歷年機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試題(附答案)(編輯修改稿)
2025-07-20 03:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3. 利用乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性時(shí)，中的Z表示意義為（ D ） 24. 關(guān)于勞斯—胡爾維茨穩(wěn)定性判據(jù)和乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)，以下敘述中正確的是（ B ） —胡爾維茨判據(jù)屬代數(shù)判據(jù)，是用來判斷開環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 ，是用來判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性的 （ D ） 26. 一單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，則該系統(tǒng)穩(wěn)定的K值范圍為（ A ） ＞0 ＞1 ＜K＜10 D. K＞－127. 對(duì)于開環(huán)頻率特性曲線與閉環(huán)系統(tǒng)性能之間的關(guān)系，以下敘述中不正確的有（ A ） ，以保證穩(wěn)態(tài)誤差的要求28. 以下性能指標(biāo)中不能反映系統(tǒng)響應(yīng)速度的指標(biāo)為（ D ） 29. 當(dāng)系統(tǒng)采用串聯(lián)校正時(shí)，校正環(huán)節(jié)為，則該校正環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)性能的影響是（ D ） ，響應(yīng)速度降低30. 串聯(lián)校正環(huán)節(jié)，關(guān)于A與B之間關(guān)系的正確描述為（ A ） (s)為超前校正環(huán)節(jié)，則A＞B＞0 (s)為滯后校正環(huán)節(jié)，則A＞B＞0 (s)為超前—滯后校正環(huán)節(jié)，則A≠B (s)為PID校正環(huán)節(jié)，則A=0，B＞0第二部分 非選擇題二、填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）,在 初始條件為零 的條件下，系統(tǒng)輸出量的拉氏變換與 輸入量的拉氏變換 之比。，從初始狀態(tài) 狀態(tài)到最終狀態(tài) 狀態(tài)的響應(yīng)過程。 負(fù)實(shí)根或負(fù)實(shí)部的復(fù)數(shù)根，即系統(tǒng)的特征根必須全部在復(fù)平面的左半平面 是系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件。 ，穩(wěn)態(tài)誤差為 0 ，在單位加速度輸入下，穩(wěn)態(tài)誤差為 。 正弦輸入的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，頻率特性包括幅頻和相頻 兩種特性。三、簡答題（共16分），試在左圖中標(biāo)出系統(tǒng)的特征根在S平面上的位置，在右圖中標(biāo)出單位階躍曲線。解：？它們反映系統(tǒng)哪些方面的性能？解：td 延遲時(shí)間tr 上升時(shí)間tp 峰值時(shí)間Mp 超調(diào)量ts 調(diào)節(jié)時(shí)間 td、tr、tp、ts反映系統(tǒng)的快速性Mp反映系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。、計(jì)算公式，并在極坐標(biāo)上表示出來。解：定義：是開環(huán)頻率特性幅值為1時(shí)對(duì)負(fù)實(shí)軸的相位差值。即從原點(diǎn)到奈氏圖與單位圓交點(diǎn)的連線與負(fù)實(shí)軸的夾角。計(jì)算公式：在極坐標(biāo)下表示為。解：.相位超前校正特點(diǎn)：① 增加相位余量，提高穩(wěn)定性② 增加幅值穿越頻率，提高快速性③ 增加高頻增益（或高通濾波器），抗干擾能力下降。四、計(jì)算題（本大題共6小題，共44分）40.（7分）機(jī)械系統(tǒng)如圖所示，其中，外力f(t)為系統(tǒng)的輸入，位移x(t)為系統(tǒng)的輸出，m為小車質(zhì)量，k為彈簧的彈性系數(shù)，B為阻尼器的阻尼系數(shù)，試求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（忽略小車與地面的摩擦）。解：系統(tǒng)的微分方程為拉氏變換得：（零初始條件）41.（7分）已知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖，試求傳遞函數(shù)及解：.42.（7分）系統(tǒng)如圖所示，為單位階躍函數(shù)，試求：1. 系統(tǒng)的阻尼比和無阻尼自然頻率1． 2. 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)：超調(diào)量Mp和調(diào)節(jié)時(shí)間2． 43.（8分）如圖所示系統(tǒng)，試確定使系統(tǒng)穩(wěn)定且在單位斜坡輸入下時(shí)，K的數(shù)值。 . 由勞斯判據(jù)： 第一列系數(shù)大于零，則系統(tǒng)穩(wěn)定得 又有：≤ 可得：K≥4 4≤K＜54 44.（7分）已知開環(huán)最小相位系統(tǒng)的對(duì)數(shù)幅頻特性如圖所示。1. 寫出開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)的表達(dá)式； 1． 2. 概略繪制系統(tǒng)的乃奈斯特圖。45.（8分）已知單位反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，試求系統(tǒng)的相位裕量和幅值裕量kg解：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，解得又 2005年10月全國自考機(jī)械工程控制基礎(chǔ)試卷
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