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机械工程控制基础练习题
2020-04-26 | 阅:  转:  |  分享 
  
(练习中,填空难题有答案,没有的在课件中有答案,做会)

选择题

.1.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

2.系统的输出信号对控制作用的影响()。

A.开环有B.闭环有C.都有

3.若F(s)=,则=()。

A.4 B.2C.0

4.放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的

直线,则其放大倍数K()。

A.K〉10B.K〉1C.K〉0

5.对于系统的抗干扰能力()。

A.闭环强B.开环强C.两者一样

6.积分环节的频率特性与()重合。

A.负虚轴B.正虚轴C.虚轴

7.放大环节对数幅频特性为位于横轴上方与角频率ω无关且平行于横轴的直线,则其放大倍数K()。

A.K=1B.K〉1C.K<1

8.传递函数是复变量s的有理真分式函数,分子的阶数m()分母的阶数n且所有系数均为实数。

A.大于或等于B.大于C.小于或等于

9.线性系统稳定的充分必要条件是它的所有特征根具有()的实数部分。

A.负B.正C.零



10.系统的输出信号对控制作用的影响()。

A.开环有B.闭环有C.都有

11.对于欠阻尼二阶系统,下列描述正确的的是()。

A.当ξ保持不变时,ωn越大,系统的超调量σP越大

B.当ωn不变时,阻尼比ξ越大,系统的调整时间ts越大

C.当ωn不变时,阻尼比ξ越大,系统的超调量σ越小

12.设单位反馈系统开环传递函数为G(s)=1/Ts,输入信号为r(t)=3t,则系统稳态误差ess等于()。

A.TB.3TC.6T

13.惯性环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为()dB/dec。

A.20B.-40 C.-20

14.振荡环节对数幅频特性曲线高频段的渐近线斜率为()dB/dec。

A.20B.-40 C.-20

15.下列校正环节的相位特征分别归类为相位超前校正的是()。

A.P调节器B.PD调节器 C.PID调节器

16当系统稳态性能不佳时,一般可采用以下措施改善()。

A.减小开环增益B.增加积分环节C.减少积分环节

17.一阶比例微分环节对数幅频特性曲线高频段渐近线的斜率为()dB/dec。

A.40B.-20C.20

18.在各种校正方式中,()是最常见的一种,常加在系统中能量最小的地方。A、并联校正;B、串联校正;C、前馈校正。

19下列校正环节的相位特征归类为相位滞后校正的是()。

A.P调节器B.PI调节器 C.PID调节器

20.下列校正环节的相位特征归类为相位超前校正的是()。

A.P调节器B.PD调节器 C.PID调节器



判断题



1.开环控制系统通常比闭环系统精确。()

2.反馈有时用于提高控制系统的精度。()

3.如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是闭环奈氏曲线不包围(-1,j0)点。()

4.当劳斯阵列表在正常结束前有全零行,则系统没有根在复平面虚轴上。()

5.连续时间系统的特征方程为s3+s2-5s+10=0,则系统稳定。().闭环控制系统通常比开环系统精确。()

()

.如果系统开环稳定,则闭环稳定的条件是开环奈氏曲线不包围(-1,j0)点。()

9.当劳斯阵列表在正常结束前有全零行,则系统有根在复平面虚轴上。()

.对于典型二阶系统,无阻尼自然振荡频率ωn变化时,输出的最大超调量变小。

12频率为ω的正弦信号加入线性系统,该系统的稳态输出将是不同频率的。()

.幅值裕度在相位交界频率ωg处测量。()

.系统开环稳定闭环一定稳定。()

.系统的型号是指前向通道中所含积分环节的个数。型号越高,稳态性能越,但稳定性越。

2.描述系统稳定性的常用指标是相位稳定裕量,该指标越,系统的稳定性越好。实际系统一般要求其范围在至以内。

3.系统稳定性概念包括两个方面:绝对稳定性和。前者是指系统稳定的条件,后者是指。



4校正装置按相位特征可分为超前校正滞后校正、滞后-超前校正三种。

5系统的数学模型可以相互转化。由微分方程得到传递函数通过变换实现。由传递函数到频率特性通过实现。

6系统的输入量是指来自系统之外的作用量。一般输入量有两种:

和。

分析题

例:系统取一半奈氏曲线,试分析系统稳定性。





解:(答案见课件)





系统有两个开环极点在S右半平面(P=2),试分析系统稳定性。









解:(答案见课件)









绘图题

1.绘制开环传递函数的对数坐标图(叠加法)



解:(答案见课件)







2.绘制开环对数幅频渐近特性曲线(分段法)



解:(答案见课件)





计算题



1.简化如图所示系统的结构图,并求系统传递函数GB(s)〔即C(s)/R(s)〕。



解:将综合点后移,然后交换综合点的位置,将图2-49化为图2-50(a)。

然后,对图2-50(a)中由G2G3H2组成的小回路实行串联及反馈变换,进而简化为图2-50(b)。再对内回路再实行串联及反馈变换,则只剩一个主反馈回路。如图2-50(c)。

最后,再变换为一个方框,如图2-50(d),得系统总传递

函数:













图2-49多回路系统结构图



图2-50图2-49系统结构图的变换



2.设单位反馈的二阶系统的单位阶跃响应曲线如图所示,试确定其开环传递函数。







3.已知系统特征方程式为s3+14s2+40s+40k=0,如果要求特征值均位于s=-1垂线之左,判断使系统稳定的k值范围。



(类似题目自己解)





4.已知单位反馈系统的开环传递函数,求输入为r(t)=2+2t+t2时,系统的稳态误差。

解:(答案见课件)





5.设单位反馈系统的开环传递函数为闭环系统稳定时值的范围。

(类似题目自己解)



6.已知系统的结构如图所示,其中,输入信号为单位斜坡函数,求系统的稳态误差。



(类似题目自己解)













7.根据弹簧——质量——阻尼器二阶系统的响应曲线,确定质量M,阻尼系数B和弹簧刚度系数的K值。



解:(答案见课件)













































































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