东北大学22春《机械工程控制基础》综合作业一答案参考55

东北大学22春机械工程控制基础综合作业一答案参考1. 在响应曲线的稳态线上，用稳态值的百分数作一个允许误差范围，响应曲线第一次达到并永远保持在这一允许误差范围内所需要的时间，叫做调整时间。( )A.正确B.错误参考答案：A2. 圆度的公差带形状是_，圆柱度的公差带形状是_。圆度的公差带形状是_，圆柱度的公差带形状是_。两同心圆之间的区域$两同轴圆柱面之间的区域3. 若二阶系统特征根的实部不全小于0，则系统( )。A.稳定B.不稳定C.不能确定是否稳定D.以上选项都不对参考答案：B4. 型系统对斜坡输入的静态速度误差系数为( )。A.0B.KC.D.以上选项都不对参考答案：B5. 下列说法正确的是( )。A.从能量角度看，阻尼消耗系统的能力，使得单自由度系统的总机械能越来越小B.从运动角度看，当阻尼比大于等于1时，系统不会产生振动，其中阻尼比为1的时候振幅衰减最快当阻尼比小于1时，阻尼使得单自由度系统的振幅越来越小，固有频率降低C.共振的角度看，随着系统能力的增加、增幅和速度增加，阻尼消耗的能量也增加，当阻尼消耗能力与系统输入能量平衡时，系统的振幅不会再增加，因此在有阻尼系统的振幅并不会无限增加D.从能量角度看，阻尼消耗系统的能力，使得单自由度系统的总机械能越来越大参考答案：ABC6. 电磁式时间继电器线圈可以通交、直流电流。 ( )电磁式时间继电器线圈可以通交、直流电流。()错误7. 系统框图中上一环节的( )为下一环节的( )。A.输出、输入B.输出、输出C.输入、输入D.输入、输出参考答案：A8. ( )非模态G04代码只在本程序段有效。()非模态G04代码只在本程序段有效。正确9. 下列说法正确的有( )A.所谓振动，广义地讲，指一个物理量在它的平均值附近不停地经过极大值和极小值而往复变化B.机械振动指机械或结构在它的静平衡位置附近的往复弹性运动C.可以产生机械振动的力学系统，称为振动系统，简称系统。一般来说，任何具有弹性和惯性的力学系统均可能产生机械振动D.如果外界对某一个系统的作用使得该系统处于运动状态，此时系统的几何位置称为系统的静平衡位置参考答案：ABC10. 下列各种振动，不属于受迫振动的是( )A.敲击后的锣面的振动B.缝纫机针的振动C.人挑担时，担子上下振动D.蜻蜓、蝴蝶翅膀的振动参考答案：A11. 方程是否存在耦合和存在什么种类的耦合依赖于所选取的描述系统的广义坐标，是系统本身的性质。( )A.错误B.正确参考答案：A12. 系统的时间响应过程不仅取决于系统本身的特性，还与外加的输入信号的类型有关。( )A.正确B.错误参考答案：A13. 设计一液体摩擦径向滑动轴承，工作情况稳定，采用剖分式轴瓦。已知轴承载荷，Fr=32500N，轴颈直径d=152mm，轴的转设计一液体摩擦径向滑动轴承，工作情况稳定，采用剖分式轴瓦。已知轴承载荷，Fr=32500N，轴颈直径d=152mm，轴的转速n=1000r/min。(1)选择轴承宽径比8/d=1.0 (2)计算轴承宽度 B=(B/d)d=1.0152mm=152mm=0.152m (3)计算轴颈圆周速度 (4)计算轴承工作压力 (5)选择轴瓦材料 查表，在保证pp，pp的条件下，选定轴承材料为ZQSn663。 (6)选定平均油温 现选平均油温tm=55 (7)选定润滑油牌号 选用22号汽轮机油。 (8)按tm=55查出油的动力粘度在55时该油的动力粘度 =0.015Pas。 (9)计算相对间隙 相对间隙为 (10)计算直径间隙 =d=1.3410-3152mm=0.204mm (11)计算承载系数 (12)求出偏心率 根据Cp=3.22和B/d值由图得偏心率=0.6。 (13)计算最小油膜厚度 (14)计算许用油膜厚度 取轴颈表面粗糙度Rz1=3.2m，轴瓦表面粗糙度Rz2=3.2/m，取安全系数S=2，则许用油膜厚度 h=S(Rz1+Rz2)=2(3.2+3.2)m=12.8m 可见hminh，故满足工作可靠性要求。 (15)计算轴承与轴颈的摩擦系数 因宽径比B/d=1，取随宽径比变化的系数=1，由摩擦系数计算式 =0.00349 (16)查出润滑油流量系数 由宽径比B/d=1及偏心率x=0.6查图，得润滑油流量系数 入口温度为 根据直径间隙=2c=20.102mm=0.204mm，选择间隙配合，孔为，轴为 。 (20) 求最大、最小间隙。 最大间隙为 max=0.100-(-0.245)=0.345mm 最小间隙为 min=0- (0.145)=0.145mm 所用间隙在max和min之间，故所选配合合用。本题考查液体摩擦径向滑动轴承的设计，应根据轴承的设计步骤逐步计算。 14. 滚动轴承的内孔作为基准孔，其直径公差带布置在零线的上方。滚动轴承的内孔作为基准孔，其直径公差带布置在零线的上方。错误15. 稳定性的要求是系统工作的首要条件。( )A.正确B.错误参考答案：A16. 数控机床回零时，要( )。 AX，Z同时 B先刀架 C先Z，后X D先X，后Z数控机床回零时，要()。AX，Z同时B先刀架C先Z，后X D先X，后ZD17. 响应曲线从稳态值的10%上升到90%，或从0上升到100%所需的时间都叫做延迟时间。( )A.正确B.错误参考答案：B18. 专家系统具有( )等特点。A.启发性B.透明性C.灵活性D.符号操作E.不确定性推理参考答案：ABCDE19. 闭环的极点和零点对系统的响应均有影响，但它们的影响程度不同。对系统响应影响最大的是主导零点。( )A.正确B.错误参考答案：B20. 速度误差是指输入是阶跃时所引起的输出上的误差。( )A.正确B.错误参考答案：B21. 一般来说，单自由度系统的运动微分方程中的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵都可能不是对角矩阵，这样微分方程存在耦合。( )A.错误B.正确参考答案：A22. 线性定常系统的传递函数定义为当全部初始条件为零时，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。( )A.正确B.错误参考答案：A23. 模糊控制系统是由( )组成的自动化系统。A.模糊控制器B.被控对象C.检测部件D.反馈部件参考答案：ABCD24. 当输入是单位脉冲信号时，传递函数就表示系统的输出函数。( )A.正确B.错误参考答案：A25. 依据闭环系统特征方程式对系统的稳定性做出判别，称为( )。A.劳斯判据B.奈奎斯特判据C.波德判据D.以上选项都不对参考答案：A26. ( )是指测试系统所能检测出来的输入量的最小变化量。通常是以最小单位输出量所对应的输入量表示。A.灵敏度B.非线性度C.分辨力参考答案：C27. 当键联接强度不足时可采用双键。使用两个平键时要求键 ( ) 布置。A.在同直线上B.相隔900C.相隔1200D.相隔1800参考答案：D28. 杠杆中的输出位移和输入位移之间的关系，属于积分环节。( )A.正确B.错误参考答案：B29. 获取系统数学模型的途径有( )。A.理论分析法B.试验得出法C.A和B都对D.以上选项都不对参考答案：C30. 二阶系统的瞬态响应特性由系统的( )决定。A.阻尼比B.无阻尼自然频率C.阻尼比和无阻尼自然频率共同D.以上选项都不对参考答案：C31. 混合节点表示的变量是所有流入该点信号的代数和，而从节点流出的各支路信号均为该节点的信号。( )A.正确B.错误参考答案：A32. 两个弹簧振子，第一个弹簧振子自由振动时10秒内完成全振动20次，第二个弹簧振子自由振动时8秒内完成全振动4次，则两次振动周期之比T：T为( )A.1：1B.1：2C.2：1D.1：4参考答案：D33. 下列关于应变式传感器说法错误的是( )。A.精度高，测量范围广B.使用寿命长，性能稳定可靠C.频率特性较差，只能用于静态测量参考答案：C34. 响应的快速性是指系统消除实际输出量与稳态输出量之间误差的快慢程度。( )A.正确B.错误参考答案：A35. 设未校正系统原有部分的开环传递函数为 试设计串联校正装置，使系统满足下列性能指标：K180，40，3rads设未校正系统原有部分的开环传递函数为试设计串联校正装置，使系统满足下列性能指标：K180，40，3rads-1c5tads-1。(1)绘制未校正系统在K=180时伯德图如图(a)所示。计算未校正系统的剪切频率。由于未校正系统在=1rads-1时的开环增益为20lg180dB，故增益与各转折频率间存在下述关系： 则 未校正系统的相位稳定裕量为 =180-90-arctan0.167c-arctan0.5c=-56.35 可见未校正系统不稳定。 (2)设计串联校正装置，先确定系统的期望开环对数幅频特性。 首先按给定的要求选定期望特性的剪切频率叫c=3.5rads-1，然后过c作一斜率为-20dB/dec的直线作为期望特性的中频段。 为使校正后系统的开环增益不低于180，期望特性的低频段应与未校正系统特性一致。为此，需在期望特性的中频段与低频率之间用一斜率为-40dB/dec的直线作连接线。连接线与中频段特性相交的交接频率2距c不宜太近，否则难于保证系统相位裕量的要求。现按的原则选取 为使校正装置不过于复杂，期望特性的高频段应与未校正系统特性一致。由于未校正系统高频段特性的斜率是-60dB/dec，故期望特性中频段与高频段之间也应有斜率为-40dB/dec的直线作为连接线。此连接线与中频段期望特性相交之交接频率3距c也不宜过近，否则也影响系统的相位稳定裕量。考虑到未校正系统有一个转折频率为6rads-1的惯性环节，为使校正装置尽可能易于实现，将3选为6rads-1。 于是，绘制出系统的期望特性如图(b)中的GGc。 从G减去GCc，就得到串联校正装置的对数幅频特性，如图(b)中的Gc。这条曲线表明，单用滞后校正装置不能得到期望开环中高频特性，还应在系统中加入超前校正装置。该串联滞后-超前校正装置的传递函数为 式中 现需确定值。由于期望特性的剪切频率为叫c=3.5rads-1，则期望特性在2=0.7rads-1时的增益为 而未校正系统在2=0.7rads-1时的增益为 两者相减，就得到串联校正装置在0.7rads-12rads-1区间内应使未校正系统的增益衰减34.2dB。于是，就有 所以 =51.3 因此，串联滞后-超前校正装置的传递函数为 校正后系统的开环传递函数为 系统相位裕量 =180-90-arctan73.3c+arctan1.43c-arctan0.167c-arctan0.0097c=46.7 至此，可以认为，采用串联滞后-超前校正装置，能使校正后系统满足全部性能指标的要求。 36. 如果系统特征根为共轭复数，那么当共轭复数点在与负实轴成45线上时系统的准确性与快速性都比较好。( )A.正确B.错误参考答案：B37. 对于同一个闭环系统，当输入的取法不同时，前向通道传递函数相同。( )A.正确B.错误参考答案：B38. 方框图的变换应按等效原则进行。所谓等效，就是对方框图的任一部分进行变换时，变换前后输入输出之间总的数学关系应保持不变。( )A.正确B.错误参考答案：A39. 一个弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后开始振动，第二次把弹簧压缩2x后开始振动，则两次振动的周期之比和最大加速度的大小之比分别为( )A.1：2，1：2B.1：1，1：1C.1：1，1：2D.1：2，1：1参考答案：C40. 系统的_和_函数是一对傅里叶变换对，和_函数是一对拉普拉斯变换对。A.脉冲响应函数B.频响函数C.传递函数D.指数函数参考答案：ABC41. 在框图变换法则中，分支点( )跨越框图随意移动。A.可以B.不可以C.有时可以，有时不可以D.以上选项都不对参考答案：B42. 系统的开环传递函数与开环系统的传递函数是( )。A.一样的B.不一样的C.有一定关联的D.以上选项都不对参考答案：B43. 传统控制包括( )A.经典反馈控制B.现代理论控制C.人为控制D.机器控制参考答案：AB44. 系统对( )输入的稳态误差称为速度误差。A.阶跃B.斜坡C.加速度D.以上选项都不对参考答案：B45. 对于欠阻尼稳定系统，( )的大小决定了系统趋于稳定的快慢。A.阻尼比B.无阻尼自然频率C.超调量D.以上选项都不对参考答案：A46. 淬火是把零件加热到一定温度，保温一段时间后，将零件放入( )中急剧冷却的处理过程。 A水 B油 C水基盐淬火是把零件加热到一定温度，保温一段时间后，将零件放入()中急剧冷却的处理过程。A水B油C水基盐碱溶液D任何冷却液ABC47. 对于同一个闭环系统，当输入的取法不同时，系统的传递函数不同。( )A.正确B.错误参考答案：A48. 强迫振动是系统在持续的内在激励作用下产生的振动。( )A.错误B.正确参考答案：A49. 铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振动最厉害( )A.6m/sB.12m/sC.24m/sD.48m/s参考答案：C50. 作为系统( )。A.开环不振荡B.闭环不振荡C.开环一定振荡D.闭环一定振荡参考答案：A51. 建立一个实用的专家系统的步骤包括三个方面的设计，它们分别是( )A.知识库的设计B.系统界面的设计C.推理机的设计D.人机接口的设计参考答案：ACD52. 系统的频率特性可以通过系统的微分方程、传递函数、实验3种方法得到。( )A.正确B.错误参考答案：A53. 相对稳定性用以衡量系统是否稳定。( )A.正确B.错误参考答案：B54. 自由振动是系统在初始激励下或外界激励发生后的振动。( )A.错误B.正确参考答案：A55. 周期三角波是由多个乃至无穷多个频率成分叠加所组成，叠加后存在公共周期。( )A.错误B.正确参考答案：B56. 在框图变换法则中，相加点可以在不跨越方框图的情况下随意变换位置。( )A.正确B.错误参考答案：A57. ZL110是( )合金，其组成元素为( )。ZL110是()合金，其组成元素为()。特殊铝硅铸造$铝、硅、铜58. 在系统的前向通道干扰点前加积分器和增大放大倍数可减小干扰引起的误差。( )A.正确B.错误参考答案：A59. 受迫振动的响应由_和_构成。A.稳态响应B.瞬态响应C.冲激响应D.激励响应参考答案：AB60. 控制系统中，主反馈( )。A.一定是正反馈B.一定是负反馈C.有时是正反馈，有时是负反馈D.以上选项都不对参考答案：B