2022年机械控制工程基础第三章复习题及答案.docx

《2022年机械控制工程基础第三章复习题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械控制工程基础第三章复习题及答案.docx（9页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品学习资源题目： 时间响应由和两部分组成；分析与提示： 时间响应由瞬态响应和稳态响应两部分组成；答案： 瞬态响应、稳态响应题目： 系统的输出量从初始状态到稳固状态的响应过程，称为；分析与提示： 瞬态响应，指系统在某一输入信号作用下，系统的输出量从初始状态到稳固状态的响应过程；答案： 瞬态响应题目： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为与；分析与提示： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应；答案： 自由响应、强迫响应题目： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动来源可分为与；分析与提示： 系统的时间响应可从两方面分类，按振动性质可分为自由响应与强迫响应；按振

2、动来源可分为零输入响应 即由“无输入时系统的初态”引起的自由响应 与零状态响应 即仅由输入引起的响应 ；答案： 零输入响应、零状态响应题目： 系统微分方程的特解就是系统由输入引起的输出 响应 ，工程上称为；分析与提示： 初始条件及输入信号产生的时间响应就是微分方程的全解；包含通解和特解两个部分；通解完全由初始条件引起的，它是一个瞬态过程，工程上称为自然响应 如机械振动中的自由振动 ；特解只由输入打算，特解就是系统由输入引起的输出 响应 ，工程上称为强迫响应 如机械振动中的强迫振动 ；答案： 强迫响应题目： 系统的瞬态响应不仅取决于系统本身的特性，仍与外加的形式有关；分析与提示： 系统的瞬态响应

3、不仅取决于系统本身的特性，仍与外加输入信号的形式有关；答案： 输入信号欢迎下载精品学习资源题目： 单位阶跃信号1ut 0t0的拉氏变换为【】t0欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源11A 、 sB、 s 2C、 1D 、 s欢迎下载精品学习资源分析与提示： 娴熟把握典型信号的拉氏变换；B 为单位斜坡信号的拉氏变换，C 为单位冲击信号的拉是变换；答案： A题目： 选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有，能够反映系统工作的大部分实际情形 ；分析与提示： 选取输入信号应当考虑以下几个方面，输入信号应当具有典型性，能够反映系统工作的大部分实际情形；答案： 典型性题目： 选取输入信号时，

4、输入信号的形式应当尽可能；分析与提示： 选取输入信号时，输入信号的形式应当尽可能简洁；答案： 简洁题目： 是使用得最为广泛的常用输入信号；分析与提示： 单位脉冲函数、单位阶跃函数、单位斜坡函数、单位抛物线函数都为常用输入信号时，单位脉冲函数是使用得最为广泛的常用输入信号；答案： 单位脉冲函数欢迎下载精品学习资源题目： 设一阶系统的传递函数为32s5，就其时间常数和增益分别是【】欢迎下载精品学习资源A 2， 3B 2， 3/2C 2/5， 3/5D 5/2，3/23欢迎下载精品学习资源分析与提示： 一阶系统的传递函数的标准形式为k；35，其时间常数和增益分别欢迎下载精品学习资源为 2/5， 3/

5、5答案： CTs12s52 s15欢迎下载精品学习资源题目： 某系统的传递函数为Gs4，就该系统的单位脉冲响应函数为【】s2欢迎下载精品学习资源4A.B.4tC.t4e2tD.4e 2t欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源分析与提示： 这是一个一阶系统G s4s22s，一阶系统的单位脉冲响应函数为12tk e T ，其T欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源中 T 时间常数为 0.5， k 比例系数为 2；得单位脉冲响应函数为答案： D4e 2t欢迎下载精品学习资源题目： 设温度计能在1 分钟内指示出响应值的98% ，并且假设温度计为一阶系统，传递函数为欢迎下载精品学习资源G s1Ts，

6、求时间常数 ；假如将此温度计放在澡盆内，澡盆的温度依10 /min的速度线性变化，求1欢迎下载精品学习资源温度计的误差是多大？分析与提示： 温度计的输入信号为单位阶跃信号，由传递函数可得到单位阶跃信号的响应，1 分钟内指示出响应值的 98%可得到时间常数；误差为抱负输出与实际输出之差；欢迎下载精品学习资源答 案 ： （ 1 ） 因 一 阶 系 统 G s1Ts1的 单 位 阶 跃 响 应 函 数 为 xo tt1e T， 令t=1 ，欢迎下载精品学习资源xo t98% ，即欢迎下载精品学习资源解得 T=0.256minxo tt1e T11e T0.98欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源

7、（ 2）因一阶系统在输入信号xi t10t 作用下的时间响应为欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源xo tL 1 Gs X i stL 1110Ts1s210L 11s2TT 2sTs1欢迎下载精品学习资源10 tTTe T所以有欢迎下载精品学习资源e txi txo t10t10 tTtTe T欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源t10T 1e T2.56 1te0. 256欢迎下载精品学习资源当 t=1min 时， e t2.53欢迎下载精品学习资源题目： 已知系统的单位脉冲响应函数为（ 1）求系统的传递函数；（ 2）确定系统的单位阶跃响应；w t10e0. 2t5e 0.5t欢迎

8、下载精品学习资源分析与提示： （ 1）系统的传递函数可由单位脉冲响应函数函数的拉氏变换得到；（2）几个典型信号之间具有积分微分关系，就其输出也具有积分微分关系；答案： （ 1）对单位脉冲函数作拉氏变换欢迎下载精品学习资源G sL w tL 10e0 .2t5e 0.5t欢迎下载精品学习资源10515 s0.4欢迎下载精品学习资源s0.2s0.5s20.7s0.1欢迎下载精品学习资源（ 2）由于单位阶跃函数是单位脉冲函数的积分，因此单位阶跃响应就是单位脉冲响应的积分，即欢迎下载精品学习资源xo ttw t dt0t10e00.2t5e 0.5 t dt欢迎下载精品学习资源50e0.2t t 01

9、0e0. 5tt 06050e0.2 t10e0.5t欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源题目： 一阶系统的传递函数为】G s7，就其单位阶跃响应曲线在s 2t 0 时的切线斜率是【欢迎下载精品学习资源A -7B 3.5C 2D 1/7欢迎下载精品学习资源分析与提示： 一阶系统的单位阶跃响应曲线在G st0 时的切线斜率是为1/T ，又73.5欢迎下载精品学习资源s20.5 s1欢迎下载精品学习资源即 T=0.5 ，单位阶跃响应曲线在t答案： C0 时的切线斜率是为2欢迎下载精品学习资源题目： 二次临界阻尼系统具有的一对极点具有如下特点【】A. 实部为零的共轭复数B.相等的负实数C.相等的

10、正实数D.正、负两实数分析与提示： 二次临界阻尼系统具有的一对相等的负实数根；答案： B题目： 当阻尼比为时，系统的单位阶跃响应为连续的等幅振荡；分析与提示： 当阻尼比为零时，系统的单位阶跃响应为连续的等幅振荡；答案： 零欢迎下载精品学习资源题目： 已知机械系统的传递函数为Gs4s2s，就系统的阻尼比是【】4欢迎下载精品学习资源A 0.25B 0.5C 1D 2欢迎下载精品学习资源分析与提示： 二阶系统传递函数的标准形式为4G ss2 2n2n12n2ns2 ，由题意有n欢迎下载精品学习资源解得0.25答案： A题目： 二阶系统的响应特性完全由固有频率和两个特点量来描述；分析与提示： 二阶系统

11、的响应特性完全由固有频率和阻尼比两个特点量来描述；答案： 阻尼比题目： 二次欠阻尼系统具有的一对极点具有如下特点【】A.实部为负的共轭复数B.相等的负实数C.实部为零的共轭复数D.正、负两实数分析与提示： 二次欠阻尼系统具有的一对极点为实部为负的共轭复数；答案： A题目： 二阶系统的阻尼比=0.5, 无阻尼固有频率n，就系统的阻尼自然频率d 为【 】欢迎下载精品学习资源A.1.25nBn欢迎下载精品学习资源C.0.5 nD0.75n1；2分析与提示： 阻尼固有频率为dn答案： D题目： 证明下图所示的系统是一个简洁的二阶系统，并求其无阻尼固有频率、有阻尼固有频率和阻尼比；分析与提示： 第一依据

12、系统函数框图，化简得到系统传递函数，再依据二阶系统的传递函数形式， 可得到其特点参数；答案： 简化传递函数框图，有欢迎下载精品学习资源2G s21n2ns21nnssn21s2K f2nss2nK222nfn sn欢迎下载精品学习资源明显，这是一个简洁的二阶系统；比较二阶系统传递函数的标准形式，其无阻尼固有频率为n ，因欢迎下载精品学习资源22K2nnfn欢迎下载精品学习资源得其阻尼比为0.5n K f欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源有阻尼固有频率为2dn1n10.52n K f欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源题目： 已知系统的单位阶跃响应为xo t10.2e60t1.2e10

13、t欢迎下载精品学习资源求：（ 1）该系统的闭环传递函数；（ 2）系统的阻尼比和无阻尼固有频率；分析与提示： 系统输出的拉氏变换与输入拉氏变换之比即得到传递函数，再由传递函数可得特点参欢迎下载精品学习资源数；答案： 因xo t10.2e60t1.2e10txt1，i欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以1X o s0.21.21， X i s欢迎下载精品学习资源（ 1） 传递函数为ss6010.2s10s1.2欢迎下载精品学习资源G sXo s Xi sss601ss10600s270s600欢迎下载精品学习资源（ 2）这是一个典型的二阶系统，其中2n600,2n70欢迎下载精品学习资源于

14、是n60024.5s 1 ,1.43欢迎下载精品学习资源题目： 当阻尼比1 时， 二阶系统的单位阶跃响应曲线具有什么特点；【】A. 等幅振荡B指数单调上升C. 振幅按指数曲线衰减振荡D指数单调下降分析与提示： 当阻尼比1时， 二阶系统的单位阶跃响应曲线为直属单调上升；答案： B题目： 工程上通常使在之间，其超调不大，过渡过程较短；分析与提示： 工程上通常使在 04.-0.8 之间，其超调不大，过渡过程较短；答案： 0.4-0.8欢迎下载精品学习资源题目： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线具有什么特点【】A. 增幅的正弦振荡曲线B 减幅的正弦振荡曲线C. 指数衰减的振荡曲线D 指数增加的振荡曲线分析

15、与提示： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线；答案： B题目： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线，且愈小，衰减愈慢，振荡频率愈大，故欠阻尼系统又称为；分析与提示： 欠阻尼系统的单位脉冲响应曲线是减幅的正弦振荡曲线，且愈小，衰减愈慢，振荡频率愈大，故欠阻尼系统又称为二阶振荡系统答案： 二阶振荡系统题目： 负阻尼表示系统对能量的；分析与提示： 负阻尼表示系统对能量的补充；答案： 补充题目： 单位脉冲函数是单位阶跃函数对时间的导数，所以单位脉冲的时间响应也可以由单位阶跃响应进行微分获得分析与提示： 单位脉冲函数是单位阶跃函数对时间的导数，所以单位脉冲的时间响应也可以由单

16、位阶跃响应进行获得；答案： 微分欢迎下载精品学习资源题目： 二阶系统传递函数为Gs2nns22s2 ，就当阻尼比0 时，其单位脉冲响应为；n欢迎下载精品学习资源分析与提示： 当阻尼比0 ，其单位脉冲响应为等幅振荡，振荡频率为无阻尼固有频率；欢迎下载精品学习资源答案：xo t n sinnt欢迎下载精品学习资源题目： 要想削减二阶欠阻尼系统的上升时间，可以实行的措施是【】A n 不变，增大B不变，减小nCn 减小，增大D减小，增大n题目： 要想削减二阶欠阻尼系统的最大超调量，可以实行的措施是【】A n 不变，增大B n 不变，减小C不变，减小nD 不变，增大n题型： 多项挑选题题目： 二阶系统中

17、能反映系统响应的快速性的性能指标有【】欢迎下载精品学习资源A. 上升时间 trB. 峰值时间 t pC. 调整时间 t sD. 超调量 M p欢迎下载精品学习资源题目： 设单位负反馈系统的开环传递函数为1G ss s1，求系统单位阶跃响应的上升时间t r 、欢迎下载精品学习资源峰值时间t p 、超调量M p 和调整时间t s ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源题目： 要使下图所示系统的单位阶跃响应的最大超调量等于25%，峰值时间t p 为 2 秒，是确定 K 和欢迎下载精品学习资源Kt欢迎下载精品学习资源题目： 系统的误差又可分为和；分析与提示： 系统的误差又可分为稳态误差和动态误差；

18、答案： 稳态误差、动态误差题目： 稳态误差是误差信号的，其数学定义是；分析与提示： 稳态误差是误差信号的稳态重量，其数学定义是esslimtet ；欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源答案： 稳态重量、esslimtet欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源题目： 一闭环系统的开环传递函数为Gs10s4，就该系统为【 】欢迎下载精品学习资源s2s4 s2A.0 型系统，开环增益为10B.I型系统，开环增益为10C.I型系统，开环增益为5D.0型系统，开环增益为5分析与提示： 化为系统型别的标准形式为欢迎下载精品学习资源G s10 s45s1欢迎下载精品学习资源s2s4 s2s0.5 s1

19、 0.5s1欢迎下载精品学习资源答案： C题目： 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和_开环增益，系统的瞬态性能主要取决于系统的 零极点分布；分析与提示： 系统的稳态性能主要取决于系统的型次和开环增益，系统的瞬态性能主要取决于系统的零极点分布；答案： 开环增益、零极点分布欢迎下载精品学习资源题目： 已知两个系统如下图所示，当输入信号为xi t46t3t 2 时，求两系统的稳态误差；欢迎下载精品学习资源分析与提示： 第一将系统的开环传递函数化为标准形式，输入信号为阶跃信号、斜波信号和加速度信号的线性和，故其稳态误差也为这三部分之和；答案： （ 1）系统开环传递函数的标准形式为系统 a：G s10

20、 / 4s 1 s14欢迎下载精品学习资源系统 b：10 s1G s421ss14欢迎下载精品学习资源（ 2）运算稳态误差两个系统均为单位反馈系统，因此，稳态误差分别与其稳态偏差相等；系统 a 为型系统，其欢迎下载精品学习资源K p,K vK10 ,K0a4欢迎下载精品学习资源ess41K p664KvK a16610 / 40欢迎下载精品学习资源系统 a 为型系统，其essK p,K v46610,K aK44662.4欢迎下载精品学习资源1K pKvKa110 / 4欢迎下载精品学习资源题目： 化简系统传递函数方框图；欢迎下载精品学习资源GGRs12Ys欢迎下载精品学习资源G3G4G5欢迎下载精品学习资源G2Rs1G1GG2Ys1G3G41G4G5R s1G1G1G2G31Y s1G2G41G 4G5RsG1 G2G31G4G5 Y s1G11G2 1G4G5G1G4 G2G3欢迎下载