機械控制工程基礎第三章復習題及答案機械控制工程基礎第三章復習題及答案機械控制工程基礎第三章復習題及答案資料僅供參考文件編號：2022年4月機械控制工程基礎第三章復習題及答案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準:發布日期：題目：時間響應由和兩部分組成。分析與提示：時間響應由瞬態響應和穩態響應兩部分組成。答案：瞬態響應、穩態響應題目：系統的輸出量從初始狀態到穩定狀態的響應過程，稱為。分析與提示：瞬態響應，指系統在某一輸入信號作用下，系統的輸出量從初始狀態到穩定狀態的響應過程。答案：瞬態響應題目：系統的時間響應可從兩方面分類，按振動性質可分為與。分析與提示：系統的時間響應可從兩方面分類，按振動性質可分為自由響應與強迫響應。答案：自由響應、強迫響應題目：系統的時間響應可從兩方面分類，按振動來源可分為與。分析與提示：系統的時間響應可從兩方面分類，按振動性質可分為自由響應與強迫響應；按振動來源可分為零輸入響應(即由“無輸入時系統的初態”引起的自由響應)與零狀態響應(即僅由輸入引起的響應)。答案：零輸入響應、零狀態響應題目：系統微分方程的特解就是系統由輸入引起的輸出(響應)，工程上稱為。分析與提示：初始條件及輸入信號產生的時間響應就是微分方程的全解。包含通解和特解兩個部分。通解完全由初始條件引起的，它是一個瞬態過程，工程上稱為自然響應(如機械振動中的自由振動)。特解只由輸入決定，特解就是系統由輸入引起的輸出(響應)，工程上稱為強迫響應(如機械振動中的強迫振動)。答案：強迫響應題目：系統的瞬態響應不僅取決于系統本身的特性，還與外加的形式有關。分析與提示：系統的瞬態響應不僅取決于系統本身的特性，還與外加輸入信號的形式有關。答案：輸入信號題目：單位階躍信號的拉氏變換為【】A、B、C、1D、分析與提示：熟練掌握典型信號的拉氏變換。B為單位斜坡信號的拉氏變換，C為單位沖擊信號的拉是變換。答案：A題目：選取輸入信號應當考慮以下幾個方面，輸入信號應當具有，能夠反映系統工作的大部分實際情況。分析與提示：選取輸入信號應當考慮以下幾個方面，輸入信號應當具有典型性，能夠反映系統工作的大部分實際情況。答案：典型性題目：選取輸入信號時，輸入信號的形式應當盡可能。分析與提示：選取輸入信號時，輸入信號的形式應當盡可能簡單。答案：簡單題目：是使用得最為廣泛的常用輸入信號。分析與提示：單位脈沖函數、單位階躍函數、單位斜坡函數、單位拋物線函數都為常用輸入信號時，單位脈沖函數是使用得最為廣泛的常用輸入信號。答案：單位脈沖函數題目：設一階系統的傳遞函數為，則其時間常數和增益分別是【 】A．2，3B．2，3/2C．2/5，3/5D．5/2，3/2分析與提示：一階系統的傳遞函數的標準形式為。，其時間常數和增益分別為2/5，3/5答案：C題目：某系統的傳遞函數為，則該系統的單位脈沖響應函數為【】 A.B.C.D.分析與提示：這是一個一階系統，一階系統的單位脈沖響應函數為，其中T時間常數為，k比例系數為2。得單位脈沖響應函數為答案：D題目：設溫度計能在1分鐘內指示出響應值的98%，并且假設溫度計為一階系統，傳遞函數為，求時間常數。如果將此溫度計放在澡盆內，澡盆的溫度依10℃/min的速度線性變化，求溫度計的誤差是多大分析與提示：溫度計的輸入信號為單位階躍信號，由傳遞函數可得到單位階躍信號的響應，1分鐘內指示出響應值的98%可得到時間常數。誤差為理想輸出與實際輸出之差。答案：（1）因一階系統的單位階躍響應函數為，令t=1，，即解得T= （2）因一階系統在輸入信號作用下的時間響應為所以有當t=1min時，℃題目：已知系統的單位脈沖響應函數為（1）求系統的傳遞函數；（2）確定系統的單位階躍響應。分析與提示：（1）系統的傳遞函數可由單位脈沖響應函數函數的拉氏變換得到；（2）幾個典型信號之間具有積分微分關系，則其輸出也具有積分微分關系。答案：（1）對單位脈沖函數作拉氏變換（2）由于單位階躍函數是單位脈沖函數的積分，因此單位階躍響應就是單位脈沖響應的積分，即題目：一階系統的傳遞函數為，則其單位階躍響應曲線在時的切線斜率是【 】A．-7B．C．2D．1/7分析與提示：一階系統的單位階躍響應曲線在時的切線斜率是為1/T，又即T=，單位階躍響應曲線在時的切線斜率是為2答案：C題目：二次臨界阻尼系統具有的一對極點具有如下特征【】 A.實部為零的共軛復數B.相等的負實數C.相等的正實數D.正、負兩實數分析與提示：二次臨界阻尼系統具有的一對相等的負實數根。答案：B題目：當阻尼比為時，系統的單位階躍響應為持續的等幅振蕩。分析與提示：當阻尼比為零時，系統的單位階躍響應為持續的等幅振蕩。答案：零題目：已知機械系統的傳遞函數為，則系統的阻尼比是【 】A．B．C．1D．2分析與提示：二階系統傳遞函數的標準形式為，由題意有解得答案：A題目：二階系統的響應特性完全由固有頻率和兩個特征量來描述。分析與提示：二階系統的響應特性完全由固有頻率和阻尼比兩個特征量來描述。答案：阻尼比題目：二次欠阻尼系統具有的一對極點具有如下特征【】 A.實部為負的共軛復數B.相等的負實數C.實部為零的共軛復數D.正、負兩實數分析與提示：二次欠阻尼系統具有的一對極點為實部為負的共軛復數。答案：A題目：二階系統的阻尼比ζ=,無阻尼固有頻率ωn，則系統的阻尼自然頻率ωd為【】A. B． C. D．分析與提示：阻尼固有頻率為。答案：D題目：證明下圖所示的系統是一個簡單的二階系統，并求其無阻尼固有頻率、有阻尼固有頻率和阻尼比。分析與提示：首先根據系統函數框圖，化簡得到系統傳遞函數，再根據二階系統的傳遞函數形式，可得到其特征參數。答案：簡化傳遞函數框圖，有顯然，這是一個簡單的二階系統。比較二階系統傳遞函數的標準形式，其無阻尼固有頻率為，因得其阻尼比為有阻尼固有頻率為題目：已知系統的單位階躍響應為求：（1）該系統的閉環傳遞函數；（2）系統的阻尼比和無阻尼固有頻率。分析與提示：系統輸出的拉氏變換與輸入拉氏變換之比即得到傳遞函數，再由傳遞函數可得特征參數。答案：因，所以，傳遞函數為 （2）這是一個典型的二階系統，其中于是題目：當阻尼比時，二階系統的單位階躍響應曲線具有什么特點。【】A.等幅振蕩 B．指數單調上升 C.振幅按指數曲線衰減振蕩 D．指數單調下降分析與提示：當阻尼比時，二階系統的單位階躍響應曲線為直屬單調上升。答案：B題目：工程上通常使在之間，其超調不大，過渡過程較短。分析與提示：工程上通常使在之間，其超調不大，過渡過程較短。答案：題目：欠阻尼系統的單位脈沖響應曲線具有什么特點【】A.增幅的正弦振蕩曲線 B．減幅的正弦振蕩曲線 C.指數衰減的振蕩曲線 D．指數增加的振蕩曲線分析與提示：欠阻尼系統的單位脈沖響應曲線是減幅的正弦振蕩曲線。答案：B題目：欠阻尼系統的單位脈沖響應曲線是減幅的正弦振蕩曲線，且愈小，衰減愈慢，振蕩頻率愈大，故欠阻尼系統又稱為。分析與提示：欠阻尼系統的單位脈沖響應曲線是減幅的正弦振蕩曲線，且愈小，衰減愈慢，振蕩頻率愈大，故欠阻尼系統又稱為二階振蕩系統答案：二階振蕩系統題目：負阻尼表示系統對能量的。分析與提示：負阻尼表示系統對能量的補充。答案：補充題目：單位脈沖函數是單位階躍函數對時間的導數，所以單位脈沖的時間響應也可以由單位階躍響應進行微分獲得分析與提示：單位脈沖函數是單位階躍函數對時間的導數，所以單位脈沖的時間響應也可以由單位階躍響應進行獲得。答案：微分題目：二階系統傳遞函數為，則當阻尼比時，其單位脈沖響應為。分析與提示：當阻尼比，其單位脈沖響應為等幅振蕩，振蕩頻率為無阻尼固有頻率。答案：題目：要想減少二階欠阻尼系統的上升時間，可以采取的措施是【 】A．不變，增大B．不變，減小 C．減小，增大D．減小，增大題目：要想減少二階欠阻尼系統的最大超調量，可以采取的措施是【 】A．不變，增大B．不變，減小 C．不變，減小D．不變，增大題型：多項選擇題題目：二階系統中能反映系統響應的快速性的性能指標有【】A.上升時間 B.峰值時間 C.調整時間D.超調量題目：設單位負反饋系統的開環傳遞函數為，求系統單位階躍響應的上升時間、峰值時間、超調量和調整時間。題目：要使下圖所示系統的單位階躍響應的最大超調量等于25%，峰值時間為2秒，是確定K和Kt題目：系統的誤差又可分為和。分析與提示：系統的誤差又可分為穩態誤差和動態誤差。答案：穩態誤差、動態誤差題目：穩態誤差是誤差信號的，其數學定義是。分析與提示：穩態誤差是誤差信號的穩態分量，其數學定義是。答案：穩態分量、題目：一閉環系統的開環傳遞函數為，則該系統為【】 型系統，開環增益為10型系統，開環增益為10 型系統，開環增益為5型系統，開環增益為5分析與提示：化為系統型別的標準形式為答案：C題目：系統的穩態性能主要取決于系統的型次和_開環增益_________，系統的瞬態性能主要取決于系統的__零極點分布。分析與提示：系統的