机械工程控制基础试卷及答案

《机械工程控制基础》试卷（A卷）　　　　　　　　一、填空题（每空1分，共20分） 　　1、对控制系统的基本要求是 系统的稳定性 、 响应的快速性 、 响应的准确性 。　　　2、已知f(t)

5、系统：由相互联系、相互作用的若干部分构成，而且有一定的目的或一定运动规律的一个 专业 （A卷） 《机械工程控制基础》试卷 班级： 整体，称为系统。 姓名： 三 、分析题（每题6分，共12分） 学号： 1 、分析人骑自行车的过程中，如何利用信息的传输，并利用信息的反馈，以达到自行车平衡的。（要求 …………………… 、填空题（每空1分，共20分） 一 绘出原理方框图） …… 分析人骑自行车的过程中，如何利用信息的传输，并利用信息的反馈，以达到自行车平衡的。 1、对控制系统的基本要求是 系统的稳定性 、响应的快速性 、响应的准确性 。 ………………… 密 解：人骑自行车时，总是希望具有一定的理想状态（比如速度、方向、安全等），人脑根据这个理想状态 …………… 22 2、已知f(t)=t+1,对其进行拉氏变换L[f(t)]= 1/s+1/s 或者（1+s）/s 。 指挥四肢动作，使自行车按预定的状态运动，此时，路面的状况等因素会对自行车的实际状态产生影响， ………………… 封 使自行车偏离理想状态，人的感觉器官感觉自行车的状态，并将此信息返回到大脑，大脑根据实际状态与 3、二阶系统的极点分别为s=−0.5,s=−4，系统增益为2，则其传递函数G(S)= 2/(s+0.5)(s+_4) 12 …………… 理想状态的偏差调整四肢动作，如此循环往复。其信息流动与反馈过程可用下图表示。 ………………… 线 4、零频幅值A(0)表示当频率接近于零时，闭 环系统输出的幅值与输入幅值之比。 ……… 5、工程控制论实质上是研究工程技术中广义系统的动力学问题，机械工程控制就是研究系统、输 理想状态 入、输出三者之间的动态关系。 6、系统的频率特性求取有三种方法：根据系统响应求取、用试验方法求取和将传递函数中的 s换为 jw 来求取。 8、微分环节的控制作用主要有 使输出提前 、增加系统的阻尼 、强化噪声 。 9、二阶系统的传递函数为，其中为系统的 无阻尼固有频率 ，当 时为 欠阻尼 系统。在阻尼比ξ<0.707时，幅频特性出现峰值，称谐振峰值，此时 的频率称谐振频率ωr＝。 2、若系统传递函数方框图如图所示，求（1）以R(S)为输入,当N(S)＝0时,分别以C(S),Y(S) 10、一般称能够用相同形式的数学模型来描述的物理系统成为相似系统。 为输出的闭环传递函数；(2)以N(S)为输入,当R(S)＝0时,分别以C(S),Y(S)为输出的闭环传 递函数；(3)比较以上各传递函数的分母,从中可以得出什么结论。 11、对自动控制系统按照输出变化规律分为自动调节系统、随动系统、程序控制系统。 0 12G(jw)=-90 、对积分环节而言，其相频特性∠。 二 、名词解释（） 每个4分，共20分 1、闭环系统：当一个系统以所需的方框图表示而存在反馈回路时，称之为闭环系统。 2、系统稳定性：指系统在干扰作用下偏离平衡位置，当干扰撤除后，系统自动回到平衡位置 的能力。 (1)R(S),N(S)0,C(S) 以为输入当＝时为输出的闭环传递函数； ,Y(S) 3、频率特性：对于线性定常系统，若输入为谐波信号，那么稳态输出一定是同频率的谐波信 号，输出输入的幅值之比及输出输入相位之差统称为频率特性。 4、传递函数：在外界作用系统前，输入、输出的初始条件为零时，线性定常系统、环节或元 件的输出x(t)的Laplace变换X(S)与输入x(t)的Laplace变换X(S)之比，称为该系统、 00ii (2)N(S),R(S)0,C(S) 以为输入当＝时以为输出的闭环传递函数； 环节或元件的传递函数G(S)