济宁学院校内自考辅导机电一体化专业工程控制小考...

济宁学院校内自考辅导机电一体化专业控制小考... 济宁学院校内自考辅导机电一体化专业《工程控制》小考(练习)试卷之二 ,2010年3月24日, 说明:因本小考,练习,试卷要作为“过程评价”的内容～所以要求同学们一定认真完成并收好～以便集中上交。 姓名: 现所在系、专业: 一、单项选择题(在每小题的四个备选中，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。每小题2分，共30分) 1. 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 ,005,?,t2. 若ft(),，则Lft[()],( ) ,,15,t?, ,5s,see115s A., B., C., D. essss 3. 已知ftt().,,，051Lft[()],其( ) 11122 A., B., C.，, D. ss，05.05.s22sss2 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( ) 5s11 A., B., C., D. 22s，，16s,2s，225s ,2tftte(),5. 若Lft[()],，则( ) 1111 A., B., C., D. 22()s，()s,22s，2s,2 6. 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 7. 系统方框图如图示，则该系统的开环传递函数为( ) 10 A. 51s，R(s) C(s) + 10/(5s+1) 20s_ B. 51s， 2s 1 10 C. 251ss()， D. 2s 8. 二阶系统的极点分别为，系统增益为5，则其传递函数为( ) ss,,,,054.,12 22510 A., B., C., D. (.)()ss,,054(.)()ss，，054(.)()ss，，054(.)()ss，，054 59. 某系统的传递函数为G(s),，则该系统的单位脉冲响应函数为( ) s，2 5,2t2t A., B., C., D. 5e5e5tt 10. 二阶欠阻尼系统的上升时间定义为( ) tr 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、开环增益对系统稳态误差的影响为( ) ,K 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K越大，系统稳态误差越小 , C.系统型次越高，开环增益K越小，系统稳态误差越小 , D.系统型次越低，开环增益K越小，系统稳态误差越小 , K12. 一系统的传递函数为Gs(),，则该系统时间响应的快速性( ) Ts，1 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 83()s，Gs(),13. 一闭环系统的开环传递函数为，则该系统为( ) sss()()232，， 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 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 215.二阶系统的传递函数为Gs(), ，当K增大时，其( ) 2Kss，，21 ,, A.无阻尼自然频率增大，阻尼比增大 n ,, B.无阻尼自然频率增大，阻尼比减小 n , C.无阻尼自然频率,减小，阻尼比减小 n , D.无阻尼自然频率,减小，阻尼比增大 n 二、填空题(每小题2分，共20分) 16. 系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_______和_______ 2 K17. 一个单位反馈系统的前向传递函数为，则该闭环系统的特征方程为_______开环增益为32，，54sss _______ 18. 二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间t与阻尼比、_______和_______有关。 s 19. 传递函数的定义是对于线性定常系统,在 的条件下，系统输出量的拉氏变换与 之比。 20. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从 状态到 状态的响应过程。 KGs(),21. I型系统在单位阶跃输入下，稳态误差为 ，在单位加速度输入下，ss()，2 稳态误差为 。 322. 二阶系统的传递函数为G(s)=,其无阻尼固有频率ω= 。 n2ss，，4100 K23. 某系统的传递函数G(s)=,则其单位阶跃响应函数为 。 Ts，1 32t,,24. f(t)= ，则L,f(t),= 。 ,02t,, 25. 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 。 三、图解题(每小题5分，共20分) 126. 二阶系统的传递函数为，试在左图中标出系统的特征根在S平面上的位置，在右图中标出2ss，，1 单位阶跃曲线。 jwc(t) 0σ t0 27.利用方块图简化法则，求下图系统的传递函数。 3 H1 _ R(s) + C(s) + + + G GG G G 15234_ _ H 2 rtt()[],1R(s) C(s) 28.系统如图所示，为单位阶跃函数， + 4/s(s+2) ,试求:(1) 系统的阻尼比和无阻尼自然频率,。 _ n (2) 动态性能指标:超调量M和调节时间。 t(),,5ps 29.机械系统如图所示，其中，外力f(t)为系统的输入，位移x(t)为系统的输出，m为小车质量，k为弹簧的弹性系数，B为阻尼器的阻尼系数，试求系统的传递函数(忽略小车与地面的摩擦)。 f(t) k mx(t) B 4 四、计算题(共30分) Cs()Cs()30.(本题7分)已知系统结构如图，试求传递函数及。 Rs()Ns() N(s) R(s) + C(s) + + + (s) G2G(s) 1 _ _ H(s) 1 H(s) 2 1031.(本题7分)设单位反馈系统的开环传递函数为Gs(),， sss(0.21)(0.51)，， KKK(1) 求该系统的静态误差系数、、; pva (2) 当输入是360t时，求系统的稳态速度误差。 5 32.(本题8分)控制系统的结构如图所示， (1) 忽略外部扰动，求系统在单位阶跃输入信号1(t)作用下的稳态误差; (s)单独作用时的稳态误差; (2) 求系统在外部扰动N1 (3) 求系统在外部扰动N(s)单独作用时的稳态误差; 2 N(s) (s) N12+ R(s) C(s) + + + F(s) G(s) _ 33.(本题8分)控制系统的结构如图所示，输入信号为r(t)=1(t)，干扰信号为n(t)=3×1(t)， (1) 分别求系统在输入信号r(t)和干扰信号n(t)单独作用下的稳态误差; (2) 分别求K=30和K=50时，系统的稳态误差; (3) 讨论在扰动作用点之前和之后的前向通道中引入积分环节1/s，对稳态误差有何影响。 N(s) C(s) + R(s) + + 1/(s+6) K/(0.09s+1) _ 3 6 7