机械控制工程基础练习题考试题

1、简答题

1、控制系统的基本要求。 1）、简述闭环控制系统的组成。 2）、非最小相位系统有何特点，与最小相位系统的区别是什么？ 3）、简述系统串联滞后校正网络的校正原理。 4）、简述系统超前校正网络的校正原理 5）、减小或消除系统稳态误差的措施主要有哪些？ 6）、简要说明比例积分微分PID控制规律中P、I和D的作用 2.已知控制系统的结构图如下图所示，求：

ts（1） 当不存在速度反馈(a0)时， 试确定单位阶跃输入动态响应过程的tr，

和%。

（2）确定0.7时的速度反馈常数a值， 并确定r(t)t时系统的稳态误差

ess。

3.如图所示系统，G1

32

，G2

ss3s2

（1）判断系统的稳定性；

（2）求静态误差系数kp，kv，ka；

1t，求系统的稳态误差； （3）当系统输入为r(t)30.2t

1t，求系统在输入和干扰共同作用下的稳（4）若系统的干扰为n(t)0.1

态误差。

4. 已知系统结构图如下图所示，化简系统结构图，求出系统的传递函数C(s)/R(s)。

5.化简系统结构框图，并求CsRs和CsNs。

s

s

6、求下图所示系统的传递函数U0sis。

Uis

Uis

7、求下图力学模型的传递函数s。xit为输入位移，xot为输出位移。

f1

8、已知单位反馈的最小相位系统，其开环对数幅频特性如下图所示，试求

（1）开环传递函数；

（2）计算系统的相位裕度，并判断系统的稳定性；

（3）若将其对数频率特性曲线向右平移十倍频程，试讨论对系统性能的影响。（华南理工考试题）

59、设系统开环传递函数为：GKs，作出系统的开环幅频和

ss1s5相频特性曲线，并判断系统的稳定性。

10、设电子心率起搏器系统如下图所示：（南航考试题）

其中，模拟心脏的传递函数相当于一纯积分器，试求： （1） 若0.5对于最佳响应，问起搏器的增益K为多大？

（2） 若期望心速为60次/min,并突然接通起搏器，问1s后实际心速为多大？瞬

时最大心速为多大？

11、系统方框图如下图所示。

求：（1）输出对指令信号的传递函数XosXis； （2）输出对扰动信号的传递函数XosNs； （3）要消除扰动对系统的影响，Gcs应如何选取。

12、根据系统图，及所对应的阶跃响应曲线，确定系统质量M、阻尼系数C和弹簧刚度K的数值。（武汉科技考试题）

13、控制系统方块图如下图所示。（中科院考试题）

（1） 确定是闭环系统稳定的参数KKt的取值范围；

（2） 若要求：系统的最大超调量为10%，调整时间为1.5秒（5%的误差带），

试确定参数K和Kt的值。 14、（南航考试题）系统结构如图所示，G(s)

定义误差e(t)r(t)c(t)。

K

，

s(Ts1)

试求：（1）若希望（a）图中，系统所有的特征根位于s平面s=-2的左侧，且阻尼比为0.5，求满足条件的K、T的取值范围。

（2）求（a）图中系统的单位斜坡输入下的稳态误差。 （3）为了使稳态误差为零，让斜坡输入先通过一个比例微分环节，如图（b）中所示，试求出合适的K0值。

15、设单位负反馈系统开环传递函数为Gk(s)

10

。 2

ss4s100（武汉科技考研题）

求（1）写出系统开环幅频、相频特性表达式；

（2）绘制系统开环对数幅频特性（渐近线）和相频特性； （3）确定该系统的相位穿越频率，并判断系统的稳定性。 16、某单位负反馈系统的开环传递函数为Gs

K

，已知在正弦输入信

sTs1号rtsin2t作用下，系统的稳态输出为csstsin2t





，试确定系统2

单位阶跃响应的超调量与调整时间。（电子科大） 17、（1）已知一最小相位系统开环的对数幅频特性如下图所示。试写出系统开环传递函数G(s)，计算相位裕度和增益裕度h。

10010.1s

（2）若系统原有的开环传递函数为Gs，而校正后的对数2

s

幅频特性正如下图，求串联校正装置的传递函数。（东北大学）



18、设单位负反馈系统的开环传递函数为：G(S)H(S)

k

，要求 s(s1)

设计串联无源超前校正网络Gc(S)，使校正后系统满足下列指标： 1) 响应r(t)t时的稳态误差ess=0.05，；2) 相角裕度45；3) 截止频率ωc≥7.5radS-1。

确定K值，求校正网络传递函数。

19、下图中Bode图，节校正后的Bode图。 试求：（1）加入的是哪种校正方式，写出该校正环节的传递函数；

（2）证明系统的开环增益是K=100。

20、闭环离散系统如下图所示，试求其闭环脉冲传递函数z。

s

Cs

1、根据控制系统元件的特性，控制系统可分为（ B ）。

A、反馈控制系统和前馈控制系统 B、线性控制系统和非线性控制系统

C、定值控制系统和随动控制系统 D、连续控制系统和离散控制系统 2、开环系统与闭环系统最本质的区别是（ A ）。

A、开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用 B、开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用 C、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路

D、开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路 3、一阶系统的阶跃响应（ D ）。

A、当时间常数T较大时有超调 B、当时间常数T较小时无超调 C、输入信号幅度大时有超调 D、无超调

5

，则该系统的单位脉冲响应函数为（ B ）。 s2

52t2t

A、5t B、5e C、5e D、

t

K

5、一系统的传递函数为，则该系统时间响应的快速性（ C ）。

Ts1

4、某系统的传递函数为Gs

A、与K有关 B、与K和T有关 C、与T有关 D、与输入信号大小有关

6、二阶系统的传递函数Gs

2

，当K增大时，其（ C ）。 2

Ks2s1

A、固有频率n增大，阻尼比增大 B、固有频率n增大，阻尼比减小 C、固有频率n减小，阻尼比减小 D、固有频率n减小，阻尼比增大 7、二阶系统的极点分别为 s10.5,s24，系统增益为5，则其传递函数为（ C ）。 A、

52

B、

s0.5(s4)s0.5(s4)105

D、

s0.5(s4)s0.5(s4)

C、

8、单位反馈开环传递函数为

2

，则其闭环系统的 ,n分别为（ C ）。 2

3s5s4

C5D654

A635B6 9、非最小相位放大环节的频率特性相位移为（ A ）。 A． -180° B．0° C．90° D．-90°

10、0型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ D ）

A． -60（dB/dec） B． -40（dB/dec C． -20（dB/dec） D．0（dB/dec） 11、闭环系统跟轨迹的条数是（ D ）

A. n. B. m. C. n-m D.n、m中的大者 12、系统的单位脉冲响应为w(t)0.1t，则系统的传递函数为（ A ）

0.10.111A、2 B、 C、2 D、

ssss

13、设一阶系统的传递函数为

3

，则该系统时间常数和放大增益为（ C ）

2s5

A、2 3 B、2

35323 C、 D、 22255

7

，若系统容许误差为2% ，则系统的调s2

14、一阶系统的传递函数为G(s)整时间为（ B ）

A、8 B、2 C、7 D、3.5

15、已知系统开环频率特性的Nyquist

A、0型 B、Ⅰ型

C、Ⅱ型 D无法确定

2s1

16、传递函数2的零点和极点及比例系数分别是（ D ）

s3s2

A、零点为0.5，极点为-1、-2，比例系数为1。 B、零点为0.5，极点为-1、-2，比例系数为2。

C、零点为-0.5，极点为-1、-2，比例系数为1。 D、零点为-0.5，极点为-1、-2，比例系数为2。

17、关于频率特性与传递函数的描述，错误的是（ D ） A、都是系统的数学模型 B、都与系统的初始状态无关

C、与单位脉冲响应函数存在一定的数学关系 D、与系统的微分方程无关

18、跟轨迹渐近线的条数为（ C ）

A、n B、m C、n-m D、n+m

19、下列系统或过程中，不存在反馈的有（ C ）

A、抽水马桶 B、电饭煲 C、并联的电灯 D、教学过程

20、以下环节中可以作为相位超前环节的是（ A ） A、Gcs

2s12s1

B、Gcs3 s13s1

s1s1

C、Gcs D、Gcs2

3s12s1

21、已知系统的相位裕度为45，则（ C ）



A、系统稳定 B、系统不稳定 C、当其幅值裕度大于0分贝时系统稳定

D、当其幅值裕度小于或等于0分贝时系统不稳定

101

22、 对于传递函数为G1s和G2s的两个系统，（ A ）

s13s1

A、系统1的带宽宽，响应速度快 B、系统1的带宽宽，响应速度慢 C、系统2的带宽宽，响应速度快 D、系统2的带宽宽，响应速度慢 23、已知系统单位脉冲传递函数为Gz

z

z1z2，其单位脉冲响应为

ynT为：( A )

A、y00,yT1,y2T3,y3T7,y4T15, B、y00,yT1,y2T3,y3T5,y4T15, C、y00,yT1,y2T3,y3T5,y4T15, D、y00,yT1,y2Ty3Ty4T 24、若线性离散系统为三阶系统，其闭环极点投影到



平面为

1,0.02j0，则系统（.0 C ）

A、稳定 B、不稳定 C、临界稳定 D、稳定与否取决于采样周期