XXXX年自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)模擬試題及參考答案一、填空題（每空2分，共20分）1.控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出，能按照要求的________進(jìn)行調(diào)節(jié)的。2.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能夠恢復(fù)到________狀態(tài)的能力。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________與輸入量的________之比。4.頻率響應(yīng)是系統(tǒng)對(duì)________輸入穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括________和________兩種特性。5.系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)包括________、________和________。二、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個(gè)不屬于控制系統(tǒng)的基本組成部分？（）A.控制對(duì)象B.控制器C.傳感器D.電機(jī)2.下列哪個(gè)不屬于系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)？（）A.超調(diào)量B.調(diào)節(jié)時(shí)間C.穩(wěn)態(tài)誤差D.穩(wěn)態(tài)速度3.下列哪個(gè)不屬于系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)？（）A.幅頻特性B.相頻特性C.穩(wěn)態(tài)誤差D.調(diào)節(jié)時(shí)間4.下列哪個(gè)不屬于系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo)？（）A.穩(wěn)定性B.快速性C.精確性D.可靠性5.下列哪個(gè)不屬于校正方法？（）A.PID控制B.順饋校正C.反饋校正D.穩(wěn)態(tài)校正三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述控制系統(tǒng)的作用。答：控制系統(tǒng)的作用是使系統(tǒng)的輸出能夠按照要求的參考輸入或控制輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足各種工程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。2.簡述傳遞函數(shù)的性質(zhì)。答：傳遞函數(shù)的性質(zhì)包括：線性、時(shí)不變、因果、唯一性。3.簡述系統(tǒng)的穩(wěn)定性。答：系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)的能力。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。四、計(jì)算題（每題20分，共40分）1.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s(s+1)(s+2))，求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。解：對(duì)傳遞函數(shù)進(jìn)行部分分式分解，得到G(s)=K/[(s+1)(s+2)]-K/[(s+1)(s+2)]。令s=0，得到系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為c(t)=K/[(1+1)(1+2)]-K/[(1+1)(1+2)]=K/6-K/6=0。2.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s^2+2s+2)，求系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量。解：根據(jù)傳遞函數(shù)，可以得到系統(tǒng)的極點(diǎn)為s=-1±i。相位裕量：φ=arctan(-1)=-45°。幅值裕量：γ=20lg(1/|1+1i|)=20lg(1/√2)≈-3.01dB。五、論述題（20分）論述PID控制器的原理及其應(yīng)用。答：PID控制器是一種常用的控制器，其原理是通過對(duì)系統(tǒng)的偏差進(jìn)行比例、積分和微分運(yùn)算，來調(diào)節(jié)控制器的輸出。PID控制器由比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)和微分環(huán)節(jié)組成。比例環(huán)節(jié)用于消除偏差，積分環(huán)節(jié)用于消除穩(wěn)態(tài)誤差，微分環(huán)節(jié)用于預(yù)測(cè)偏差的變化趨勢(shì)。PID控制器廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，如工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人控制、航空航天等領(lǐng)域。參考答案：一、填空題1.參考輸入或控制輸入2.平衡3.拉氏變換4.正弦5.幅頻特性、相頻特性6.超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間、穩(wěn)態(tài)誤差二、選擇題1.D2.D3.D4.D5.D三、簡答題1.控制系統(tǒng)的作用是使系統(tǒng)的輸出能夠按照要求的參考輸入或控制輸入進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足各種工程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。2.傳遞函數(shù)的性質(zhì)包括：線性、時(shí)不變、因果、唯一性。3.系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能夠恢復(fù)到平衡狀態(tài)的能力。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。四、計(jì)算題1.系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)為c(t)=0。2.系統(tǒng)的相位裕量為φ=-45°，幅值裕量為γ≈-3.01dB。五、論述題PID控制器是一