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机械工程控制基础考试题知识讲解.pdf
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机械工程控制基础考试题知识讲解.pdf
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控制基础
填空题 (每空 1 分,共 20 分)
1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用 ___叠加 __原理, 而非线性
控制系统则不能。
2.反馈控制系统是根据输入量和 __反馈量 __的偏差进行调节的控制系
统。
3.在单位斜坡输入信号作用下, 0 型系统的稳态误差 e
ss
=__ ___。
4.当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是 __负数 __时,
系统是稳定的。
5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和 __反馈 _连
接。
6.线性定常系统的传递函数,是在 _ 初始条件为零 ___时,系统输出
信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。
7.函数 te
-at
的拉氏变换为
2
)(
1
as
。
8.线性定常系统在正弦信号输入时, 稳态输出与输入的相位移随频率
而变化的函数关系称为 __相频特性 __。
9.积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线,直线的斜率为 __-
20__dB/dec。
10.二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时,响应曲线为等幅振荡。
11.在单位斜坡输入信号作用下,Ⅱ型系统的稳态误差 e
ss
=__0__。
12.0 型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为 ___0___dB/dec,高
度为 20lgKp 。
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13.单位斜坡函数 t 的拉氏变换为
2
1
s
。
14. 根据系统输入量变化的规律, 控制系统可分为 __恒值 __控制系统、
___随动 ___ 控制系统和程序控制系统。
15. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面: 稳定性、
__快速性 __和准确性。
16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定,与 __输入量、扰
动量 __的形式无关。
17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和 _无阻尼
自然振荡频率 w
n
。
18. 设 系 统 的 频 率 特 性 G (j ω )=R( ω )+jI( ω ), 则 幅 频 特 性 |G(j
ω)|=
)()(
22
wIwR 。
19. 分析稳态误差时,将系统分为 0 型系统、 I 型系统、 II 型系统…,
这是按开环传递函数的 __积分 __环节数来分类的。
20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复
平面的 ___左___部分。
21.ω从 0 变化到 +∞时,惯性环节的频率特性极坐标图在 ____第四
____象限,形状为 ___半___圆。
22. 用频域法分析控制系统时, 最常用的典型输入信号是 _正弦函数 _。
23.二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为
10
。
24.G(s)=
1Ts
K
的环节称为 ___惯性 __环节。
25.系统输出量的实际值与 _输出量的希望值 __之间的偏差称为误差。
26.线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用 ___线性微分 __
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方程来描述。
27. 稳定性 、 快速性 和准确性是对自动控制系统性能的基本要求。
28.二阶系统的典型传递函数是
22
2
2
nn
n
wsws
w
。
29.设系统的频率特性为
)(jI)j(R)j(G
,则
)(R
称为 实频特性 。
30. 根据控制系统元件的特性,控制系统可分为 __线性 __ 控制系统、
非线性 _控制系统。
31. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面: 稳定性、
快速性和 _准确性 __。
32.二阶振荡环节的谐振频率ω
r
与阻尼系数ξ的关系为ω
r
=ω
n
1 2
2
。
33.根据自动控制系统是否设有反馈环节来分类, 控制系统可分为 __开
环_控制系统、 _闭环 __控制系统。
34.用频率法研究控制系统时, 采用的图示法分为极坐标图示法和 __对
数坐标 _图示法。
35. 二阶系统的阻尼系数ξ =__0.707____ 时,为最佳阻尼系数。 这时系
统的平稳性与快速性都较理想。
1. 传递函数的定义是对于线性定常系统 ,在初始条件为零的条件下,
系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。
2. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后,从初始状态到最终或稳定
状态的响应过程。
3. 判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为负实根或负
实部的复数根,即系统的特征根必须全部在复平面的左半平面是
系统稳定的充要条件。
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4. I 型系统
G s
K
s s
( )
( )2
在单位阶跃输入下, 稳态误差为 0 ,在单位加
速度输入下,稳态误差为 ∞ 。
5. 频率响应是系统对正弦输入稳态响应,频率特性包括幅频和相频
两种特性。
6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态,扰动消失后,系统能自动
恢复到原来的工作状态,这样的系统是 (渐进 )稳定的系统。
7. 传递函数的组成与输入、输出信号无关,仅仅决定于系统本身的
结构和参数,并且只适于零初始条件下的线性定常系统。
8. 系统的稳态误差与输入信号的形式及系统的结构和参数或系统的
开环传递函数有关。
9. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号,则称此系统为离散
(数字 )控制系统,其输入、输出关系常用差分方程来描述。
10. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以 ω
c
(截止频
率)附近的区段为中频段,该段着重反映系统阶跃响应的稳定性和快
速性;而低频段主要表明系统的稳态性能。
11. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面:稳定
性、快速 性和精确或准确性。
单项选择题 :
1.当系统的输入和输出已知时,求系统结构与参数的问题,称为
( )
A. 最优控制 B.系统辩识
C.系统校正 D.自适应控制
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2.反馈控制系统是指系统中有 ( )
A. 反馈回路 B.惯性环节
C.积分环节 D.PID 调节器
3.( )=
1
s a
,(a 为常数 )。
A. L [e
-
at
] B. L [e
at
]
C. L [e
-
(t
-
a)
] D. L [e
-
(t+a)
]
4.L[t
2
e
2t
]=( )
A.
1
2
3
( )s
B.
1
a s a( )
C.
2
2
3
( )s
D.
2
3
s
5.若 F(s)=
4
2 1s
,则 Lim f t
t 0
( )
=( )
A. 4 B. 2
C. 0 D. ∞
6.已知 f(t)=e
at
,(a 为实数 ),则 L[
f t dt
t
( )
0
]=( )
A.
a
s a
B.
1
a s a( )
C.
1
s s a( )
D.
1
a s a( )
7.f(t)=
3 2
0 2
t
t
,则 L[f(t) ]=( )
A.
3
s
B.
1
2
s
e
s
C.
3
2
s
e
s
D.
3
2
s
e
s
8.某系统的微分方程为
5 2
0 0 0
( ) ( ) ( ) ( )x t x t x t x t
i
,它是 ( )
A. 线性系统 B.线性定常系统
C.非线性系统 D.非线性时变系统
9.某环节的传递函数为 G(s)=e
-
2s
,它是 ( )
A. 比例环节 B.延时环节
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