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-机械控制工程基础课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院 所有习题【说明】:本课程机械控制工程基础(编号为09010)共有单选题,计算题, 填空题等多种试题类型,其中,本习题集中有 填空题等试题类型未进入。一、单选题1.的拉氏变换为( )。 A. ; B. ; C. ; D. 2.的拉氏变换为,则为( )。A.; B.; C.; D.3. 脉冲函数的拉氏变换为()。A. 0 ; B. ; C. 常数; D. 变量4.,则( )。A. 5 ; B. 1 ; C. 0 ; D.5. 已知 ,其原函数的终值( )。A. ; B. 0 ; C. 0.6 ; D. 0.36. 已知 ,其原函数的终值( )。A. 0 ; B. ; C. 0.75 ; D. 37. 已知其反变换f (t)为( )。A. ; B.; C.; D.8. 已知,其反变换f (t)为()。A. ; B. ; C. ; D. 9. 已知的拉氏变换为( )。A. ; B. ; C. ; D. 10. 图示函数的拉氏变换为( )。 a 0 tA.; B. ; C. ;D. 11. 若=0,则可能是以下( )。A.; B.; C.; D.12. 开环与闭环结合在一起的系统称为( )。A.复合控制系统;B.开式控制系统; C.闭和控制系统; D.正反馈控制系统13. 在初始条件为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统的()。A.增益比; B.传递函数; C.放大倍数; D.开环传递函数14. 已知线性系统的输入*(t),输出y(t),传递函数G(s),则正确的关系是( )。A. ; B. ;C. ; D. 15. 设有一弹簧、质量、阻尼器机械系统,如图所示,以外力f(t)为输入量,位移y(t)为输出量的运动微分方程式可以对图中系统进行描述,则这个微分方程的阶次是:( )。A. 1; B. 2; C. 3; D. 416. 二阶系统的传递函数为 ;则其无阻尼振荡频率和阻尼比为( )。A. 1 , ; B. 2 ,1 ; C. 2 ,2 ; D. ,117.表示了一个( )。A. 时滞环节; B. 振荡环节; C. 微分环节; D. 惯性环节18. 一阶系统的传递函数为 ;其单位阶跃响应为()。A. ; B. ; C. ; D. 19. 已知道系统输出的拉氏变换为 ,则系统处于( )。A. 欠阻尼; B. 过阻尼; C. 临界阻尼; D. 无阻尼20. *一系统的速度误差为零,则该系统的开环传递函数可能是( )。A. ;B.;C.;D.21. 根据下列几个系统的特征方程,可以判断肯定不稳定的系统为( )。A. ; B. ;C. ;其中均为不等于零的正数。22. 二阶系统的传递函数为 ;则其无阻尼振荡频率和阻尼比为( )。A. 1 , ; B. 2 ,1 ; C. 1 ,0.25 ; D. ,23. 下列开环传递函数所表示的系统,属于最小相位系统的是()。A. ; B.(T0)C. ; D. 24. 已知系统频率特性为 ,则该系统可表示为( )。A. ; B.; C.; D.25. 下列开环传递函数所表示的系统,属于最小相位系统的有( )。 A. ; B. (T0); C. ; D.;26. 题图中RC电路的幅频特性为( )。题图二、6. RC电路A. ; B. ; C. ; D. 27. 已知系统频率特性为 ,则该系统可表示为( )。A. ; B. ; C. ;D. 28. 已知系统频率特性为 ,当输入为时,系统的稳态输出为()。A. ; B. ;C. ; D. 29. 理想微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为( )。A. ,通过=1点的直线; B. -,通过=1点的直线;C. -,通过=0点的直线; D. ,通过=0点的直线30. 开环对数幅频特性对数相频特性如下图所示,当K增大时,( )。A. L()向上平移,不变; B. L()向上平移,向上平移;C. L()向下平移,不变; D. L()向下平移,向下平移。二、计算题31. 简化下图所示系统的方框图,并求系统的传递函数。+*o(s)*i(s)G1G2G3G4H3H2H132. 试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量;电压u2为系统输出量; C为电容;R1、R2为电阻。(15分)33. 单位负反馈系统的开环传递函数为:,试求当输入(0)时的稳态误差。34. 试建立如图所示系统的动态微分方程。图中位移*1为系统输入量;位移*2为系统输出量; K为弹簧刚度系数;B为粘性阻尼系数。(15分)35. 已知一些元件的对数幅频特性曲线如下图所示,试写出它们的传递函数G(s),并计算出各参数值。/s-1/s-110050002010402020L()/dBL()/dB(a)(b)36. 已设单位负反馈控制系统的开环传递函数如下,试用劳斯判据确定系统稳定时,K的取值*围。37.设系统开环频率特性如下图所示,试判别系统稳定性。其中p为开环右极点数,为开环传递函数中的积分环节数目。(15分)ReReRe-1-1-1000p=2=0ImImImp=0=0(c)(b)(a)p=0=238. 化简下图所示系统结构图,并求系统开环传递函数、闭环传递函数。(15分)39. 试画出具有下列传递函数的Bode图: 。40. *单位反馈系统的开环传递函数试判定系统的稳定性(TK1)41. 试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量;电压u2为系统输出量; C为电容;R为电阻。42. *系统用测速发电机反馈,可以改善系统的相对稳定性,系统如下图所示。(1)当K10,且使系统阻尼比0.5,试确定Kh。(2)若要使系统最大超调量Mp0.02,峰值时间tp1s,试确定增益K和速度反馈系统Kh的数值,并确定在这个K和Kh值的情况下,系统上升时间和调整时间。*o*i1Khs43. 试建立如图所示系统的动态微分方程。图中电压u1为系统输入量;电压u2为系统输出量; C为电容;R1、R2为电阻。44. 系统开环传递函数为, 试绘制系统的开环对数频率特性并计算值。45. 试建立如图所示系统的动态微分方程。图中位移*1为系统输入量;位移*2为系统输出量; K1和K2为弹簧刚度系数;B为粘性阻尼系数。(16分)三、 填空题(略)答案一、单选题1. C2. C 3. C4. A5. D6. C7. B8. C9. C10. A11. C12. A13. B14. B15. B16. D17. A18. B19. C20. D21. B22. C23. C24. C25. D26. B27. B28. D29. A30. A二、计算题31. 解:(每正确完成一步3分)32. 解:设i为回路总电流,iR1为R1支路电流,iC为C支路电流,根据基尔霍夫电流定律得, (6分)可得(2分)(2分)(2分)整理后得(3分)33. 解:系统的开环增益K14,且为型系统(2分)将 则: (3分)(3分)(3分)(4分)34. 解:按牛顿定律列力学方程如下:,(8分)整理得(4分),(3分)35. 解:(a)(7分) (b)(8分)36. 解:该系统闭环特征方程为: ;(5分)s3 1 18 0s2 9 18K 0s1 182K 0s0 18K (5分) (5分)37. 解:(1)包围圈数N0,P0,稳定;(5分) (2)正穿越次数为1,负穿越次数为0,10P/21,稳定;(5分) (3)正穿越次数为1,负穿越次数为1,11P/20,稳定。(5分)38. 解:这是一个无交叉多回路结构图,具有并、串联,局部反馈,主反馈系统。首先将并联和局部反馈简化如图(b)所示,再将串联简化如图(c)所示。(3分)(4分)(4分)系统开环传递函数为(2分)系统闭环传递函数为(2分)39. 解:对数幅频特性每画对一段得3分,横坐标上的转折频率标对得2分,相频特性渐进线相位标对得2分,曲线基本画对得3分。()-1800L()-27010.110060404040. 解:系统闭环传递函数(4分)系统的特征方程(4分)特征根(4分)为一对共轭复根,且具有负实部,故该系统稳定。(3分)41. 解:设回路电流为i,根据基尔霍夫电压定律有 (1)(4分) (2)(4分)将方程(1)变形得(2分)代入式(2)中(2分)得 (2分)整理后得(1分)即 (1分)42. 解:系统的闭环传递函数为:(2分)所以:(2分)(1)将K10,代入,求得:Kh0.216;(2分)(2)(2分)算出: Kh0.27,(3分)(2分)算出: ts1.02(s),tr0.781(s)。(3分)43. 解:根据基尔霍夫电压定律列方程如下:(4分)对上述方程进行拉氏变换(2分)传递函数为(3分)展开得(2分)对上式进行拉氏反变换(3分)整理后得(2分)44. 解:1) 首先将分成几个典型环节。(2分)显见该系统由放大环节,积分环节,惯性环节,一阶微分环节组成。(1分)2) 分别做各典型环节的对数频率特性曲线。 K=7.5 20lgK=17.5dB ; 1=2, 2=3(1分)对数幅频特性:(2分)相频特性:(2分)其对数频率特性曲线如图所示。(2分)3) 计算(2分)所以 (1分)由图可知 部份,对-线无穿越,故系统闭环稳定。(1分)(2分)45. 解:取*3为阻尼器活动端的移动量,按牛顿定律列力学方程如下:(4分)上式进行拉氏变换得(3分)得(1分)经计算整理得(1分)(1分)(1分)两边取拉氏反变换得(3分)即(2分)三、 填空题(略). z.
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