機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題集錦一、填空題（20分）1、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號(hào)的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。2、對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速 性和精確或準(zhǔn)確性。3、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。4、傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號(hào)無關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適于零初始條件下的線性定常系統(tǒng)。5、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。6、頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。7、系統(tǒng)的性能指標(biāo)按其類型可分為時(shí)域性能指標(biāo)，頻域性能指標(biāo)，綜合性能指標(biāo)。8、用頻率法研究控制系統(tǒng)時(shí)，采用的圖示法分為極坐標(biāo)圖示法和對(duì)數(shù)坐標(biāo)_圖示法。9、系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：系統(tǒng)的全部特征根都具有負(fù)實(shí)部。10、對(duì)廣義系統(tǒng)，按反饋情況可分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)。1．對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求一般可以歸納為穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。。2．按系統(tǒng)有無反饋，通?？蓪⒖刂葡到y(tǒng)分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)3．在控制工程基礎(chǔ)課程中描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有微分方程、傳遞函數(shù)等。4．穩(wěn)態(tài)誤差反映出穩(wěn)態(tài)響應(yīng)偏離系統(tǒng)希望值的程度，它用來衡量系統(tǒng)控制精度的程度。5．一階系統(tǒng)1的單位階躍響應(yīng)的表達(dá)是1et/T。Ts16．有系統(tǒng)的性能指標(biāo)按照其類型分為時(shí)域性能指標(biāo)和頻域性能指標(biāo)。7．頻率響應(yīng)是線性定常系統(tǒng)對(duì)正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。8．穩(wěn)態(tài)誤差不僅取決于系統(tǒng)自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，而且與輸入信號(hào)的類型有關(guān)。9．脈沖信號(hào)可以用來反映系統(tǒng)的抗沖擊能力。10.階躍信號(hào)的拉氏變換是1/s。1.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。2.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)到最終或穩(wěn)定狀態(tài)的響應(yīng)過程。3.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。4.I型系統(tǒng)G(s)K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，s(s2)穩(wěn)態(tài)誤差為∞。5.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)正弦輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻兩種特性。1/9 6.如果系統(tǒng)受擾動(dòng)后偏離了原工作狀態(tài)，擾動(dòng)消失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)是(漸進(jìn))穩(wěn)定的系統(tǒng)。 7.傳遞函數(shù)的組成與輸入、輸出信號(hào)無關(guān)，僅僅決定于系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，并且只適于零初始條件下的線性定常系統(tǒng)。 8.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與輸入信號(hào)的形式及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)或系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)有關(guān)。 9.如果在系統(tǒng)中只有離散信號(hào)而沒有連續(xù)信號(hào)，則稱此系統(tǒng)為離散(數(shù)字)控制系統(tǒng)，其輸入、輸出關(guān)系常用差分方程來描述。 10.反饋控制系統(tǒng)開環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性三頻段的劃分是以ωc（截止頻率）附近的區(qū)段為中頻段，該段著重反映系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)定性和快速性；而低頻段主要表明系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。 11.對(duì)于一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求可以概括為三個(gè)方面：穩(wěn)定性、快速 性和精確或準(zhǔn)確性。35．機(jī)械工程控制論是研究該領(lǐng)域中系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題。36．一個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為G(s)200Ts，則該環(huán)節(jié)是微分環(huán)節(jié)。37．表征二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)中超調(diào)量?jī)H與阻尼有關(guān)，阻尼越小則該指標(biāo)越大。38．兩線性系統(tǒng)f1f2及其拉氏變換F1F2,有常數(shù)K1K2,則L[K1f1K2f2]K1F1K2F239．系統(tǒng)的波德圖如下，則該系統(tǒng)是一階慣性系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)折頻率為1，在轉(zhuǎn)折頻率處的 相位角是-45，超過轉(zhuǎn)折頻率處曲線的斜率是-20dB/dec，該系統(tǒng)具有低通特點(diǎn)。40．線性系統(tǒng)最顯著的特征是滿足疊加性。41．一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)越小，系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)過程越短，對(duì)斜坡輸入的穩(wěn)態(tài)誤差是無窮 大。42．線性系統(tǒng)輸入為正弦信號(hào)時(shí)，該系統(tǒng)的輸出也是同頻率的正弦信號(hào)。43．系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度由系統(tǒng)的開環(huán)增益決定，而相對(duì)穩(wěn)定性由相位裕量和幅值裕量來決 定。44．工業(yè)中常用的PID校正是指比例、積分、微分校正。2/945．對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求是穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。46．系統(tǒng)時(shí)間響應(yīng)由穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)組成。47．系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差表達(dá)了系統(tǒng)的精度和抗干擾能力，是系統(tǒng)的性能之一。48．系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是特征方程的所有根都為負(fù)實(shí)數(shù)或者具有負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)。49．開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 特性，高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。50．系統(tǒng)的傳遞函數(shù)反映系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性，決定于系統(tǒng)本身的參數(shù)，與外界輸入無 關(guān)。51．對(duì)一個(gè)線性系統(tǒng)，當(dāng)輸入是正弦信號(hào)時(shí)，該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出也是同頻率的正弦信號(hào)。52．系統(tǒng)特征方程為s52s414s388s2200s8000則系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(wěn)定。53．系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)反映了系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性，表征系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性和靈敏度。54．振蕩環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率處的相位角是-90，大于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸 近線斜率為-40dB，小于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為0dB。55．二階系統(tǒng)的無阻尼固有頻率由系統(tǒng)本身的剛度和質(zhì)量決定。56．函數(shù)f(t)及其一階導(dǎo)數(shù)都可拉氏變換，則f(t)的初值可表示為limf(t)|t0limsF(s)|s。57．單位階躍輸入的拉氏變換為1s 。58．開環(huán)頻率特性的低頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，中頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài) 特性，高頻段表征了閉環(huán)系統(tǒng)的復(fù)雜性。59．增加系統(tǒng)的開環(huán)增益可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度和響應(yīng)速度，但又會(huì)使相位裕量或者 幅值裕量減小，從而使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。60．單位斜坡函數(shù)的拉普拉斯變換是1/S2

61．一階微分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)G(s)1T(s)。 62．一階慣性環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的相位角是-45，大于轉(zhuǎn)折頻率時(shí)的對(duì)數(shù)幅頻特性曲線的漸近線斜率為-20Db/dec

63．下圖中的符號(hào)分別表示哪些性能指標(biāo)3/9Mp表示最大超調(diào)量，tr表示上升時(shí)間，tp表示峰值時(shí)間，ts表示調(diào)整時(shí)間64．對(duì)I型系統(tǒng)輸入階躍信號(hào)，則其穩(wěn)態(tài)誤差為零。65．典型延時(shí)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為es。二、選擇題（20分）1、拉氏變換將時(shí)間函數(shù)變換成（D）A．正弦函數(shù)B．單位階躍函數(shù)A)C．單位脈沖函數(shù)D．復(fù)變函數(shù)2、微分環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(A.90°B.-90°C）C.0°D.-180°3、設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=25，則系統(tǒng)的阻尼比為（s5s25A.25B.5C.1D.1B）24、正弦函數(shù)sint的拉氏變換是（A.1B.2ssC)C.sD.1s2s225、比例環(huán)節(jié)的頻率特性相位移θ(ω)=(A.90°B.-90°C.0°D.-180°D)6、一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，(A.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較大時(shí)有振蕩B.當(dāng)時(shí)間常數(shù)T較小時(shí)有振蕩C)C.有振蕩D.無振蕩7、系統(tǒng)特征方程式的所有根均在根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D）8、時(shí)域分析法研究自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)最常用的典型輸入信號(hào)是（A．脈沖函數(shù)B．斜坡函數(shù)B)C．拋物線函數(shù)D．階躍函數(shù)9、令線性定常系統(tǒng)傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式為零，則可得到系統(tǒng)的(A．代數(shù)方程B．特征方程D）C．差分方程D．狀態(tài)方程10、線性定常系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，是在零初始條件下（A．系統(tǒng)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比B．系統(tǒng)輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之比4/9C．系統(tǒng)輸入信號(hào)的拉氏變換與輸出信號(hào)的拉氏變換之比D．系統(tǒng)輸出信號(hào)的拉氏變換與輸入信號(hào)的拉氏變換之比1．單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為h(t)189t，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為D．189 s【A】A．189

2sB．189

sC．189

2s【B】2．關(guān)于疊加原理，下列敘述正確的是A．適合于非線性定常系統(tǒng)C．適合于所有系統(tǒng)B．適合于線性定常系統(tǒng)

D．適合于非線性系統(tǒng)3．對(duì)于一階系統(tǒng)G(s)1e8s，則該系統(tǒng)可看成下述環(huán)節(jié)由串聯(lián)而成3.2s1【A】A．慣性環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)

C．慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié)B．比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、延時(shí)環(huán)節(jié)D．比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、超前環(huán)節(jié)4．若二階阻尼系統(tǒng)的無阻尼固有頻率為n，則有阻尼固有頻率d為【C】A．等于nB．大于nC．小于nD．與n無關(guān)是５．下列敘述正確的【C】A．時(shí)域響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)特性態(tài)特性B．頻率響應(yīng)只能分析系統(tǒng)的穩(wěn)C．時(shí)域響應(yīng)和頻率響應(yīng)都能揭示系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性D．頻率響應(yīng)無量綱６．關(guān)于線性系圖統(tǒng)的正確描環(huán)述是７【C】波德B．只能用傳遞函數(shù)表示該節(jié)為A．都可以用傳遞函數(shù)表示C．可以用不同模型描述D．都是穩(wěn)定的．已知環(huán)節(jié)的如下圖，則【B】5/9A．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)８ ． 對(duì) 于 二 階 系 統(tǒng) 而 言 ， 阻 尼 比 越 大 ， 系 統(tǒng) 的【B 】A．相對(duì)穩(wěn)定性越差B．相對(duì)穩(wěn)定性越好C．穩(wěn)態(tài)誤差越小 D．穩(wěn)態(tài)誤差越大９ ． 屬 于 系 統(tǒng) 時(shí) 域 的 數(shù) 學(xué) 模 型 是【 C 】A．頻率特性 B．傳遞函數(shù) C．微分方程 D．頻響函數(shù)1０．一線性系統(tǒng)的特征方程為2x(t)3x(t)5x(t)tx(t)則該系統(tǒng)是【C 】A．線性定常系統(tǒng) B．線性系統(tǒng) C．非線性系統(tǒng) D．非線性時(shí)變系統(tǒng)1１．典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：G(s)1/(1s)，該環(huán)節(jié)為：【Ａ】B．積分環(huán)節(jié)C．微分環(huán)節(jié)D．比例環(huán)節(jié)A．慣性環(huán)節(jié)1２．系統(tǒng)的微分方程為x(t)2x(t)3x(t)4F,系統(tǒng)的極點(diǎn)為1【A】應(yīng)C．s10s232jD．全不是A．s1j2B．s2j３．關(guān)于線性系統(tǒng)響時(shí)間的描述正確的是：【C】B．由單位階躍響應(yīng)和單位脈沖響應(yīng)組成A．時(shí)間響應(yīng)為系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)值C．由強(qiáng)迫響應(yīng)和自由響應(yīng)組成D．與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)1４．已知系統(tǒng)傳遞函數(shù)G(s)4，則阻尼比為：D．2【A】s2s4A．0.25B．0.5C．16/91５．二階振蕩系統(tǒng)的阻尼比為00.7，則關(guān)于無阻尼固有頻率n，有阻尼固有頻 率 d

， 振 蕩 頻 率 r 的 關(guān) 系【C 】A．ndrB．nrd C．rdn D．dnrs116．單位反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s) ，則系統(tǒng)(s2)(s4)(s9)【B 】A．穩(wěn)定 B．不穩(wěn)定 C．臨界穩(wěn)定 D．無法判斷17．單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的誤差為零時(shí)，則輸出 【C 】A．為0 B．停止改變 C．等于希望值 D．無法判斷18．一階微分環(huán)節(jié)G(s)=1+Ts，當(dāng)頻率ω=1時(shí)，則相頻特性∠G(jω)為 【A 】A.45° B.-45° C.90° D.-90°19．對(duì)于穩(wěn)定系統(tǒng)，幅值裕量Kg為 【A 】A．大于0dB B．小于0dB C．小于等于0dB D．等于120 ． 系 統(tǒng) 傳 遞 函 數(shù)【 B 】A．與外界無關(guān)

C．完全反應(yīng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性B．反應(yīng)了系統(tǒng)、輸入、輸出的關(guān)系D．與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)21．線性系系統(tǒng)穩(wěn)定與否取則決于22【A】階統(tǒng)的B．系統(tǒng)的輸入，系統(tǒng)A．系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)C．系統(tǒng)的干擾D．系統(tǒng)的初始狀態(tài)．減小一時(shí)間常數(shù)【C】B．系統(tǒng)響應(yīng)變慢A．系統(tǒng)準(zhǔn)確定變差C．系統(tǒng)響應(yīng)快D．穩(wěn)定性變差23．欠阻尼二階系統(tǒng)而言，瞬態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量表征了系統(tǒng)的【 D 】A．系統(tǒng)的可靠性 B．系統(tǒng)的準(zhǔn)確性7/9C．系統(tǒng)響應(yīng)快速性 D．系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性24 ． 二 階 系 統(tǒng) 的 指 標(biāo) 中 ， 與 阻 尼 比 有 關(guān) 的 是【 B 】A．固有頻率 B．超調(diào)量 C．上升時(shí)間 D．調(diào)整時(shí)間25．對(duì)最小相位系統(tǒng)，系統(tǒng)如果穩(wěn)定，則相位裕量和幅值裕量 【 A 】A．二者都大于零 B．二者都小于零C．相位裕量大于零，幅值裕量小于零 D．相位裕量小于零，幅值裕量大于零26．系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)函數(shù)為w(t)3e0.2t ，則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為【C 】A．

0.2B．

0.6C． 3 D．0.6s3 s0.2 s0.2 s3127．典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為：G(s) ，