機(jī)電控制工程基礎(chǔ)綜合練習(xí)解答-資料下載頁(yè)
2024-10-20 08:42本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】到偏差，再由偏差產(chǎn)生直接控制作用去消除。因此，整個(gè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)閉合回路。輸出量直接或間接地反饋到端，形成閉環(huán),參與控制的系統(tǒng)，稱作閉環(huán)控制系統(tǒng)。失后，系統(tǒng)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的工作狀態(tài)，這樣的系統(tǒng)稱為系統(tǒng)，否則為系統(tǒng)。個(gè)反饋控制系統(tǒng)能正常工作，系統(tǒng)必須是的。穩(wěn)定；不穩(wěn)定；穩(wěn)定。t時(shí)，閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)輸出的實(shí)際值)(?y與按參考輸入所確定的希望值)(?3．把輸出量反饋到系統(tǒng)的輸入端與輸入量相減稱為。4．機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)控制屬于。2．火炮跟蹤系統(tǒng)屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。4．步進(jìn)電機(jī)控制刀架進(jìn)給機(jī)構(gòu)屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)。)(tf，它的拉氏變換的表達(dá)式為。????的原函數(shù)的初值)0(?這個(gè)性質(zhì)表明，函數(shù))(tf乘以ate?后的拉氏變換等于)(sF中的s參變量用as?這個(gè)性質(zhì)表明，時(shí)間函數(shù)f的變量在時(shí)間軸位移?，其反變換f為（）。
【正文】 由于題目要求前 3項(xiàng)結(jié)果，所以只需要長(zhǎng)除得出前 3項(xiàng)值，根據(jù) Z 變換的定義式，前 3項(xiàng)的系數(shù)就是所對(duì)應(yīng)的 )(kTy的前三項(xiàng)值。 5. s 平面與 z平面的對(duì)應(yīng)關(guān)系是： s 平面的左半平面對(duì)應(yīng)于 z 平面上單位圓以內(nèi)， s 平面的虛軸對(duì)應(yīng)于 z平面 ， s 平面的右半平面，對(duì)應(yīng)于 z 平面單位圓以外。 單位圓 解析：根據(jù)拉氏變換 Z變換的對(duì)應(yīng)關(guān)系不難 理解： s 平面的左半平面相當(dāng)于 z 平面上單位圓以內(nèi)， s 平面的虛軸對(duì)應(yīng)于 z 平面單位圓， s 平面的右半平面，對(duì)應(yīng)于 z 平面單位圓以外。 二、選擇 1. 脈沖傳遞函數(shù)是 。 ( ) A．輸出脈沖序列與輸入脈沖序列之比 B．系統(tǒng)輸出的 z 變換 )(zC 與輸入 z 變換 )(zR 之比 C. 在初條件為零時(shí)，系統(tǒng)輸出的 z 變換 )(zC 與輸入的 z 變換 )(zR 之比 D. 在初條件為零時(shí)，系統(tǒng)輸入的 z 變換 )(zR 與輸出的 z 變換之比 答： C 解析：根據(jù)脈沖傳遞函數(shù)的定義來(lái)判斷、選擇正確答案。 2. z 變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。 ( ) A. ????????kkzkTfzF )()( B. ??????? kkzkTfzF )()( C. ????? 0 )()( kkzkTfzF D. ??????02)()(k zkfzF 答 :A 解析：根據(jù) Z變換的定義式可以看出，顯然答案 A 正確。 3. )0()( ?? ? aetf at 的 Z 變換 )(zF 為（ ）。 A. aTez z?? B. aTez z?? C. aTez??1； D. aTez ??1 答 :B 解析：這是一道典型信號(hào)的 Z變換的題目，將 ate? 進(jìn)行離散化， akTekTf ??)( 依據(jù) z 變換定義 ： ? ??? ???????? ??? ???????? 0 2210 1)()( k kk a TaTaTk ka k Tk zezezezezkTfzF ???? 兩邊同乘 1?? zeaT 得 ???? ???? ???????? kk a TaTaTaT zezezezFze ＋2211 )( 以上 2式 相減，得 1)()( 1 ?? ?? zFzezF aT 1,1 1)( 1 ????? ??? aTaTaT eez zzezF 。 所以答案 B 正確。 4. tatf ?)( 的 Z 變換 )(zF 為（ ）。 A. Taz z? B. Taz?1 C. Taz z? D. Ta?11 答 :C 解析：首先將函數(shù)離散化，得 kTakTf ?)( ，依據(jù) z 變換定義 ： ? ??? ????? ?? ???????? 0 2210 1)()( k kkTTTk kkTk zazazazazkTfzF ???? 兩邊同乘 1?zaT 得 ???? ????? ???? kkTTTT zazazazFza 2211 )( 將 2 式相減，得 1)()( 1 ?? ? zFzazF T TT az zzazF ???? ?11 1)( 答案 C正確。 5. ttf 5)( ? 的 Z 變換 )(zF 為（ ）。 A. Tz z5? B. Tz z5? C. Tz 51? D. Tz25? 答： B 解析：典型的指數(shù)函 數(shù) tatf ?)( ，其 Z 變換TT az zzazF ???? ?11 1)( 因此 ttf 5)( ? 的 Z變換結(jié)果是Tz z5?。 6. 如果 max? 為函數(shù) )(tf 有效頻譜的最高頻率，那么采樣頻率 s? 滿足以下 條件時(shí)，采樣函數(shù) )(*tf 能無(wú)失真地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)函數(shù) )(tf 。 ( ) A. 至少為 max2? B. 至少為 max? max? 2 max? 答 : A 解析：根據(jù)采樣定理的具體內(nèi)容可知，答案 A 正確。 7. zz zzzY ? ???323 122)( 所對(duì)應(yīng)的 )(kTy 的第 1 項(xiàng) )0(y 是 。 ( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 1/2 答 : B 解析：很容易看出zz zzzY ? ??? 3 23 122)(長(zhǎng)除的結(jié)果第 1 項(xiàng)是 2，因此、zz zzzY ? ??? 3 23 122)(所對(duì)應(yīng)的 )(kTy的第 1 項(xiàng) )0(y 是 2。 8．一個(gè)時(shí)間信號(hào)的頻率成分范圍是 1Hz~10Hz，以下一定能夠?qū)@個(gè)信號(hào)進(jìn)行無(wú)失真采樣的采樣頻率范圍是 。（ ） A. 1Hz~10Hz B. 1Hz~1０ 0Hz C. ５ Hz~５０ Hz Hz~５０ Hz 答 : D 解析： 根據(jù)采樣定理，采樣角頻率 s? 應(yīng)滿足如下關(guān)系 : s? ≥ 2 max? 。其中， max? 是信號(hào) )(tf 有效頻譜的最高頻率。因此本題目中 s? 應(yīng)該大于等于信號(hào) )(tf 有效頻譜的最高頻率的２倍，即 s? ≥ 2０Ｈ z。那么只有答案Ｄ符合要求。 ９． 已知連續(xù)信號(hào) tttf 3sinsin)( ?? ，那么采樣頻率 s? 滿足以下 條件時(shí)，采樣 函數(shù) )(*tf 能無(wú)失真地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)函數(shù) )(tf 。 ( ) A. 至少為 3rad/s B. 至少為 ６ rad/s C. 至多為 3rad/s D. 至多為 ６ rad/s 答 : B 解析： 根據(jù)采樣定理，采樣角頻率 s? 應(yīng)滿足如下關(guān)系 : s? ≥ 2 max? 。其中， max? 是信號(hào) )(tf 有效頻譜的最高頻率。本題目中信號(hào) tttf 3sinsin)( ?? 的最大頻率是 3max ?? ， s? 應(yīng)該大于等于信號(hào) )(tf 有效頻譜的最高頻率的２倍，即 s? ≥ 6Ｈ z。答案 B符合要求。 10. 單位階躍函數(shù) f(t)的 z 變換 為 。（ ） A. 1?zz B. 1 C. 11?z D. 11?z 答 : A 解析：?jiǎn)挝浑A躍函數(shù)在任何采樣時(shí)刻的值均為 1， 即 ??.2,1,0,1)(1)( ??? kkTkTf 采樣后脈沖序列為 ???? ?? 0 )()()( k kTtkTftf ? ???? ????????????? )(1)2(1)(1)(1 kTtTtTtt ???? 依據(jù) z變換定義 ： ? ? ??? ?? ?? 0 )()()( k kzkTftfZzF ???? ?????????? ??? kzzzz 1111 210 （ 1） 式兩邊乘以 1?z ，得 ???? ????? ???? kzzzzFz 211 )( （ 2） 將式（ 1）式與（ 2）式相減得 1,11 1)( 1 ????? ? zz zzzF 三、判斷 1． 長(zhǎng)除法有時(shí)結(jié)果不是一個(gè)完整的閉式表達(dá)式。 正確 解析：長(zhǎng)除法就是冪級(jí)數(shù)展開法：把 )(zX 按 1?z 展成冪級(jí)數(shù)，那么其系數(shù)組成的序列 )(nx 即為所求。這種方法有時(shí)給不出一個(gè)閉式表達(dá)式。 2．已知采樣序列為 0 k=0 或偶數(shù) f(k)= 1， k 是奇數(shù) 其 z變換結(jié)果是111???zz 。 錯(cuò)誤 解析：采樣序列 f(k)=0， 1， 0， 1， 0， 1 …… 根據(jù) z變換的定義： ??????0 )()]([)( kkzkfkfZzF = 1?z + 3?z + 5?z + …… 這是一個(gè)等比數(shù)列，如果 | 2z? |1，則211)(???? zzzF 。 因此命題錯(cuò)誤。 3. 求)()( ass asF ??的 z 變換 結(jié)果是111??z。 錯(cuò)誤 解析： assass asF ????? 11)()( 故所求時(shí)間函數(shù) )(tf 的 z 變換為 ? ? )1)(1( )1(1 11 1)()( 11 111 ??? ????? ?? ??????? zez zezezsFZzF aTaTaT 所以命題錯(cuò)誤。 4．若連續(xù)時(shí)間函數(shù) )(tf 的 z 變換為 )(zF ， 當(dāng) t 0 時(shí)， 0)( ?tf , 則 ? ? )()( zFzkTtfZ k??? 。 正確 解析：這是 Z變換的延遲定理。 5． 若 ? ? )()( zFtfZ ? ，則 )()()0(0 zFL imtfL imf zt ??? ??。 正確 解析： 根據(jù) z 變換定 義 ???? ??????? ????? ?? kz k zkTfzTfzTffzkTfzF )()2()()0()()( 210 很明顯，當(dāng) z →∞ 時(shí)，除第一項(xiàng)外，其它各項(xiàng)均趨于零，故 )(lim)0(lim)0( 0 zFff zt ??? ?? 二、
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