機(jī)械控制工程期末考試

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.控制系統(tǒng)的輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用有直接影響的系統(tǒng)是（）A.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.復(fù)合控制系統(tǒng)2.單位階躍函數(shù)的拉氏變換為（）A.1/sB.sC.13.系統(tǒng)的傳遞函數(shù)取決于（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)B.輸入信號(hào)C.輸出信號(hào)4.線性系統(tǒng)的重要特性是（）A.疊加性B.非線性C.時(shí)變性5.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與（）有關(guān)。A.輸入信號(hào)B.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)C.兩者都有關(guān)6.一階系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)T越小，系統(tǒng)的響應(yīng)速度（）A.越快B.越慢C.不變7.某系統(tǒng)的固有頻率為ωn，阻尼比為ζ，當(dāng)ζ=1時(shí)，系統(tǒng)是（）A.欠阻尼B.臨界阻尼C.過(guò)阻尼8.根軌跡起始于（）A.開(kāi)環(huán)零點(diǎn)B.開(kāi)環(huán)極點(diǎn)C.閉環(huán)極點(diǎn)9.系統(tǒng)的截止頻率ωc反映系統(tǒng)的（）A.穩(wěn)態(tài)性能B.動(dòng)態(tài)性能C.抗干擾能力10.串聯(lián)超前校正裝置可以（）A.提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度B.提高系統(tǒng)響應(yīng)速度C.降低系統(tǒng)響應(yīng)速度二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.控制系統(tǒng)按給定值的變化規(guī)律可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動(dòng)控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)2.拉氏變換的性質(zhì)有（）A.線性性質(zhì)B.微分性質(zhì)C.積分性質(zhì)3.系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括（）A.穩(wěn)態(tài)性能B.動(dòng)態(tài)性能C.抗干擾性能4.二階系統(tǒng)的性能指標(biāo)與（）有關(guān)。A.固有頻率B.阻尼比C.時(shí)間常數(shù)5.繪制根軌跡的基本條件有（）A.幅值條件B.相角條件C.增益條件6.頻域性能指標(biāo)有（）A.截止頻率B.相角裕度C.幅值裕度7.常用的校正方式有（）A.串聯(lián)校正B.并聯(lián)校正C.復(fù)合校正8.控制系統(tǒng)的基本組成部分有（）A.控制器B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)C.被控對(duì)象9.線性定常系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型有（）A.微分方程B.傳遞函數(shù)C.狀態(tài)空間表達(dá)式10.系統(tǒng)的穩(wěn)定性取決于（）A.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)B.系統(tǒng)參數(shù)C.輸入信號(hào)三、判斷題（每題2分，共10題）1.開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)一定比閉環(huán)控制系統(tǒng)穩(wěn)定。（）2.傳遞函數(shù)只適用于線性定常系統(tǒng)。（）3.系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差只與輸入信號(hào)有關(guān)。（）4.一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)無(wú)超調(diào)。（）5.二階系統(tǒng)的阻尼比越大，系統(tǒng)的響應(yīng)越慢。（）6.根軌跡是閉環(huán)系統(tǒng)特征根在s平面上的變化軌跡。（）7.相角裕度越大，系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性越好。（）8.串聯(lián)滯后校正主要是提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。（）9.系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能主要由系統(tǒng)的零點(diǎn)決定。（）10.線性系統(tǒng)滿足疊加原理。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。答：開(kāi)環(huán)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、穩(wěn)定性好；缺點(diǎn)是精度低，抗干擾能力差。閉環(huán)優(yōu)點(diǎn)是精度高、抗干擾強(qiáng)；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可能不穩(wěn)定。2.什么是系統(tǒng)的傳遞函數(shù)？答：傳遞函數(shù)是在零初始條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比，反映系統(tǒng)本身的特性，與輸入輸出信號(hào)無(wú)關(guān)。3.簡(jiǎn)述二階系統(tǒng)阻尼比ζ對(duì)系統(tǒng)性能的影響。答：ζ=0時(shí)，系統(tǒng)等幅振蕩；0<ζ<1時(shí)，系統(tǒng)欠阻尼，有超調(diào)；ζ=1時(shí)，臨界阻尼，無(wú)超調(diào)；ζ>1時(shí)，過(guò)阻尼，響應(yīng)慢且無(wú)超調(diào)。4.簡(jiǎn)述串聯(lián)超前校正的作用。答：增加系統(tǒng)的相角裕度，提高系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性；增大系統(tǒng)的截止頻率，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論如何提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度。答：可以增加系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，提高系統(tǒng)的型別。但開(kāi)環(huán)增益過(guò)大可能影響穩(wěn)定性，需綜合考慮。還可采用復(fù)合校正，利用前饋補(bǔ)償消除穩(wěn)態(tài)誤差。2.分析根軌跡法在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。答：通過(guò)繪制根軌跡可直觀了解系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)隨某一參數(shù)變化的軌跡?？筛鶕?jù)根軌跡確定使系統(tǒng)滿足性能要求的參數(shù)值，用于分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能等。3.討論頻域分析法的優(yōu)點(diǎn)。答：頻域分析法可通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取系統(tǒng)頻率特性，不必求系統(tǒng)微分方程。能直觀分析系統(tǒng)性能，如穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)精度和動(dòng)態(tài)性能。還可方便設(shè)計(jì)校正裝置改善系統(tǒng)性能。4.闡述在機(jī)械控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如何平衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性。答：設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。如合理選擇阻尼比兼顧穩(wěn)定性與快速性；增加開(kāi)環(huán)增益提高準(zhǔn)確性但要防止穩(wěn)定性變差。也可采用校正裝置，在保證穩(wěn)定性基礎(chǔ)上優(yōu)化快速性和準(zhǔn)確性。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.A4.A5.C6.A7.B8.B9.B10.B二、多項(xiàng)選擇題1.ABC2.ABC3.ABC4.AB5