1、全国自考（机械工程控制基础）-试卷 7及答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.在开环控制系统中，其基本工作原理是 【 】（分数：2.00）A.不断地检测偏差并纠正偏差B.不断地检测输入信号并纠正之C.不断地检测输出信号并纠正之D.不需检测和纠正信号2.有一复变函数 G(s)=s 2 +2，当 s=+j 时，其实部为 【 】（分数：2.00）A. 2 2 +2B.C. 2 + 2 +2D.23.设 0 f(t)e st dt=F(s)，则 0 0 t f()de st dt= 【 】 （分数：2.00）A.B.C.D.4.系统的传递
2、函数为 G(s)= （分数：2.00）A.01B.10C.032D.0165.一闭环系统的开环传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.0型系统，开环增益为 8B.型系统，开环增益为 8C.型系统，开环增益为 16D.0型系统，开环增益为 166.下面关于系统稳态误差的说法中，正确的是 【 】（分数：2.00）A.系统型次 越高，开环增益 K越大，系统稳态误差越小B.系统型次 越低，开环增益 K越大，系统稳态误差越小C.系统型次 越高，开环增益 K越小，系统稳态误差越小D.系统型次 越低，开环增益 K越小，系统稳态误差越小7.一系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.B.C.2
3、D.48.若最小相位系统的伯德图在 =5 处出现转折(如图所示)，这说明系统中有【 】环节。 （分数：2.00）A.B.C.D.9.串联校正环节的传递函数为 G c (s)= （分数：2.00）A.增益调整B.相位超前校正C.相位滞后校正D.相位滞后-超前校正10.下列关于反馈校正的说法中，错误的是 【 】（分数：2.00）A.可以改变系统的型次B.可以改变系统的时间常数C.可以增大系统的阻尼比D.对系统的结构和参数不产生影响二、填空题(总题数：10，分数：20.00)11.某闭环控制系统中，如果反馈回去的信号(或作用)与原系统的输入信号(或作用)的方向相反(或相位相差 180)，则称为 1。
4、（分数：2.00）填空项 1:_12.若函数 f(t)的拉氏变换为 F(s)= （分数：2.00）填空项 1:_13.根据系统对某些典型输入信号的响应或其他实验数据建立数学模型，这种用实验数据建立数学模型的方法也称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_14.在时域中用线性常微分方程描述系统的动态特性；在复数域或频域中，用 1 来描述系统的动态特性。（分数：2.00）填空项 1:_15.当时间趋于无穷大时，系统的输出状态称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_16.系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）填空项 1:_17.已知系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）填空项
5、1:_18.一阶系统的截止频率 b 等于系统的转角频率 T ，即等于系统时间常数的 1。（分数：2.00）填空项 1:_19.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一条直线，该直线与负实轴的夹角，称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_20.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的校正是 1。（分数：2.00）填空项 1:_三、简答题(总题数：5，分数：10.00)21.仟么是数学模型?（分数：2.00）_22.简述典型二阶系统(当 01，=0，1 时)在单位阶跃输入信号作用下的输出响应特性。（分数：2.00）_23.已知系统开环传递函数 G(s)= （分数：2
6、.00）_24.系统的频域性能指标有哪些?（分数：2.00）_25.已知系统的控制器为 G c (s)= （分数：2.00）_四、分析计算题(总题数：3，分数：6.00)26.系统如图所示，G(s)= ，且输入信号为 r(t)=1，试求： （分数：2.00）_27.设具有单位反馈的某一阀控油缸的位置伺服系统的开环传递函数为 （分数：2.00）_28.设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)= （分数：2.00）_全国自考（机械工程控制基础）-试卷 7答案解析(总分：56.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：10，分数：20.00)1.在开环控制系统中，其基本工作原理是 【 】（
7、分数：2.00）A.不断地检测偏差并纠正偏差B.不断地检测输入信号并纠正之C.不断地检测输出信号并纠正之D.不需检测和纠正信号 解析：2.有一复变函数 G(s)=s 2 +2，当 s=+j 时，其实部为 【 】（分数：2.00）A. 2 2 +2 B.C. 2 + 2 +2D.2解析：解析：由 G(s)=s 2 +2=(+j) 2 +2=( 2 2 +2)+j.2，故选 A。3.设 0 f(t)e st dt=F(s)，则 0 0 t f()de st dt= 【 】 （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析：本题实质上是对 0 t f()d 取拉氏变换，即 0 0 t f()de st
8、 =L 0 t f()d= 4.系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.01B.10C.032D.016 解析：解析：由题得 与振荡环节的传递函数 G(s)=5.一闭环系统的开环传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A.0型系统，开环增益为 8B.型系统，开环增益为 8C.型系统，开环增益为 16 D.0型系统，开环增益为 16解析：解析：将系统开环传递函数转化成开环传递函数的标准式如下：6.下面关于系统稳态误差的说法中，正确的是 【 】（分数：2.00）A.系统型次 越高，开环增益 K越大，系统稳态误差越小 B.系统型次 越低，开环增益 K越大，系统稳态误差越小C.系统型次
9、越高，开环增益 K越小，系统稳态误差越小D.系统型次 越低，开环增益 K越小，系统稳态误差越小解析：解析：影响稳态误差的因素有系统的类型、开环增益、输入信号和干扰信号及系统的结构。而系统型次越高，开环增益越大，可以减小或消除系统稳态误差，但同时也会使系统的动态性能和稳定性降低。7.一系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）A. B.C.2D.4解析：解析：由频率特性的幅值G(j)= (B为系统输出幅值，A 为系统输入幅值)，即 由题知， A=2，=4，将其代入可得 B=8.若最小相位系统的伯德图在 =5 处出现转折(如图所示)，这说明系统中有【 】环节。 （分数：2.00）A.B. C
10、.D.解析：解析：此题中 =5 处斜率又增加了20dBdec，故系统含有9.串联校正环节的传递函数为 G c (s)= （分数：2.00）A.增益调整B.相位超前校正 C.相位滞后校正D.相位滞后-超前校正解析：10.下列关于反馈校正的说法中，错误的是 【 】（分数：2.00）A.可以改变系统的型次B.可以改变系统的时间常数C.可以增大系统的阻尼比D.对系统的结构和参数不产生影响 解析：解析：反馈校正可以改变系统的结构和参数，例如型次、时间常数、系统的阻尼比等。二、填空题(总题数：10，分数：20.00)11.某闭环控制系统中，如果反馈回去的信号(或作用)与原系统的输入信号(或作用)的方向相反
11、(或相位相差 180)，则称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：负反馈）解析：12.若函数 f(t)的拉氏变换为 F(s)= （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：0）解析：13.根据系统对某些典型输入信号的响应或其他实验数据建立数学模型，这种用实验数据建立数学模型的方法也称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：系统辨识）解析：14.在时域中用线性常微分方程描述系统的动态特性；在复数域或频域中，用 1 来描述系统的动态特性。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：传递函数或频率特性）解析：15.当时间趋于无
12、穷大时，系统的输出状态称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：稳态响应）解析：16.系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：0.3）解析：17.已知系统的传递函数为 G(s)= （分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：*）解析：18.一阶系统的截止频率 b 等于系统的转角频率 T ，即等于系统时间常数的 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：倒数）解析：19.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一条直线，该直线与负实轴的夹角，称为 1。（分数：2.00）填空项 1:_
13、 （正确答案：正确答案：相位裕量）解析：20.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的校正是 1。（分数：2.00）填空项 1:_ （正确答案：正确答案：相位超前校正）解析：三、简答题(总题数：5，分数：10.00)21.仟么是数学模型?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：数学模型是系统动态特性的数学表达式。建立数学模型是分析、研究一个动态系统特性的前提。一个合理的数学模型应以最简化的形式准确地描述系统的动态特性。)解析：22.简述典型二阶系统(当 01，=0，1 时)在单位阶跃输入信号作用下的输出响应特性。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)当 01 时(欠阻
14、尼情况)，输出响应为衰减的振荡过程； (2)当 =1 时(临界阻尼情况)，输出响应为不再振荡的保持过程； (3)当 1 时(过阻尼情况)，若 1，则输出响应可蜕化为类似一阶系统的输出响应。 (4)当 =0 时(零阻尼情况)，输出响应为等幅振荡过程。 (注：或用图示法说明也可)解析：23.已知系统开环传递函数 G(s)= （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：因该系统为型系统，当输入 r(t)=t时，系统稳态误差 e ss = )解析：24.系统的频域性能指标有哪些?（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：系统的频域性能指标有：相位裕量、幅值裕量、截止频率及频宽、谐振频率及谐振峰值。)解析
15、：25.已知系统的控制器为 G c (s)= （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：可以称其为 PID控制器。 因 G c (s)=(T 1 +T 2 )+T 1 T 2 s+1s 故 G c (s)由比例环节(T 1 +T 2 )、微分环节 T 1 T 2 s及积分环节 1s 相加而成。)解析：四、分析计算题(总题数：3，分数：6.00)26.系统如图所示，G(s)= ，且输入信号为 r(t)=1，试求： （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)由题知闭环系统的传递函数为 故 n =2，2 n =2，则 =05。 (2)M p = 100163 t s (=5)= )解析：27.设具有单位反馈的某一阀控油缸的位置伺服系统的开环传递函数为 （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：静态位置误差系数 静态速度误差系数 静态加速度误差系数 则控制信号 r(t)=1的稳态误差为 控制信号 r(t)=t的稳态误差为 控制信号 r(t)=05t 2 的稳态误差为 )解析：28.设单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)= （分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1) 所以 (2)由G(j)=90arctan01arctan 则 =G(j)+180 =90arctan01arctan=60 即 arctan01+arctan=30 解得05，即 c =05 )解析：
