完整版历年机械工程控制基础试题及答案docWord格式.docx
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12（
dt
B.16d2x0（t）
12dx0（t）
24x0（t）xi（t）
dt2
d2x
（t）
dx0（t）
24x0（t）
xi（t）
C.16（
12
d2x0（t）
t
dx0（t）
24ln（t）
xi（t）
D.16
6.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
7.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为（）
G（S）H（S）
G（S）H（S）
1G（S）H（S）
1-G（S）
C.1+G（S）·
H（S）
G（S）
8.二阶系统的传递函数为
10
则系统增益为（）
（s0.5）（s4）
A.10B.0.5
9.若系统的单位脉冲响应为
12
s2s1
10.某系统的传递函数为
（s
C.4D.5
e-2t+2e-t，则系统的传递函数为：
（）
e2s
s2
2s1
5
系统的零极点为（
1）（s
2）
D.1ess1
A.极点s=-1,s
=-2,零点s=5
B.极点s1=1,s2=2
C.极点s=-1,s
=-2
D.极点s=1,s=2,零点s=-5
11.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
12.系统如图
，其稳态误差定义为（
A.e
ss
=limSG（S）
B.e
=limte（t）
s0
C.ess=lime（t）
D.ess=lime（t）
13.某系统传函数为
G（s）=
k
，则转角频率为（
B.τ
C.k/τ
D.kτ
14.控制系统中（
A.系统型次越高，增益
K越大，系统稳定误差越大
B.系统型次越高，增益
K越大，系统稳定误差越小
C.系统阶次越高，增益
D.系统阶次越高，稳态误差越大
D.单位正弦
15.
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
16.
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
17.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
18.为了增加系统的稳定性裕量，可以
A.减小系统的增益
B.增大系统的增益
C.减小输入信号
D.使用开环系统
19.所谓校正（又称补偿）是指（
A.加入PID校正器
B.在系统中增加新的环节或改变某些参数
C.使系统稳定
D.使用劳斯判据
20.二阶振荡环节G（s）=
n
的幅频特性（
ns
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
二、填空题（每空0.5分，共10
分）
21.
闭环系统是指系统的________对系统有控制作用，或者说，系统中存在
________的回路。
22.
设计控制系统基于以下几个要求：
________性、________性、________性和________性。
23.
传递函数通过________与________之间信息的传递关系，来描述系统本身的动态特征。
24.
系统在外加激励作用下，其
________随________变化的函数关系称为系统的时间响应。
25.
频率响应是系统对
________输入的________。
26.
若系统传递函数
G（S）的所有________均在S平面的________，则系统称为最小相位系统。
27.
一个系统稳定的必要和充分条件是，其特征方程的所有的根都必须为
________或________。
也即稳定系统的
全部根Si均应在复平面的________。
28.PID校正器是能够实现P________，I
和D________控制作用的校正器。
三、简答题（每小题
5分，共20分）
29.（5分）什么是反馈（包括正反馈和负反馈
）?
什么是闭环控制系统?
30.（5分）单位反馈系统的前向通道传递函数为
Gk（s）=
a
，a、b、c为大于0的常数。
s（bs
1）（cs
（1）试写出静态误差系数K、K
和K。
p
v
（2）当系统输入为单位斜坡函数时，系统有无稳态误差，若有为何值
?
31.（5分）简述系统相对稳定性的概念
何为相位裕量?
（画图说明）
32.（5分）串联相位超前校正时瞬态响应作了何种改善
简述原理。
四、计算题（共40分）
33.（6分）某系统方框图如下，求使系统稳定的
f值范围。
34.（6分）写出图示系统的传递函数，并写出系统的ω
n和ζ。
35.（6分）化简下列方框图，并写出传递函数。
36.（6分）某系统如图
试求该系统的峰值时间、最大超调量
（单位阶跃输入）
37.（8分）设单位反馈系统的开环传递函数
（2s
试求闭环的Mr,ωr
和ωd
1000（s
38.（8分）已知系统开环传递函数为
s（s
1）（s
2100
（1）试画出传递函数对应的渐近线幅频特性曲线；
（2）试画出相应的近似相频特性曲线；
（3）系统是否稳定，为什么?
全国2001年10月机械工程控制基础试题
课程代码：
02240
第一部分选择题
301
目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
30
1.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
2.
0,
0≤t＜5
B）
若f（t）
，则L[f（t）]
1,
t≥5
es
e5s
1e5s
3.
已知f（t）05.
t1,其L[f（t）]
（C
.
B.05.s2
05s
2s2
4.
下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的为（
D
B.2
A.2
25
16
5.
te2t，则L[f（t）]
（B
6.
线性系统与非线性系统的根本区别在于（
C）
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
7.
系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为（
B
5s
20s
2s（5s
D.2s
8.
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（
D）
（s05.）（s4）（s05.）（s4）
4）
05.）（s4）
（s05.）（s
9.某系统的传递函数为
G（s）
A
，则该系统的单位脉冲响应函数为（
A.e2t
5t
C.e2t
10.二阶欠阻尼系统的上升时间
tr
定义为（C
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
11.系统类型
、开环增益K对系统稳态误差的影响为（
A）
A.系统型次
越高，开环增益
K越大，系统稳态误差越小
B.系统型次
越低，开环增益
C.系统型次
K越小，系统稳态误差越小
D.系统型次
12.一系统的传递函数为
K
，则该系统时间响应的快速性（
C）
Ts1
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
13.一闭环系统的开环传递函数为
G（s）
8（s
3）
，则该系统为（
C
s（2s
3）（s
A.0型系统，开环增益为
8
B.I型系统，开环增益为
C.I型系统，开环增益为
4
D.0型系统，开环增益为
14.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
15.二阶系统的传递函数为G（s）
Ks2
，当K增大时，其（C
A.无阻尼自然频率
n增大，阻尼比
增大
B.无阻尼自然频率
减小
C.无阻尼自然频率
n减小，阻尼比
D.无阻尼自然频率
16.所谓最小相位系统是指（B）
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
C.系统闭环传递函数的所有零点和极点均在
D.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
S平面右半平面
17.一系统的传递函数为G（s）
10，则其截止频率
b为（A
s2
A.2rad/s
B.0.5rad/s
C.5rad/s
D.10rad/s
18.一系统的传递函数为
，则其相位角
（）可表达为（
s（Ts
tg1T
90
D.tg1T
19.一系统的传递函数为
，当输入r（t）
2sin2t时，则其稳态输出的幅值为（
A）
2/2
C.2
D.4
20.延时环节e
s（
0），其相频特性和幅频特性的变化规律是（
L（
dB
L（
21.一单位反馈系统的开环传递函数为
，当K增大时，对系统性能能的影响是（A
s（s1）（s
A.稳定性降低
B.频宽降低
C.阶跃输入误差增大
D.阶跃输入误差减小
22.一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.t时，其稳态误差为（
A.0.1
B.0.2
C.0
D.0.5
23.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
D.闭环特征方程的根在
24.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（
B）
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
25.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
B.谐振频率
r与谐振峰值Mr
C.频带宽度
D.相位裕量
与幅值裕量kg
26.一单位反馈系统的开环传递函数为
G（s）
，则该系统稳定的
K值范围为（
s（sK）
A.K＞0
B.K＞1
C.0＜K＜10
D.K＞－1
27.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
28.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
B.调整时间ts
C.幅值穿越频率c
D.相位穿
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