2023年自考類機電一體化自考機械工程控制基礎歷年高頻考題帶答案難題附詳解（圖片大小可自由調整）第1卷一.歷年考點試題參考題庫(共50題)1.已知，則L[-f(t)]=______

A．

B．s2+s

C．

D．2.微分環(huán)節(jié)jω的相頻特性和幅頻特性的變化規(guī)律是______A.φ(ω)=90°，L(ω)=20lgωB.φ(ω)=ω，L(ω)=-20lgωC.φ(ω)=-90°，L(ω)=-20lgωD.φ(ω)=-ω，L(ω)=20lgω3.圖示系統(tǒng)的微分方程為______

A．

B．

C．

D．4.已知，則其原函數為______。5.關于順饋校正，下列說法中正確的是______A.提高系統(tǒng)穩(wěn)定性B.降低系統(tǒng)穩(wěn)定性C.對系統(tǒng)穩(wěn)定性無影響D.系統(tǒng)穩(wěn)定性取決于是否引入干擾6.對控制系統(tǒng)提出的基本要求是______。7.已知系統(tǒng)的傳遞函數為求系統(tǒng)的單位脈沖響應函數。8.反饋校正與串聯校正相比，所具有的突出優(yōu)點是什么?9.系統(tǒng)開環(huán)頻率特性各頻段含義及對系統(tǒng)性能的影響。10.對數幅頻特性的漸近線如圖所示，它對應的傳遞函數G(s)為______。

11.二階系統(tǒng)中，當ζ為______時，其為最佳阻尼比。12.運用框圖簡化法則，求下圖所示系統(tǒng)的傳遞函數。

13.系統(tǒng)的單位脈沖響應函數為g(t)=3e-0.2t，則系統(tǒng)的傳遞函數為______

A．

B．

C．

D．14.下列說法正確的是______A.系統(tǒng)的類型與系統(tǒng)的階次是同一概念B.靜態(tài)誤差系數描述了系統(tǒng)減小誤差的能力，也是穩(wěn)態(tài)特性的表示方法C.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的類型、開環(huán)增益有關，而與輸入信號無關D.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)的時間常數相關15.當模型為時，組成系統(tǒng)的環(huán)節(jié)是______A.放大環(huán)節(jié)B.積分環(huán)節(jié)C.慣性環(huán)節(jié)D.放大和積分環(huán)節(jié)16.下圖所示反饋控制系統(tǒng)中，求輸入單位階躍信號時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。

17.函數的拉氏變換是______

A．

B．

C．

D．18.下列經典控制系統(tǒng)中，屬于開環(huán)控制系統(tǒng)的是______A.恒溫空調系統(tǒng)B.工業(yè)機器人C.自動洗衣機D.液面自動調節(jié)系統(tǒng)19.一單位負反饋控制系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，則使該閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍是______A.K＞0B.K＞0.1C.K＞0.5D.K＜0.520.一階系統(tǒng)時間常數的大小主要影響系統(tǒng)的什么性能______。21.當系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的響應過程稱為______A.瞬態(tài)響應B.脈沖響應C.穩(wěn)態(tài)響應D.頻率響應22.當阻尼比ξ大于0小于1時，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當阻尼比ξ=0時，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當阻尼比ξ=1時，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)；當阻尼比ξ大于1時，系統(tǒng)稱為______系統(tǒng)。23.RC電網絡系統(tǒng)如圖所示，畫出此系統(tǒng)的框圖，并求傳遞函數U。(s)/Ui(s)。

24.試判斷具有下述傳遞函數的系統(tǒng)是否穩(wěn)定。其中G(s)為系統(tǒng)的前向通道傳遞函數，H(s)為系統(tǒng)的反饋通道傳遞函數。

25.已知系統(tǒng)的框圖如圖所示，若x(t)=2×1(t)時，使Mp=20%，則τ應為多大，此時ts(2%)是多少?

26.對數幅頻特性的漸近線如圖所示，它對應的傳遞函數G(s)為______

A．1+Ts

B．

C．

D．(1+Ts)227.已知某單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為，當輸入信號r(t)=2+4t+t2時，試求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。28.若函數f(t)的拉氏變換為，則f(0+)=______。29.當時間趨于無窮大時，系統(tǒng)的輸出狀態(tài)稱為______。30.如下圖所示函數的拉氏變換為______。

31.某系統(tǒng)如圖下所示，試用勞斯穩(wěn)定性判斷該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

32.在開環(huán)控制系統(tǒng)中，其基本工作原理是______A.不斷地檢測偏差并糾正偏差B.不斷地檢測輸入信號并糾正之C.不斷地檢測輸出信號并糾正之D.不需檢測和糾正信號33.設，則。34.線性系統(tǒng)是否穩(wěn)定，與系統(tǒng)的輸入量或干擾______(填“有關”或“無關”)。35.二階微分環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的對數相頻曲線對稱于______線。36.設具有單位反饋的某一閥控油缸的位置伺服系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為分別求控制信號r(t)=1，r(t)=t，r(t)=0.5t2的穩(wěn)態(tài)誤差ess。37.二階欠阻尼系統(tǒng)的上升時間為______A.系統(tǒng)的單位階躍響應曲線第一次達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間B.系統(tǒng)的單位階躍響應曲線達到穩(wěn)態(tài)值的時間C.系統(tǒng)的單位階躍響應曲線第一次到達穩(wěn)態(tài)值的時間D.系統(tǒng)的單位階躍響應曲線達到穩(wěn)態(tài)值的98%的時間38.______是指信息在系統(tǒng)及過程中以某種關系動態(tài)地傳遞的過程。39.二階微分環(huán)節(jié)與振蕩環(huán)節(jié)的對數幅頻曲線對稱于______。40.當典型的二階系統(tǒng)含有零點時，系統(tǒng)的瞬態(tài)響應______A.僅與二階系統(tǒng)的極點分布有關B.與二階系統(tǒng)的極點分布無關C.不僅與二階系統(tǒng)的極點分布有關，還與零點的分布有關D.不僅與二階系統(tǒng)的極點分布有關，還與零點和極點的相對位置有關41.傳遞函數的定義是對于線性定常系統(tǒng)，在初始條件為零的條件下，系統(tǒng)______的拉氏變換與______的拉氏變換之比。42.系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)無控制作用，則該控制系統(tǒng)稱為______A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.定常系統(tǒng)D.線性系統(tǒng)43.系統(tǒng)的傳遞函數為，則系統(tǒng)的增益為______。44.頻率響應的輸出頻率與輸入頻率是A.不相同B.相同C.無法判斷D.有時相同45.下列開環(huán)傳遞函數對應的系統(tǒng)為最小相位系統(tǒng)的是______

A．

B．

C．

D．46.開環(huán)控制系統(tǒng)是指______對系統(tǒng)沒有控制作用。A.系統(tǒng)輸入量B.系統(tǒng)輸出量C.系統(tǒng)的傳遞函數D.系統(tǒng)的干擾47.串聯校正環(huán)節(jié)的傳遞函數為則它屬于______A.增益調整B.相位超前校正C.相位滯后校正D.相位滯后一超前校正48.某閉環(huán)控制系統(tǒng)中，如果反饋回去的信號(或作用)與原系統(tǒng)的輸入信號(或作用)的方向相反(或相位相差180°)，則稱為______。49.簡述拉氏變換的卷積定理。50.線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)的根本區(qū)別在于______A.線性系統(tǒng)微分方程的系數為常數，而非線性系統(tǒng)微分方程的系數為時變函數B.線性系統(tǒng)只有一個外加輸入，而非線性系統(tǒng)有多個外加輸入C.線性系統(tǒng)滿足疊加原理，非線性系統(tǒng)不滿足疊加原理D.線性系統(tǒng)在實際系統(tǒng)中普遍存在，而非線性系統(tǒng)在實際中存在較少第1卷參考答案一.歷年考點試題參考題庫1.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為拉氏變換的線性性質。

[解析]2.參考答案：A[考點]本題主要考查的知識點為微分環(huán)節(jié)的頻率特性。[解析]微分環(huán)節(jié)jω的幅頻特性為L(ω)=20lg|jω|=20lgω，相頻特性為φ(ω)=∠jω=90°，故選A。3.參考答案：B[考點]本題主要考查的知識點為電網絡系統(tǒng)的數學模型的建立。

[解析]利用基爾霍夫電流定律可列微分方程為，整理后即得選項B。4.參考答案：δ(t)+4e-t-4et5.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為順饋校正的特點。

[解析]順饋校正的特點是在干擾引起誤差之前就對它進行近似補償，以便及時消除干擾的影響。由于順饋校正是一種開環(huán)控制方式，則雖然加了順饋校正，但系統(tǒng)的特征方程不變，故順饋校正對系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有影響。6.參考答案：達到穩(wěn)定性、快速性、準確性要求7.參考答案：8.參考答案：反饋校正比串聯校正更有其突出的優(yōu)點：利用反饋能有效地改善被包圍環(huán)節(jié)的動態(tài)結構參數，甚至在一定條件下能用反饋校正環(huán)節(jié)完全取代被包圍環(huán)節(jié)，從而大大減弱這部分環(huán)節(jié)由于特性參數變化及各種干擾給系統(tǒng)帶來的不利影響。9.參考答案：一般將系統(tǒng)開環(huán)頻率特性的幅值穿越頻率ωc看成是頻率響應的中心頻率，并將在ωx附近的頻率區(qū)段稱為中頻段；把頻率ωc的頻率區(qū)段稱為低頻段；把的頻率區(qū)段稱為高頻段。三個頻段的劃分沒有嚴格的界限。

而決定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性好壞的主要參數(如開環(huán)增益，系統(tǒng)的型次等)可以通過系統(tǒng)的低頻段求得；決定系統(tǒng)動態(tài)特性好壞的主要參數(如幅值穿越頻率、相位裕量等)可以通過系統(tǒng)的中頻段求得；系統(tǒng)的抗干擾能力等，則可以由系統(tǒng)的高頻段來表示。

故低頻段反應了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；中頻段反映了系統(tǒng)的動態(tài)性能；高頻段反映了系統(tǒng)抵抗高頻干擾的能力。10.參考答案：11.參考答案：0.712.參考答案：解：原系統(tǒng)運用框圖簡化法則化簡的步驟如：

(1)消除交叉，如下圖(a)所示。

(a)

(2)合并反饋內環(huán)，如下圖(b)所示。

(b)

(3)再合并反饋外環(huán)，如下圖(c)所示。

(c)

故此系統(tǒng)的傳遞函數為

13.參考答案：A[考點]本題主要考查的知識點為單位脈沖函數的象函數就是系統(tǒng)的傳遞函數。[解析]由題知系統(tǒng)的傳遞函數為14.參考答案：B[解析]系統(tǒng)的類型與系統(tǒng)的階次是兩個不同的概念。與系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差有關的因素為系統(tǒng)的類型λ、開環(huán)增益K和輸入信號r(t)，而與系統(tǒng)的時間常數T1，…，Tp；Ta，…，Tm無關。15.參考答案：D16.參考答案：由圖知，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數為

因為λ=0，系統(tǒng)為0型系統(tǒng)，系統(tǒng)的開環(huán)增益為K=10，所以系統(tǒng)對階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為

17.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為正、余弦函數的拉氏變換。[解析]利用三角和公式展開得，

18.參考答案：C[解析]系統(tǒng)的輸出量對系統(tǒng)無控制作用，或者說系統(tǒng)中沒有一個環(huán)節(jié)的輸入受到系統(tǒng)輸出的反饋作用，則稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。例如自動洗衣機，當它按洗衣、漂洗、脫水、干衣的順序進行工作時，無需對輸出信號即衣服的清潔程度進行測量，它就是一個開環(huán)控制系統(tǒng)。19.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為胡爾維茨穩(wěn)定性判據的應用。[解析]此閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程為：s3+5Ks2+(2K+3)s+10=0

對于三階系統(tǒng)，要使系統(tǒng)穩(wěn)定，則各系數必須均大于0，且內積大于外積。即

由此可解得K＞0.5，故選C。20.參考答案：系統(tǒng)的快速性21.參考答案：A[解析]當系統(tǒng)受到外加作用激勵后，從初始狀態(tài)到最后狀態(tài)的響應過程稱為瞬態(tài)響應。22.參考答案：欠阻尼零阻尼臨界阻尼過阻尼23.參考答案：解：(1)系統(tǒng)輸入為ui，輸出為uo。

(2)列寫微分方程：

ui=R1iR+uo

uo=R2i

i=iR+iC

(3)對上式分別取拉氏變換得：

Ui(s)=R1IR(s)+Uo(s)

①

Uo(s)=R2I(s)

②

I(s)=IR(s)+IC(s)

④

(4)分別將(3)中各拉氏變換式用框圖表示，再連成系統(tǒng)框圖。圖(a)、(b)、(c)、(d)分別對應式①、②、③、④，最終連成的系統(tǒng)框圖如圖(e)所示。

則求得系統(tǒng)的傳遞函數為

24.參考答案：解：由題知，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數為

則系統(tǒng)的特征方程為

s3+4s2+3s+10=0

排出勞斯數列，即

由勞斯穩(wěn)定性判據知，第一列元素全部大于零，故系統(tǒng)穩(wěn)定。25.參考答案：由題知閉環(huán)傳遞函數為

2ζωn=2+0.5r

得又因=20%，則兩邊取自然對數得

可得

故

26.參考答案：A[考點]本題主要考查的知識點為頻率特性與傳遞函數的關系及各種典型環(huán)節(jié)的頻率特性。

[解析]由圖知，此幅頻曲線代表的是一階微分環(huán)節(jié)，且其斜率為20dB/dec，故選A。27.參考答案：解：將系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數標準化得，

可知系統(tǒng)K=2，λ=1，即系統(tǒng)為Ⅰ型系統(tǒng)。由于輸入信號是由階躍、斜坡和加速度信號組成的復合信號，根據線性系統(tǒng)的疊加原理，系統(tǒng)總誤差為各個信號單獨作用下的誤差之和。因此所求誤差為28.參考答案：029.參考答案：穩(wěn)態(tài)響應30.參考答案：31.參考答案：該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數為

系統(tǒng)的特征方程為：s3+10s2+4s+4=0

其勞斯數列如下：

因為特征方程的全部系數符號相同，并且勞斯數列的第一列的所有各項為正，符合勞斯判據系統(tǒng)穩(wěn)定的必要且充分條件，所以，系統(tǒng)穩(wěn)定。32.參考答案：D33.參考答案：34.參考答案：無關35.參考答案：0°36.參考答案：解：靜態(tài)位置誤差系數

靜態(tài)速度誤差系數

靜態(tài)加速度誤差系數

則控制信號r(t)=1的穩(wěn)態(tài)誤差為

控制信號r(t)=t的穩(wěn)態(tài)誤差為

控制信號r(t)=0.5t2的穩(wěn)態(tài)誤差為

37.參考答案：C[考點]本題主要考查的知識點為二階欠阻尼系統(tǒng)上升時間的定義。[解析]二階欠阻尼系統(tǒng)上升時間的定義是系統(tǒng)的單位階躍響應曲線第一次到達穩(wěn)態(tài)輸出值所需的時間。38.參考答案：信息傳遞39.參考答案：零分貝線40.參考答案：D41.參考答案：輸出量輸入量42.參考答案：A43.參考答案：0.344.參考答案：B[解析]頻率響應是指系