2024年机电控制工程基础综合练习.doc

《机电控制工程基础》综合练习
第一章 习题
一、填空
1.系统输出所有或部分地返回到输入端叫做 。

2.有些系统中，将开环与闭环结合在一起，这种系统称为 。

3.我们把输出量直接或间接地反馈到 ，形成闭环参加控制的系统，称作 。

4.控制的任务实际上就是 ，使无论是否存在扰动，均能使
的输出量满足给定值的要求。

5.系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到本来的工作状态
这么的系统是 系统。
6、自动控制系统重要元件的特性方程式的性质，能够分为 和非线性控制系统。

7、为了实现闭环控制，必须对 量进行测量，并将测量的成果反馈到输入端与输入量相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除 。因此，整个控制系统形成一个闭合回路。我们把输出量直接或间接地反馈到 端，形成闭环,参加控制的系统，称作闭环控制系统。
8、

题图
由图中系统可知，输入量直接通过控制器作用于被控制对象，当出现扰动时，没有人为干预，输出量 按照输入量所期望的状态去工作，图中系统是一个 控制系统。

9、假如系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到本来的工作状态，这么的系统称为 系统，否则为 系统。任何一个反馈控制系统能正常工作，系统必须是 的。

二、选择
1.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闭环控制系统；D连续控制系统

2.当初，闭环反馈控制系统输出的实际值与按参考输入所确定的希望值之间的差值叫 。（ ）
A微分； B差分； C稳态误差； D积分

3．把输出量反馈到系统的输入端与输入量相减称为 。（ ）
A反馈； B负反馈； C稳态差误； D积分

4．机器人手臂运动控制属于 。（ ）
A闭环控制； B开环控制 C正反馈控制 D连续信号控制

5．自动售货机控制属于 。（ ）
A闭环控制； B开环控制 C正反馈控制 D连续信号控制

三、判断题
1. 若系统的输出量对系统没有控制作用，则该控制系统称为开环控制系统。

2．火炮跟踪系统属于开环控制系统。

3．自动洗衣机属于闭环控制系统。

4．步进电机控制刀架进给机构属于闭环控制系统。

5．当系统的输出量对系统有控制作用时，系统称为闭环控制系统。

第二章 习题
一、填空
1.于函数，它的拉氏变换的体现式为 。

2.单位阶跃函数对时间求导的成果是 。

3.单位阶跃函数的拉普拉斯变换成果是 。

4.单位脉冲函数的拉普拉斯变换成果为 。

5.的拉氏变换为 。

6.的原函数的初值= ，终值=

7.已知的拉氏变换为，则初值=（ ）。

8.的拉氏变换为 。

9.若，则 。
10.若，则 。

二、选择
1.的拉氏变换为（ ）。
A. B. C. D.

2.的拉氏变换为（ ）。
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. 0.3

6.已知 ，其原函数的终值（ ）。
A. 0 B. ∞ C. 0.75 D. 3

7.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. 的拉氏变换为（ ）。
A. B.
C. D.

10.图示函数的拉氏变换为（ ）。

a

0 τ t
A. B.
C. D.

三、判断
1．满足狄利赫利条件的函数f(t)的拉普拉斯变换为，积分的成果取决于参数t和s， F(s)称为f(t)的象函数，而f(t)为F(s)的原函数。

2.若=，则=0。

3.的拉氏变换为，则为。

4．单位抛物线函数为
，其拉普拉斯变换成果为。

5．已知，的拉氏变换为。
第三章 习题
一、填空
1.描述系统在运动过程中各变量之间相互关系的数学体现式叫做系统的 。

2.在初条件为零时， 与 之比称为线性系统（或元件）的传递函数。

3.依照自动控制系统的特性方程式能够将其分为 和非线性控制系统。
4.数学模型是描述系统 的数学体现式，或者说是描述系统内部变量之间关系的数学体现式。

5.假如系统的数学模型,方程是 的，这种系统叫线性系统。
6． 步骤的传递函数是 。
7．

题图
依照以上题图填空，
8．运动方程式描述的是一个 。
二、选择
1.已知线性系统的输入x(t)，输出y(t)，传递函数G(s)，则正确的关系是 。( )
A. B.
C. D.

2.线性定常系统的传递函数是 。( )
A. 输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比 B. 零初始条件下，输出与输入之比
C. 零初始条件下，输出的拉氏变换与输入的拉氏变换之比 D.无法求出
3. 已知系统的传递函数为，则该系统的时域原函数g(t)是 。( )
A. B. C. D.
4.表示了一个 。（ ）
A. 时滞步骤 B. 振荡步骤 C. 微分步骤 D. 惯性步骤
5.一阶系统的传递函数为 ；其单位阶跃响应为（ ）
A. B. C. D.
6．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能够对图中系统进行描述，那么这个微分方程的阶次是：（ ）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7．下图所示的系统开环传递函数为（ ）。

图
A. ； B. ；
C. ； D.
8．如下图形 a为输入x(t)波形，图b为输出y(t)波形，所描述的是一个（ ）

a b
A.积分步骤 B. 微分步骤 C. 惯性步骤 D. 时滞步骤
三、判断
1． 数学模型是描述系统稳态特性的数学体现式。

2．假如系统的数学模型方程是线性的，这种系统叫线性系统。

3.线性定常系统的传递函数是指初始条件不为零时，输出的拉氏变换与输入的拉氏变换的比。

4．传递函数反应系统自身的瞬态特性，与输入有关。

5．对于可实现的物理系统，传递函数分母中s的阶次必不小于分子中s的阶次。

6．传递函数并不反应系统的物理结构。

7．不一样的物理系统，能够有相同的传递函数，传递函数与初始条件无关。

8．百分比步骤（放大步骤）的输出量与输入量的关系为，K是一个变量。

9．百分比步骤的传递函数为 。

10．常见的电子放大器，齿轮减速器，杠杆等均属于百分比步骤。

11．当输入x(t)为单位阶跃信号时，输出y(t)如图所示，那么这个系统一定是一个微分环
节。

第四章 习题
一、填空
1．电源忽然接通，负荷的忽然变化，指令的忽然转换等等，均可视为 。

2． 函数δ(t) 可以为是在间断点上单位阶跃函数对时间的导数。

3．超调量是指在瞬态过程中，输出量的 值超出稳态或输入值的百分数。

4．过渡过程时间或调整时间ts是指 量与稳态值之间的偏差达成允许范围（一般取2%或5%）并维持在此允许范围以内所需的时间。

5．ωn和ζ这两个参数是决定二阶系统瞬态特性的非常重要的参数，那么可把二阶系统的传递函数写成含有这两个参数的标准式，即 。

二、单项选择
1. 一阶系统的传递函数为，其时间常数为 。( )
A. 0.25 B. 4 C. 2 D. 1

2. 若二阶系统的阻尼比为0.4，则系统的阶跃响应为 。( )
A.等幅振荡 B.衰减振荡 C.振荡频率为的振荡 D.发散振荡

3. 二阶系统的超调量 。( )
A. 只与有关 B.与无关
C.与和无关 C.与和都有关

4.两个二阶系统的超调量相等，则此二系统具备相同的 。( )
A. B. C. K D.

5. 对二阶欠阻尼系统，若保持不变，而增大，则 。( )
A.影响超调量 B.减小调整时间 C.增大调整时间 D. 不影响调整时间

6. 某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数也许是( )。
A. B. C. D.

7. 系统的传递函数为，则该系统在单位脉冲函数输入作用下输出为（ ）。
A. B. C. D.

8．系统的时间响应由瞬态响应和 两部分组成。（ ）
A．稳态响应 B. 暂态响应 C.冲激响应 D.频率响应

9．系统受到外加作用后，系统从初始状态到最后稳定状态的响应过程称 。（ ）
A．稳态响应 B. 瞬态响应 C.冲激响应 D.频率响应

10．系统的瞬态响应反应系统的 。（ ）

三、 判断题
1. 系统受到外界扰动作用后，其输出偏离平衡状态，当扰动消失后，通过足够长的时间，
若系统又恢复到原平衡状态，则系统是稳定的。
2. 系统的所有特性根都具备负实部，则系统一定是稳定的。

3. 输出端定义误差是指希望输出与实际输出之差。

4．输入端定义误差是指输入与主反馈信号之差。

5．稳态误差的体现式是。

6．系统在外加作用的激励下，其输出随时间变化的函数关系叫时间响应。

7．系统的稳态响应是指系统受到外加作用后，时间趋于无穷大时，系统的输出。

8．电源忽然接通，负荷的忽然变化，指令的忽然转换等，均可视为冲激作用。因此冲激信号是评价系统瞬态性能时应用较多的一个经典信号。

9．是单位速度函数，其拉氏变换为，它表征的是速度均匀变化的信号。

10．单位脉冲函数的幅值为无穷大，连续时间为零是数学上的假设，在系统分析中很有用处。

第五章 习题

一、填空
1. Ⅱ型系统的对数幅频特性低频渐近线斜率为 。
2. 为系统的 ，它描述系统对不一样频率输入信号的稳态响应幅值衰减（或放大）的特性。为系统的 ，它描述系统对不一样频率输入信号相位迟后或超前的特性。

3. 频率响应是 响应。

4. 对于一阶系统，当ω由0→∞时，矢量D(jω) 方向旋转，则系统是稳定的。否则系统不稳定。

5. 当输入信号的角频率ω在某一范围内变化时所得到的一系列频率的响应称为这个系统的 。

6. 控制系统的时间响应，能够划分为瞬态和稳态两个过程。瞬态过程是指系统从
到接近最后状态的响应过程；稳态过程是指时间t趋于 时系统的输出状态。

7. 若系统输入为，其稳态输出对应为，则该系统的频率特性可表示为 。

二、选择
1. 题图中R－C电路的幅频特性为 。( )

A. B.
C. D.

2. 已知系统频率特性为 ，则该系统频率还可表示为（ ）
A. B. C. D.

3．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.

4．理想微分步骤对数幅频特性曲线是一条斜率为（ ）
A. ，通过ω=1点的直线 B. -，通过ω=1点的直线
C. -，通过ω=0点的直线 D. ，通过ω=0点的直线

5．开环传递函数的对数幅频特性与对数相频特性如图所示，当K增大时：（ ）

图
A. L(ω)向上平移，不变 B. L(ω)向上平移，向上平移
C. L(ω)向下平移，不变 D. L(ω)向下平移，向下平移
三、判断
1． 已知系统频率特性为 ，则该系统可表示为。

2． 一阶微分步骤的传递函数为，其频率特性可表示为
。

3． 积分步骤的对数幅频特性是一条斜率为的直线。

4． 系统的传递函数，输出与输入的相位差是。

5． 系统的传递函数，当输入信号频率为Hz，振幅为时，系统的稳态输出信号的频率是1Hz。
6．系统的幅频特性、相频特性取决于系统的输入以及初始条件。
7．图中所示的频率特性是一个积分步骤。

第六章 习题
一、单项选择
1. 增大系统开环增益K值，使系统 。( )

A. 精度减少 B. 精度提升 C. 稳定性提升 D.精度不受影响

2. 串联校正步骤，是属于 步骤。( )

A. 相位超前校正 B. 相位迟后校正 C. 相位迟后 ── 超前校正 D.以上都不对

3. 已知校正步骤，若作为迟后校正步骤使用，则系数应为 。( )

A. 1>α>0 B. α=0 C. α>1 D. 0.707>α>0

4. 系统如图所示，为一个 装置.（ ）

A. 串联校正 B. 并联校正
C. 混合校正 D. 正反馈校正

5．在实际工程系统中常用 来实现类似迟后──超前校正作用？( )

A. 百分比──积分──微分调整器 B. 微分调整器
C. 积分调整器 D. 百分比──积分调整器
二、判断题
1． 在系统校正中，常用的描述系统稳定性的指标有相角裕量和幅值裕量等。

2． 截止频率是描述控制系统精度的指标，它能够直接确定系统的稳态误差。

3． 描述系统迅速性的指标一般有穿越频率，截止频率等。

4． 为改进系统的性能，一般在系统中增加新的步骤，这种措施称为校正。
5． 顺馈校正是一个串联校正。

6． 反馈校正是一个并联校正。

7． 相位超前校正会减少系统的稳定性。

8． 相位迟后校正能够提升系统开环增益，从而提升稳态精度。

9． 相位迟后──超前校正适合用于稳定性和稳态精度要求较高的场所。

10．用频率法校正控制系统，实际上就是采取校正步骤来改进频率特性形状，使之具备适宜的高频、中频、低频特性和稳定裕量，以便得到满意的闭环系统性能指标要求。

第七章 习题

一、 填空
1. 假如在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。

2. 当采样频率满足时，则采样函数 到本来的连续函数 。

3. 离散信号的数学体现式为 。

4. 所对应的的前三项是,依次是 ， ， 。

5. s平面与z平面的对应关系是：平面的左半平面对应于平面上单位圆以内，平面的虚轴对应于平面 ，平面的右半平面，对应于平面单位圆以外。

二、选择
1. 脉冲传递函数是 。( )
A．输出脉冲序列与输入脉冲序列之比
B．系统输出的变换与输入变换之比
C. 在初条件为零时，系统输出的变换与输入的变换之比
D. 在初条件为零时，系统输入的变换与输出的变换之比
2. 变换的数学体现式为 。( )
A. B.
C. D.
3. 的变换为（ ）。
A. B. C. ； D.

4. 的变换为（ ）。
A. B. C. D.

5. 的变换为（ ）。
A. B. C. D.
6. 假如为函数有效频谱的最高频率，那么采样频率满足如下
条件时，采样函数能无失真地恢复到本来的连续函数 。( )
A. 最少为 B. 最少为 C.至多为 D.至多为2

7. 所对应的的第1项是 。( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 1/2
8．一个时间信号的频率成份范围是1Hz~10Hz，如下一定能够对这个信号进行无失真采样的采样频率范围是　　　。（　　　　）
A. 1Hz~10Hz B. 1Hz~1０0Hz C. ５Hz~５０Hz D.２５Hz~５０Hz
９．已知连续信号，那么采样频率满足如下 条件时，采样
函数能无失真地恢复到本来的连续函数。( )
A. 最少为3rad/s B. 最少为６rad/s C. 至多为3rad/s D. 至多为６rad/s

10. 单位阶跃函数f(t)的z变换为 。（ ）
A. B. 1 C. D.

三、判断
1． 长除法有时成果不是一个完整的闭式体现式。
2．已知采样序列为
0 k=0或偶数
f(k)=
1，k是奇数
其z变换成果是。
3. 求的变换成果是。
4．若连续时间函数的变换为，当t < 0时， , 则。
5． 若，则。