西安交通大学《机械控制工程基础》期末考试必备题集

奥鹏期末考核

116539–西安交通大学《机械控制工程基础》奥鹏期末考试题库合集

单选题：
（1）串联相位滞后校正通常用于( )
A.提高系统的快速性
B.提高系统的稳态精度
C.减少系统的阻尼
D.减少系统的固有频率
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（2）频率特性的半对数坐标图又称为奈奎斯特图( )
A.正确
B.错误
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（3）积分环节的幅频特性，其幅值与频率成（）关系。
A.正比
B.反比
C.指数
D.不确定
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（4）最小相位系统的定义为：系统开环传递函数的（）。
A.所有零点均在s平面的左半平面，极点在右半平面
B.所有零点和极点均在s平面的左半平面
C.所有零点和极点均在s平面的右半平面
D.所有极点均在s平面的左半平面，零点在右半平面
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（5）对于连续系统和离散系统的分析工具说法正确的是（）。
A.二者均以拉氏变换为分析工具
B.连续系统以拉氏变换为分析工具，离散系统以z变换为分析工具
C.连续系统以z变换为分析工具，离散系统以拉氏变换为分析工具
D.二者均以z变换为分析工具
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（6）一个线性系统稳定与否取决于（ ）
A.系统的结构和参数
B.系统的输入
C.系统的干扰
D.系统的初始状态
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（7）在系统开环伯德图上，中频段反映了闭环系统的（ ）特性
A.动态
B.稳态
C.抗干扰能力
D.瞬态
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（8）若已知单位负反馈系统的闭环传递函数为(s)，则其开环传递函数等于G(s)等于（）。
A.(s)/(1+(s))
B.(s)/(1-(s))
C.(1+(s))/(s)
D.(1-(s))/(s)
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（9）控制系统正常工作的首要条件是（）。
A.稳定性
B.快速性
C.准确性
D.可调性
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（10）设c为幅值穿越(交界)频率，(c)为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为( )
A.180－(c)
B.(c)
C.180+(c)
D.90+(c)
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（11）反馈控制系统是指系统中有( )
A.反馈回路
B.惯性环节
C.积分环节
D.PID调节器
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（12）当系统已定，并且输入已知时，求出系统的输出并通过输出来研究系统本身的有关问题称为（）。
A.最优控制
B.系统辨识
C.系统分析
D.自适应控制
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（13）闭环系统的谐振峰值定义为闭环频率特性的幅值M()的（ ）
A.最小值
B.最大值
C.平均值
D.最值
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（14）关于劳斯判据和奈奎斯特判据，一下叙述中正确的是（ ）
A.劳斯判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的
B.奈奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的
C.奈奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的
D.其他叙述均不正确
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（15）关于系统模型的说法，正确的是（ ）
A.每个系统只有一种数据模型
B.动态模型在一定条件下可简化为静态模型
C.动态模型比静态模型好
D.静态模型比动态模型好
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（16）某线性定常系统，当输入为单位脉冲函数时，其输出为( )
A.阶跃响应函数
B.梯形响应函数
C.线性响应函数
D.脉冲响应函数
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（17）影响二阶系统响应快速性的主要参数为（ ）
A.无阻尼自然频率
B.阻尼比
C.无阻尼自然频率和阻尼比
D.固有频率
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（18）系统稳定的必要和充分条件是其特征方程的所有的根都必须为（ ）
A.负实数或为具有负实部的复数
B.正实数
C.具有正实数的复数
D.具有负实数的复数
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（19）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（20）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（21）输出信号与误差信号之比称为（）。
A.闭环传递函数
B.前向传递函数
C.反馈传递函数
D.开环传递函数
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（22）比例环节的频率特性相位移()= ( )
A.90
B.-90
C.0
D.-180
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（23）一阶系统的时间常数T愈小，则系统响应愈（）。
A.快
B.慢
C.不变
D.不确定
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（24）一个系统稳定的充要条件是系统的全部极点都在[S]平面的（ ）
A.右半平面内
B.上半平面内
C.左半平面内
D.下半平面内
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（25）在临界阻尼情况下，二阶系统的特征根为（）。
A.共轭虚根
B.共轭复根
C.两相等的负实根
D.不同的负实根
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（26）在开环奈奎斯特图上，从原点到奈奎斯特图与单位圆的交点连线，该线与（）的夹角。
A.X轴
B.Y轴
C.负实轴
D.正实轴
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（27）关于反馈的说法，正确的是（ ）
A.反馈实质上就是信号的并联
B.反馈都是人为加入的
C.正反馈就是输入信号与反馈相加
D.反馈就是输出以不同方式作用于系统
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（28）某系统的微分方程为,它是( )
A.线性系统
B.线性定常系统
C.非线性系统
D.非线性时变系统
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（29）典型二阶振荡环节的峰值时间与( )有关
A.增益
B.误差带
C.增益和阻尼比
D.阻尼比和无阻尼固有频率
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（30）某线性定常系统，当输入为单位阶跃函数时，该系统的传递函数为( )
A.sY(s)
B.s+Y(s)
C.s-Y（s）
D.ssY(s)
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（31）系统的稳定性与结构参数有关，与（）无关。
A.外力
B.内力
C.初始条件
D.外作用
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（32）离散系统稳定的充分必要条件是（）。
A.｜z|1
B.｜z|1
C.｜z|=1
D.｜z|=0
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（33）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
D.微分环节
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（34）线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 （ ）
A.系统输出信号与输入信号之比
B.系统输入信号与输出信号之比
C.系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比
D.系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
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（35）拉氏变换将时间函数变换成（ ）
A.正弦函数
B.单位阶跃函数
C.单位脉冲函数
D.复变函数
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（36）延迟时间是指系统的单位阶跃响应（）。
A.第一次从稳态值的10%上升到90%所需的时间
B.第一次达到稳态值的50%所需的时间
C.越过稳态值达到第一个峰值所需的时间
D.从0上升到稳态值所需的时间
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（37）最佳阻尼比的值为（）。
A.0
B.0.5
C.0.7
D.1
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（38）某二阶系统阻尼比为0.5，则系统的单位阶跃响应为（）。
A.单调增加
B.单调衰减
C.振荡衰减
D.等幅振荡
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（39）系统的传递函数是在零初始条件下其( )的Laplace变换之比。
A.输入与输出
B.输出与输入
C.输出与偏差
D.输出与误差
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（40）一阶系统的传递函数为15/(4s+5),则系统的增益K和时间常数T依次为（）。
A.3.75，1.25
B.3，0.8
C.0.8,3
D.1.25,3.75
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（41）某系统的特征方程为s4+8s3+18s2+16s+5=0，则该系统（）。
A.不稳定
B.稳定
C.无法确定
D.其他均不正确
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（42）若串联校正环节的传递函数为（s+1）/(Ts+1)，当T时该环节为（）校正
A.相位超前
B.相位滞后
C.相位同步
D.无相位
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（43）瞬态响应的几个性能指标中不能反映系统时间响应的快速性的是( )
A.上升时间tr
B.最大超调量Mp
C.调整时间ts
D.峰值时间tp
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（44）凡输入、输出关系符合方程y(t)=Kx(t)的均称为（）环节。
A.微分
B.积分
C.比例
D.惯性
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（45）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（46）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（47）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（48）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（49）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（50）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（51）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（52）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（53）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（54）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（55）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（56）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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（57）2
A.A
B.B
C.C
D.D
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多选题：
（1）频率特性常用的图形表示法是（）。
A.对数坐标图
B.伯德图
C.奈奎斯特图
D.尼柯尔斯图
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（2）时域分析中常用的典型输入信号有（）。
A.阶跃函数
B.脉冲函数
C.斜坡函数
D.加速度函数
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（3）建立系统数学模型的方法有（）。
A.分析法
B.列表法
C.实验法
D.随机法
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（4）对于非线性问题，通常的处理途径有（）。
A.运用叠加原理
B.线性化
C.忽略非线性因素
D.用非线性系统的分析方法处理
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（5）拉氏反变换的数学方法有（）。
A.查表法
B.有理函数法
C.部分分式法
D.MATLAB函数求解法
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（6）下面哪些不是主导极点（ ）
A.距离实轴最近的极点
B.距离虚轴最近的极点
C.距离虚轴最远的极点
D.距离实轴最远的极点
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（7）不属于线性系统与非线性系统的根本区别的是（ ）
A.线性系统微分方程的系数为常数，而非线性系统微分方程的系数为时变函数
B.线性系统只有一个外加输入，而非线性系统有多个外加输入
C.线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理
D.线性系统在实际系统中普遍存在，而非线性系统在实际中存在较少
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（8）开环系统与闭环系统最本质的区别描述错误的是（ ）
A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用
B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用
C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路
D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路
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（9）二阶欠阻尼系统的上升时间定义错误的为（ ）
A.单位阶跃响应达到稳态值所需的时间
B.单位阶跃响应从稳态值的10%上升到90%所需的时间
C.单位阶跃响应从零第一次上升到稳态值时所需的时间
D.单位阶跃响应达到其稳态值的50%所需的时间
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（10）对数幅频特性中，0dB不能表示（ ）
A.稳态输出的幅值等于输入谐波的幅值
B.稳态输出的幅值为零
C.幅频特性为零
D.相频特性为零
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（11）关于劳斯—胡尔维茨稳定性判据和乃奎斯特稳定性判据，以下叙述中错误的是（ ）
A.劳斯—胡尔维茨判据属代数判据，是用来判断开环系统稳定性的
B.乃奎斯特判据属几何判据，是用来判断闭环系统稳定性的
C.乃奎斯特判据是用来判断开环系统稳定性的
D.其他叙述均不正确
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（12）相对连续系统而言，描述离散系统动态特性的数学模型有（）。
A.z传递函数
B.离散状态空间表达式
C.微分方程
D.差分方程
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（13）串联相位滞后校不能常用于( )
A.提高系统的快速性
B.提高系统的稳态精度
C.减少系统的阻尼
D.减少系统的自然频率
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（14）方块图简化过程中必须遵守哪些原则（）。
A.前向通道的传递函数发生改变
B.前向通道的传递函数保持不变
C.各反馈回路的传递函数保持不变
D.各反馈回路的传递函数发生改变
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（15）不属于开环系统与闭环系统最本质的区别是（ ）
A.开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用
B.开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用
C.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路
D.开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路
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（16）以下属于z变换的性质的有（）。
A.平移定理
B.前向差分定理
C.卷积定理
D.终值定理
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（17）传递函数的特点有（）。
A.只适用于线性定常系统
B.反映系统本身的特性，与外界输入无关
C.不说明被描述系统的物理结构
D.量纲是根据输入量与输出量来决定的
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（18）对于控制系统的基本要求表现为（）。
A.稳定性
B.快速性
C.准确性
D.可调性
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（19）利用乃奎斯特稳定性判据判断系统的稳定性时，z=p-N中的z表示（）。
A.闭环特征方程在s右半平面根的个数
B.闭环特征方程在s左半平面根的个数
C.特征函数在右半平面的零点数
D.特征函数在左半平面的零点数
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（20）瞬态响应的性能指标有（）。
A.延迟时间
B.上升时间
C.峰值时间
D.超调量
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判断题：
（1）机械工程控制论主要研究并解决系统的最优控制和系统分析这两方面的问题。
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（2）频率响应是指系统对正弦输入的稳态响应。
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（3）不稳定的系统也可正常工作。
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（4）对于最小相位系统，根据对数幅频特性，可唯一的确定相频特性和传递函数( )
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（5）系统的输出信号对控制作用的开环有影响
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（6）单位脉冲作用在现实中也存在。
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（7）在根轨迹上任一点的Kr，满足赋值条件.它等于系统的单位定值误差的倒数。
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（8）机械控制工程是一门研究算法在机械工程中应用的学科 （ ）
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（9）不同系统可用同一个方块图来表示。
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（10）二阶欠阻尼系统的性能指标反映了系统的稳定性 ( )
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（11）用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和对数坐标_图示法。 ( )
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（12）通过拉氏变换将时域的微分方程变换为实数域的代数方程，使系统的分析大为简化 （ ）
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（13）极坐标图上的负实轴对应于伯德图上的90度线 （ ）
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（14）系统稳定的充要条件是系统的全部特征根都具有正实部。 ( )
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（15）最小相位系统是指具有最小相位传递函数的系统( )
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（16）判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为正实根或正实部的复数根。 ( )
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（17）为了既能提高系统的响应速度，又能保证系统的其他特性不变坏，就需要对系统进行相位超前校正( )
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（18）在振荡环节中，阻尼比越大振荡越激烈。
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（19）校正的实质就是通过引入校正环节，改变整个系统的零极点分布，从而使系统满足希望的动静态性能指标要求。
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（20）一般来说，闭环主导极点是指在系统的所有闭环极点中距离虚轴最远且周围没有闭环零点的极点。
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（21）在控制系统的前向通道中，加入延迟环节后原开环传递函数的幅频与相频特性都改变 ( )
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（22）传递函数的定义是对于线性定常系统,在初始条件为零的条件下，系统输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 ( )
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（23）串联相位超前校正是对原系统在低频段的频率特性实施校正。
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（24）系统的瞬态响应反映了系统本身的动态性能，表征系统的相对稳定性和快速性。
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（25）传递函数的组成与输入、输出信号有关。 ( )
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（26）系统辨识就是研究如何用实验的方法来建立系统数学模型的一门科学 （ ）
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（27）超调量除与系统的阻尼比有关外还与自然频率相关。
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（28）稳态误差与开环传递函数的结构无关 （ ）
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（29）频域特征分析是通过分析不同谐波输入时系统的稳态响应来表示系统的动态特性 （ ）
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（30）2
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（31）2
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（32）2
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（33）2
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计算题：
（1）。
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简答题：
（1）用拉氏变换解常微分方程的方法步骤？
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