机械控制工程基础试题及答案.doc

一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其
答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）
1． 闭环控制系统的特点是
   A 不必利用输出的反馈信息
   B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制
   C 不一定有反馈回路
   D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的
2．线性系统与非线性系统的根本区别在于
   A 线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入
   B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入
   C 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理
   D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理
3． ，则
A B
C D
4．已知 ，且，则
A 0 B C D 1
5．已知函数如右图所示，则
A B
C
D
6．某系统的传递函数为 ，其零、极点是
A 零点 ，；极点
B 零点 ，；极点
C 零点 ；极点 ，
D 没有零点；极点
7．某典型环节的传递函数为，它是
A 一阶惯性环节 B 二阶惯性环节
C 一阶微分环节 D 二阶微分环节
8．系统的传递函数只与系统的○有关。
A 输入信号 B 输出信号
C 输入信号和输出信号 D 本身的结构与参数
9．系统的单位脉冲响应函数，则系统的单位阶跃响应函数为
A B C D
10．对于二阶欠阻尼系统来说，它的阻尼比和固有频率
A 前者影响调整时间，后者不影响
B 后者影响调整时间，前者不影响
C 两者都影响调整时间
D 两者都不影响调整时间
11．典型一阶惯性环节的时间常数可在单位阶跃输入的响应曲线上求得，
时间常数是
A 响应曲线上升到稳态值的95%所对应的时间
B 响应曲线上升到稳态值所用的时间
C 响应曲线在坐标原点的切线斜率
D 响应曲线在坐标原点的切线斜率的倒数
12．已知，且已分别测试得到：
的幅频特性 ，相频
的幅频特性 ，相频
则
A
B
C
D
13．已知 ，其相频特性为
A B
C D
14．若系统的Bode图在处出现转折（如图所示），其渐近线由转到
，这说明系统中有一个环节是
A B
C
D
15．设某系统开环传递函数为：，则此闭环系统
A 稳定 B 不稳定
C 临界稳定 D 满足稳定的必要条件
16．为开环频率特性幅值等于1时的相位角，则相位裕度等于
A B
C D
17．系统的开环对数坐标图（Bode图）与极坐标图（Nyquist图）之间的对应
关系为
A Bode图上的零分贝线对应于Nyquist图上的点
B Bode图上的线对应于Nyquist图的负实轴
C Bode图上的负分贝值对应于Nyquist图负实轴上区间
D Bode图上的正分贝值对应于Nyquist图正实轴
18．若已知某系统串联校正装置的传递函数为，其中
则它是一种
A 相位滞后—超前校正 B 相位滞后校正
C 相位超前校正 D 相位超前—滞后校正
19．从某系统的Bode图上，已知其剪切频率，则下列串联校正装置的
传递函数中，能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整
增益使系统稳态误差减至最小的是
A B
C D
20．下列串联校正装置的传递函数中，能在频率处提供最大相位超前角的
是
A B

C D

二、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）
1． 试求一阶系统的单位阶跃响应，画出近似响应曲线，并标出时间常数T的值。
2． 已知传递函数为，且，试绘制其极坐标近似图（Nyguist图）。
3． 某系统Bode图如下图
（1） 系统稳定与否？如果稳定，稳定程度如何？
（2） 在答题纸上重新画出该图，并标出相位余量、幅值余量、剪切频率，相位穿越频率。

4． 已知单位反馈系统的开环传递函数为，系统稳定的K值范围。
三、综合计算题（每题16分，共80分）
1． 如右图所示的电路系统，输入，输出电压。
（1） 建立系统的微分方程组；
（2） 求系统的传递函数。

2．某系统方块图如图所示，简化该方块图，求出传递。

3．系统的方块图如下图所示，
a) 求系统的单位阶跃响应；
b) 当输入正弦信号时，系统的稳态响应；
c) 求系统的阻尼比和固有圆频率。

4．系统方块图如图所示，输入，。
求系统在、各自单独作用下的稳态误差和两者共同作用时的稳态误差。

5． 已知系统的开环传递函数为 ，
在答题纸上按照下图所给比例，画出Bode图的幅频图和相频图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求十分精确）

一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其
答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）
1. B 2. C 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. D 9. C 10. C
11. D 12. C 13. C 14. A 15. B 16. A 17. B 18. C 19. B 20. D

二、简答题（1,2小题每题7分，3,4小题每题8分，共计30分）
1， 解：∵

∴
图如右所示。
2， 解：

3， 解：稳定。但相位稳定余量小，即稳定程度不好。如图所示。

4， 解：系统的特征方程为：

Routh阵如右所示，由Routh判据得：

二、综合计算题（每题16分，共80分）
1， 解：设流过的电流为，流过的电流为
则：
对上式进行零初始条件拉氏变换得：

消去中间变量，得系统的传递函数为：

2， 解：

所以

3， 解：
a) 系统的传递函数为：
从而
所以
b)

c) ，
所以： ，
4， 解：∵
而 ，
∴

5， 解： ∵
，，
∴ 系统的Bode图如下：