机械工程控制基础题库

1 绪论

一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。)

1、人类文明是从第一把 a石刀 b 石针 c 铁锹 d 其他

2、对劳动着的原始人而言，手是，用以操作生产工具——石刀，感觉器官是检测装置，感受着制造过程中的各种信息，人脑是中枢控制装置，对获得的信息进行分析、比较，作出判断、决策。

a 工具 b 执行装置c 爪子 d 把手 3、对劳动着的原始人而言，手是执行装置，用以操作生产工具——石刀，感觉器官是，感受着制造过程中的各种信息，人脑是中枢控制装置，对获得的信息进行分析、比较，作出判断、决策。由此可以看出：即使在极为原始的制造工艺过程中，已经有了执行、检测、控制环节，它们构成了一个闭环的自动控制系统。 a 感觉器官 b 观察器官 c 听觉器官 d检测装置 4、在极为原始的制造工艺过程中，已经有了执行、检测、控制环节，它们构成了一个的自动控制系统。

a 开环 b 闭环 c 开环+闭环 d其他 5、“机械控制工程”是阐明和研究自动控制共同规律的一门技术科学，它以系统为研究对象。

a 灵魂控制 b 手动控制 c自动控制d 神灵控制

6、机械控制工程技术是技术的主要分支，各种自动控制系统是工业生成设备自动化不可缺少的组成部分，机械控制系统的性能好坏直接关系着产品质量和生产效率的提高。 a 现代化 b 液压 c 自动化 d 电器

7、现代生产向 的自动化提出了越来越多、越来越高的要求：一方面是所采用的生产设备与控制设备越来越复杂；另方面是所要求的技术经济指标越来越高。 a 加工过程 b 机械制造过程c 生产过程 d 其他

8、使机械制造过程的自动化技术从一般的自动机床、自动生产线发展到数控机床、多微计算机控制设备、柔性自动生产线、无人化车间乃至设计、制造、管理一体化的计算机集成制造系统 。

a CIMS b MICS c CISM d MISC

9开环控制系统是指( )对系统没有控制作用。 A. 系统输入量 B. 系统输出量 C. 系统的传递函数 D. 系统的干扰

4s1

11.若F(s)=2，则Lim f(t)=( )。

tss

A. 1 B. 4 C. ∞ D. 0

0(t)+tx0 (t)+4x0(t)=3xi(t)，它是( )。 12.某系统的微分方程为x

A. 线性时变系统 B. 非线性系统

C. 线性定常系统 D. 非性线时变系统 13.某环节的传递函数为G(s)=

1

，它是( ) 2s1

A. 延时环节 B. 比例环节 C. 惯性环节 D. 积分环节

14.二阶系统的传递函数G(s)=

15

，其阻尼比ζ是( )。

2s22s72

A.

111

B. C. 2 D.

21262

15.图示系统的微分方程为( )。

(t)+(k1+k2)y(t)=f(t) yA. m

(t)+(k1-k2)y(t)=f(t) yB. m(t)+(C. my

k1k2

)y(t)=f(t)

k1k2

(t)+( yD. m

16.一阶系统

k1k2

)y(t)=f(t)

k1k2

3

的单位脉冲响应曲线在t=0处的值为( )。 14s

333A. B. 12 C. - D.

41616

17.某系统的传递函数G(s)=

3

，则其单位脉冲响应函数为( )。 8s1

1-t/8

e 83

B. e-t/8

8

A.

C. 3(1-e-t/8) D. (1-e-t/8)

18.图示系统称为( )型系统。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ

19.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以( )。

A. 减少上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和峰值时间 C. 提高上升时间和调整时间 D. 减少超调量

23.设系统的特征方程为D(s)=3s4+10s3+5s2+s+2=0,则此系统( )。 A. 稳定 B. 临界稳定 C. 不稳定 D. 稳定性不确定 20.二阶系统的调整时间长，则说明( )。 A. 系统响应快 B. 系统响应慢

C. 无阻尼固有频率大 D. 系统的精度差

24.若系统的Bode图在ω=5处出现转折(如图所示)，这说明系统中有( )环节。 A.

1

0.2s

1

B.

1

5s1

C. 0.2s+1 D. 5s+1

25.某系统的传递函数为G(s)=

(s2)

，其零、极点是( )。

(s6)(s5)

A. 零点s=-6；极点s=-2,s=-5 B. 零点s=-2；极点s=-6,s=-5

C. 零点s=-2，s=-6；极点s=-5 D. 零点s=2；极点s=6,s=5

26.系统的静态位置误差系数kp定义为( )。 A. Lim G(s)H(s)

s

B. LimG(s)H(s)

s0

C. LimsG(s)H(s)

s0

D. Lims2G(s)H(s)

s

27.一个线性系统的稳定性取决于( )。

A. 系统的输入 B. 系统本身的结构和参数 C. 系统的初始状态 D. 外界干扰 28.一阶系统的传递函数为

15

，则系统的增益K和时间常数T依次为( )。 4s5

A. 3.75，1.25 B. 3，0.8 C. 0.8，3 D. 1.25，3.75

1

时，则相频特性∠G(jω)为( )。 T

A. 45° B. -45° C. 90° D. -90°

30.若系统的传递函数在右半S平面上没有零点和极点，则该系统称作( )。 A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统 C. 不稳定系统 D. 振荡系统

29.一阶微分环节G(s)=1+Ts，当频率ω=31.若已知某串联校正装置的传递函数为

s4

，则它是一种( )。 s10

A. 相位滞后校正 B. 相位超前校正

C. 相位滞后—超前校正 D. 相位超前—滞后校正 32. 开环系统与闭环系统最本质的区别是（ ）

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 33. 若f(t)

0,0≤t＜51,t≥5

，则L[f(t)]（ ）

A.es

e5ss

B.s

C.1

D.15s

ss

e

34. 已知f(t)05.t1,其L[f(t)]（ ） A.s05

.s2

B.05

.s2

C.

11 D.

1

2s2s2s

36. 线性系统与非线性系统的根本区别在于（ ）

A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数 B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入 C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理

D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少 37. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（ ）

A.10

5s1 B.20s5s1

C.

10

2s(5s1)

D.2s

38. 二阶系统的极点分别为s105

.,s24，系统增益为5，则其传递函数为（A.

2

(s05.)(s4)

B.

2

(s05.)(s4)

C.

5

10

(s05.)(s4)

D.

(s05.)(s4)

39. 某系统的传递函数为G(s)5

s2

，则该系统的单位脉冲响应函数为（ ） A.5e

2t

B.5t C.5e2t

D.5t

40. 二阶欠阻尼系统的上升时间tr定义为（ ） A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间

B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间 C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间

D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间

）

41. 一闭环系统的开环传递函数为G(s)

8(s3)

，则该系统为（ ）

s(2s3)(s2)

A.0型系统，开环增益为8 B.I型系统，开环增益为8 C.I型系统，开环增益为4 D.0型系统，开环增益为4

42. 瞬态响应的性能指标是根据哪一种输入信号作用下的瞬态响应定义的（ ） A.单位脉冲函数 B.单位阶跃函数 C.单位正弦函数 D.单位斜坡函数 43.二阶系统的传递函数为G(s)

2

，当K增大时，其（ ） 2

Ks2s1

A.无阻尼自然频率n增大，阻尼比增大 B.无阻尼自然频率n增大，阻尼比减小 C.无阻尼自然频率n减小，阻尼比减小 D.无阻尼自然频率n减小，阻尼比增大

44. 所谓最小相位系统是指（ ）

A.系统传递函数的极点均在S平面左半平面

B.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面左半平面 C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面 D.系统开环传递函数的所有零点和极点均在S平面右半平面 45. 一系统的传递函数为G(s)

K

，则其相位角()可表达为（ ）

s(Ts1)

B.90tgT D.tgT

1

1

A.tgT C.90tgT

46. 一系统的传递函数为G(s)为（ ） A.2

1

1

2

，当输入r(t)2sin2t时，则其稳态输出的幅值s2

B.2/2

C.2 D.4 47. 一单位反馈系统的开环Bode图已知，其幅频特性在低频段是一条斜率为20dB/dec的

.t时，其稳态误渐近直线，且延长线与0dB线的交点频率为c5，则当输入为r(t)05

差为（ ） A.0.1 B.0.2 C.0 D.0.5

48. 利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，ZPN中的Z表示意义为（ ） A.开环传递函数零点在S左半平面的个数

B.开环传递函数零点在S右半平面的个数 C.闭环传递函数零点在S右半平面的个数 D.闭环特征方程的根在S右半平面的个数

49. 关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中正确的是

（ ）

A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的 B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的 C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的 D.以上叙述均不正确

50.以下频域性能指标中根据开环系统来定义的是（ ） A.截止频率b C.频带宽度

51. 一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)

B.谐振频率r与谐振峰值Mr D.相位裕量与幅值裕量kg

K

，则该系统稳定的K值范围为

s(sK)

（ ）

A.K＞0 B.K＞1 C.0＜K＜10 D. K＞－1

52. 对于开环频率特性曲线与闭环系统性能之间的关系，以下叙述中不正确的有（ ） A.开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳定性 B.中频段表征了闭环系统的动态特性 C.高频段表征了闭环系统的抗干扰能力

D.低频段的增益应充分大，以保证稳态误差的要求

53. 以下性能指标中不能反映系统响应速度的指标为（ ） A.上升时间tr C.幅值穿越频率c

B.调整时间ts D.相位穿越频率g

54. 当系统采用串联校正时，校正环节为Gc(s)

响是（ ）

A.增大开环幅值穿越频率c B.增大稳态误差 C.减小稳态误差

D.稳态误差不变，响应速度降低。 55. 串联校正环节Gc(s)

s1

，则该校正环节对系统性能的影2s1

As1

，关于A与B之间关系的正确描述为（ ） Bs1

A.若Gc(s)为超前校正环节，则A＞B＞0 B.若Gc(s)为滞后校正环节，则A＞B＞0 C.若Gc(s)为超前—滞后校正环节，则A≠B D.若Gc(s)为PID校正环节，则A=0，B＞0

56.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 57.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 58.( )=

1

,(a为常数)。 sa

A. L［e－at］ C. L［e－(t－a)］ 59.若F(s)=

B. L［eat］ D. L［e－(t+a)］

4

，则Limf(t)=( )

t02s1

A. 4 B. 2

C. 0 D. ∞

0(t)2x0(t)x0(t)xi(t),它是( ) x60.某系统的微分方程为5

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 61.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 C.惯性环节 D.微分环节

62图示系统的传递函数为( ) A. B.

1

RCs1RCs

RCs1RCs1

RCs

C. RCs+1 D.

63.二阶系统的传递函数为G(s)= A. 10 64.一阶系统 A.

K T

34ss100

2

,其无阻尼固有频率ωn是( ) C. 2.5

D. 25

B. 5

K

的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( ) 1Ts

B. KT C. 

KT2

D.

KT2

65.某系统的传递函数G(s)= A.

1Kt/Te T

K

,则其单位阶跃响应函数为( ) Ts1

C. K(1－e－t/T)

D. (1－e－Kt/T)

B.

Kt/Te T

66.图示系统称为( )型系统。

A. 0

B. Ⅰ C. Ⅱ

67.对数幅频特性的渐近线如图所示， 它对应的传递函数G(s)为( ) A. 1+Ts C.

1 Ts

B.

1

1Ts

D. (1+Ts)2

68.图示对应的环节为( ) A. Ts B.

1

1Ts

C. 1+Ts D.

1 Ts

69.设系统的特征方程为D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，则此系统稳定的τ值范围为( ) A. τ>0 B. 014 D. τ

1

C. 0.2s+1 D. 2

(02.s1)

(s7)(s2)

72.某系统的传递函数为G(s)=,其

(4s1)(s3)零、极点是( )

A.零点s=－0.25,s=3;极点s=－7,s=2 B.零点s=7,s=－2;极点s=0.25,s=3 C.零点s=－7,s=2;极点s=－1,s=3 D.零点s=－7,s=2;极点s=－0.25,s=3

3(s2)

73.一系统的开环传递函数为,则系统的开环增益和型次依次为( )

s(2s3)(s5) A. 0.4，Ⅰ B. 0.4，Ⅱ C. 3，Ⅰ D. 3，Ⅱ 74.二阶系统的阻尼比ζ，等于( ) A.系统的粘性阻尼系数

B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D.系统粘性阻尼系数的倒数

75.设ωc为幅值穿越(交界)频率，φ(ωc)为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为( )

A. 180°－φ(ωc) B. φ(ωc) C. 180°+φ(ωc) D. 90°+φ(ωc) 76.控制工程主要研究并解决的问题之一是(

)

A.系统已定，输入不确定，求系统的输出 B.系统已定，输入已知，求系统的输出(响应) C.系统已定，规定系统的输入

D.系统不定，输入已知，求出系统的输出(响应)

77.已知F(s)=L［f(t)］，若F(s)=1

s22s1

,则f(t)|t=?( )

A.12 B.1 C.1

3

D.0 78.下列系统中为线性系统的微分模型为：( )

A.16

d2x0(t)12(

dx0(t))2xdt2

0(t)dxi(t)

dtdt

B.16d2x0(t)0(t)

dt212

dxdt

24x0(t)xi(t) C.16(

d2x0(t))212

dx0(t)

dt2

dt

24x0(t)xi(t) D.16

d2x0(t)dx0(t)

dt2

et12

dt

24ln(t)x0(t)xi(t) 79.对于定常控制系统来说，( )

A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变 B.微分方程的各阶微分项的幂为1 C.不能用微分方程表示 D.系统总是稳定的

80.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( )

A.

G(S)H(S)

G(S)H(S)

1G(S)H(S)

B.

1-G(S)

C. 1+G(S)·H(S) D.

G(S)

1G(S)H(S)

81.若系统的单位脉冲响应为e-2t+2e-t，则系统的传递函数为：( A.12s2s1 B.312s

s22s1 C.s2e

82.某系统的传递函数为5

(s1)(s2)系统的零极点为( )

A.极点s1=-1, s2=-2,零点s3=5 B.极点s1=1, s2

=2

)

D.

1s1

es

C.极点s1=-1, s2=-2

D.极点s1=1, s2=2,零点s3=-5

83.下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( )

A.单位阶跃 B.单位脉冲 C.单位斜坡 D.单位正弦 84.系统如图 ，其稳态误差定义为( )

A.ess=limSG(S) B.ess=limte(t)

s0

s

C.ess=lime(t) D.ess=lime(t)

t

t0

85.在设计控制系统时，稳定性判断( )

A.不必判断 B.绝对必要 C.有时是必要的 D.根据系统而定 86.系统的正弦响应是指( )

A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况

B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况 C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况 D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况 87.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( )

A.闭环系统的传递函数 B.开环系统的传递函数 C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程 D.闭环系统的特征方程 88.二阶振荡环节G(s)=

2n

s2ns

2

2n

的幅频特性（ ）

A.ζ越大，谐振峰越高 B.ζ越小，谐振峰越高

C.ωn越小，谐振峰越高 D.ωn越大，谐振峰越高

89．按照反馈的有无，控制系统可以分为 。 a. 自动控制系统和人工控制系统

b. 自动调节系统、随动系统和程序控制系统 c. 开环控制系统和闭环控制系统 d.其他

90．系统能正常工作的首要条件是 。 A. 快速性 B. 稳定性 C. 准确性 91．属于系统时域数学模型的是 。

A. 传递函数 B. 微分方程 C. 频率特性

92．系统的传递函数是在零初始条件下，其 的Laplace变换之比。 A. 输入与输出 B. 输出与输入 C. 输出与偏差

93．二阶系统的动态性能指标中，调整时间ts反映了系统的 。 A. 稳定性 B. 快速性 C. 准确性

94．闭环系统的偏差为零时，意味着系统的输出 。

A. 为零 B. 停止改变 C. 等于输入

95．二阶系统的下列动态性能指标中， 仅与阻尼比有关。

A. 最大超调量 B. 上升时间 C. 调整时间

96．若二阶系统的单位阶跃响应曲线为一减幅振荡曲线，则该系统为 。

A. 欠阻尼系统 B. 临界阻尼系统 C. 无阻尼系统

97．控制系统的误差一般定义为 。

A. 给定输入量与反馈量之差

B. 给定输入量与实际输出量之差

C. 希望输出量与实际输出量之差

98．谐波输入下，系统的 响应称为频率响应。

A. 瞬态 B. 稳态 C. 瞬态+稳态

99．系统稳定的充要条件是系统传递函数的所有 均具有负实部。

A. 零点 B. 极点 C. 零点和极点

100．若系统传递函数的所有 均在[s]平面的左半平面，则称其为最小相位系统。

A. 零点 B. 极点 C. 零点和极点

101．下列Nyquist图所对应的传递函数中包含积分环节的是 B 。

102．对数幅频特性中，0dB表示 。

A. 稳态输出的幅值等于输入谐波的幅值

B. 稳态输出的幅值为零

C. 幅频特性为零

103. 对于稳定系统，其增益裕量Kg应 。

A. 大于0dB B. 小于0dB C. 小于等于0 dB

104．Nyquist图上以原点为圆心的单位圆对应于Bode图上的 。

A. 0dB线 B. 1dB线 C. 10 dB线

105．增大系统的开环增益，则系统的稳定性 。

A. 变差 B. 变好 C. 不变

106．以下系统中不存在反馈的是 。

A. 并联联接的电灯 B. 交流稳压电源 C. 直流稳压电源

107. 任何系统都存在三个方面的内容，即 。

A 物体、属性和活动 b 实体、属性和活动 c 实体、属性和响应 d 实体、性质和活动 108. 研究系统除了研究系统的实体、属性和活动外，考察 和系统之间的相互作用及对系统活动的影响。

A 边界 b 气氛c 场景 d 环境

109. 人造卫星按制定的轨道运行，并始终保持正确的姿态，使它的太阳能电池一直朝向

太阳，无线电天线一直

A 背向地球 b 指向地球c 偏离地球 d 其他

110. 比较环节将所检测的被控量和给定量比较，确定两者之间的 。该偏差量由于功率较小或者物理性质不同，还不能直接作用于执行机构，所以在执行机构与比较环节之间还有中间放大环节。

A 数量 b 数值 c 偏差量 d 差值

111. 检测装置或传感器用于检测被控量，并将其转换为 的物理量。

A 与给定量统一 b 与给定量不统一 c 与输出量统一 d 其他

112. 在控制系统中，通常把比较环节、校正环节和放大环节合在一起称为

A 控制系统b 控制装置c 执行装置d 其他

113. 线性系统的主要特点是具有

A 齐次性b 齐次性 c齐次性和叠加性d 其他

114. 自动控制系统品质要求可以归纳为 。

A 坚定性、快速性、准确性

b 稳定性、提速性、准确性

c长期稳定性、相对稳定性、确定性

d稳定性、快速性、准确性。

114 如果一个系统的开环系统不稳定，变成负反馈的控制系统后系统。

A 一定不稳定 b 不一定不稳定 c 不稳定d 稳定

20.已知系统的频率特性为G(jω)=k，则频率特性的虚部为( )。 1jT

A. KK B. 1T1(T)2

C.- KTKT D. - 221(T)1(T)

21.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为( )。

A. s 1 1s

1C. sB.

D. 1+s

22.图示对应的环节为( )。

A. 1+s

B. 1 1s

1 sC. s D.

二、判断下列问题的正误（正确：T；错误：F）

1.在右图所示的液面自动控制系统中(b)是负反馈系统（F ）。

2. 照明系统中并联的电灯是反馈控制系统（F ）

3. 线性系统的主要特点是具有齐次性和叠加性。（ T ）

4. 恒值控制系统能自动地消除或削弱各种扰动对被控量的影响，故它又名为自镇定系统。( T )

5.闭环控制系统的精度通常比开环系统的精度高（ T ）。

6.负反馈有时用于提高控制系统的精度。( T )

7.开环控制系统不存在稳定性问题。( T )

8.闭环控制系统总是稳定的。( F )

9.反馈可能引起系统震荡。 (T)

10.控制系统的稳定性是其固有特性，有系统结构与外界因素决定。(T)

11. 整理所得微分方程时一般将与输出量有关的各项放在方程的右侧，与输入量有关的各项放在方程的左侧，各阶导数按降幂排列。（F）

12. 所谓线性化就是指在一定条件下作某种近似、或缩小研究问题的范围，将非线性微分方程作为线性微分方程来处理。(T)

13. 用形式相同的数学模型来描述的环节或系统为相似系统。(T)

14. 一阶系统的阶跃输出响应为：xo(t)1e响应曲线在t=0 时的斜率为T。( F) ，

15. 一阶系统能跟踪斜坡输入信号在稳态时，系统的输入、输出

信号的变化率完全相等。（T）

16. 右图是二阶系统处于过阻尼状态的几何表示。（ F）

欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线，且17.tT

越小，衰减愈慢，振荡频率d越大。(T)

18. 二阶系统响应的性能指标是针对任意阻尼二阶系统的单位

阶跃响应的过渡过程而言的。（F）

19. 二阶系统阶跃响应曲线从原工作状态出发，第二次达到输出稳态值所需的时间定义为上升时间。（F）