函数为[C]精选资料可修改编辑A. . (A) 15.(A)=,(a为常数)。[e-at] [eat][e-(t-a)] [e-(t+a)][t2e2t]=(B)A. . (s)=,则=(B) D.∞(t)=eat,(a为实数),则L[]=(C)A. . (t)=,则L[f(t)]=(C)A. . ,它是(C) (s)=e-2s,它是(B) (B):+(s)=,其无阻尼固有频率ωn是(B) =0处的斜率为(C)A. C. (s)=,则其单位阶跃响应函数为(C)A. B. (1-e-t/T) D.(1-e-Kt/T)(B)型系统。.ⅠC.ⅡD.Ⅲ(s)=e-τs的相频特性∠G(jω)等于(B) B.–° °,它对应的传递函数G(s)为(D)+Ts . D.(1+Ts)(C)+(s)=s3+14s2+40s+40τ=0,则此系统稳定的τ值范围为(B)>0 <τ<14 >14 <0(D)有关。 =5处出现精选资料可修改编辑转折(如图所示),这说明系统中有(D)环节。+1 B.(5s+1)+1 (s)=,其零、极点是(D)=-,s=3;极点s=-7,s=2 =7,s=-2;极点s=,s==-7,s=2;极点s=-1,s=3 (分子为0)s=-7,s=2;极点(分母为0)s=-,s=,则系统的开环增益和型次依次为(A)原式=,故K=6/15=(注意多项式的常数项为1),Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅰ ,Ⅱ(s)=,其幅频特性|G(jω)|应为(D)A. . ,等于(C)(交界)频率,φ(ωc)为开环频率特性幅值为1时的相位角,则相位裕度为(C)°-φ(ωc) (ωc)°+φ(ωc) °+φ(ωc)(s)=,则系统在r(t)=2t输入作用下,其稳态误差为(A)A. B. C. (s)=,在0<ζ<时,其无阻尼固有频率ωn与谐振频率ωr的关系为(C)<ωr =ωr >ωr (B) ,能在频率ωc=4处提供最大相位超前角的是(D)A. B. C. ,已知其剪切频率ωc≈40,则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下,通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是(B)A. B. C. 、简答题1-1机械工程控制论的研究对象与任务是什么?答:1)机械控制工程是研究控制论在机械工程中应用的学科,用于改进和完善机械系统。2)有以下五个任务:(1)系统分析。(2)最优控制。(3)最优设计。(4)系统辨识。(5)滤波与预测。?什么是外反馈和内反馈?答:1)将系统的输出全部或部分地返送回系统的输入端,并与输入信号共同作用于系统的过程,称为反馈或信息反馈。2)外反馈是指人们利用反馈控制原理在机械系统或过程中加上一个人为的反馈,构成一个自动控制系统。3内反馈是指许多机械系统或过程中存在的相互藕合作用,形成非人为的“内在”反馈,从而构成一个闭环系统。?为什么要进行反馈控制?答:1)反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。2)为了提高控制系统的精度,增强系统抗干扰能力。?答:工作原理如下:(1)检测被控制量或输出量的实际值;(2)将实际值与给定值进行比较得出偏差值;(3)用偏差值产生控制调节作用去消除偏差。通常闭环控制系统至少具备测量、比较和执行三个基本功能。?答:基本要求是稳定性、准确性和快速性。1)稳定性是指系统振荡倾向及其恢复平衡状态的能力。是保证控制系统正常工作的首要条件。2)准确性是指控制系统的控制精度,一般用稳态误差来衡量。是衡量控制系统性能的重要指标。精选资料可修改编辑3)快速性是指系统消除输出量与输入量之间产生偏差的快慢程度。?时间响应由那两部分组成?答:1)时间响应:在输入信号作用下,系统的输出随时间变化的过程。2)时间响应由瞬时响应和稳态响应组成。。答:脉冲响应的拉氏变换等于传递函数乘以脉冲信号的拉氏变换,由于脉冲信号的拉氏变换为1,所以脉冲响应的拉氏变换等于传递函数。。答:一阶系统的阶跃响应为:,两个重要参数是什么?对系统性能的影响如何?答:1)典型二阶系统:2)阻尼比及系统的无阻尼固有频率是系统的两个重要参数。3)它们决定着系统的时间响应特性。二阶系统的阻尼比决定了其振荡特性。,并分别画出阶跃响应曲线。答:1)二阶单位阶跃响应:2)图3-?答:1)系统实际输出量与期望输出量的偏差称为系统误差;2)系统进入稳态后其实际输出量与期望输出量之间的相差程度。?计算稳态误差的方法有哪几种?答:1)系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、型次和输入信号有关。2)方法有:(1)拉氏反变换法;(2)终值定理法;(3)静态误差系数法;(4)误差级数法;(5)动态误差系数法;(6)频率特性法。?控制系统稳定的充分必要条件是什么?答:1)系统的稳定性是指:系统受到扰动作用时,输出偏离平衡状态,当扰动消除后,若系统在足够长的时间内能恢复到其原来的平衡状态或趋于一个给定的新平衡状态,则该系统是稳定的。反之,系统是不稳定的。2)系统稳定的充分必要条件是:系统的全部特征根都具有负实部,即系统闭环传递函数的全部极点均位于复平面的左半平面。精选资料可修改编辑四、:求其单位阶跃响应曲线,单位脉冲响应曲线,以及输入信号为r(t)=1+t的响应曲线。解:程序如下:num=[1025];den=[];sys=tf(num,den)subplot(3,1,1);step(num,den);subplot(3,1,2);impulse(num,den)t=0::3;u=1+t;subplot(3,1,3);lsim(num,den,u,t);为自然频率,为阻尼比,试绘出当=,分别取2、4、6、8、10、12时该系统的单位阶跃响应曲线。解:程序如下:kesi=;wn=2;whilewn<13num=wn^2;den=[12*kesi*wnwn^2];step(num,den);holdon;wn=wn+2;:,试绘制该系统的Bode图和Nyquist曲线。精选资料可修改编辑解:程序如下:num=[281282];den=[151010510];figure(1);bode(num,den);figure(2);nyquist(num,den);:,试绘制该系统的零极点图,求取该系统的特征根,判断系统的稳定性。解:程序如下:num=[];den=[];pzmap(num,den);roots(den)end求得特征根为:ans=-+-,故系统不稳定。五、计算题2-1