西南交通大学2002－2003机械工程控制基础试题课程代码：02240一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题1分，共30分)1.机械工程控制论是研究该领域中系统的( )问题。

A. 静力学B. 能量守恒C. 动力学D. 物理学 2.开环控制系统是指( )对系统没有控制作用。

A. 系统输入量 B. 系统输出量C. 系统的传递函数D. 系统的干扰3.若L ［f(t)］=F(s)，则L ［f(at)］=( )。

A.a1F(s)B. F(as )C. a 1F(as)D.a1F(as )4.若L ［f(t)］=6)4s (!5+，则f(t)=( )。

A. (t-4)5B. (t+4)5C. e 4t t 5D. e -4t t 5 5.若F(s)=ss1s 42++，则∞→t Lim f(t)=( )。

A. 1B. 4C. ∞D. 06.已知函数f(t)=u(t-4)+2u(t+3)，则L ［f(t)］=( )。

A. s 1e 4s +s 2e 3s B. s 1e -4s +s 2e 3s C.s1e 4s +s2e -3sD. e -4s +2e 3s7.L ［∫t 0 e -3τsin τd τ］=( )。

A.1)3s (32++ B.1)3s (s 2++ C.]1)3s [(s 12++ D.]1)3s [(s 12+-8.某系统的微分方程为0x(t)+t 0x (t)+4x 0(t)=3x i (t)，它是( )。

A. 线性时变系统 B. 非线性系统 C. 线性定常系统 D. 非性线时变系统 9.某环节的传递函数为G(s)=1s 21+，它是( )A. 延时环节B. 比例环节C. 惯性环节D. 积分环节10.二阶系统的传递函数G(s)=72s 2s 2152++，其阻尼比ζ是( )。

A. 121 B.21 C.2 D.26111.图示系统的微分方程为( )。

A. m y (t)+(k 1+k 2)y(t)=f(t) B. m y(t)+(k 1-k 2)y(t)=f(t) C. m y (t)+(2121k k k k ⋅+)y(t)=f(t)D. m y(t)+( 2121k k k k ⋅+)y(t)=f(t)12.一阶系统s413+的单位脉冲响应曲线在t=0处的值为( )。

A.43 B. 12 C. -163 D.16313.某系统的传递函数G(s)=1s 83+，则其单位脉冲响应函数为( )。

A. 81e -t/8 B.83e -t/8C. 3(1-e -t/8)D. (1-e -t/8)14.图示系统称为( )型系统。

A. 0 B. Ⅰ C. ⅡD. Ⅲ15.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn ，则可以( )。

A. 减少上升时间和峰值时间 B. 提高上升时间和峰值时间 C. 提高上升时间和调整时间 D. 减少超调量 16.已知系统的频率特性为G(j ω)=ω+jT 1k ，则频率特性的虚部为( )。

A.ω+T 1K B.2)T (1K ω+C.-2)T (1KT ω+ D. -2)T (1KT ω+ω17.对数幅频特性的渐近线如图所示，它对应的传递函数G(s)为( )。

A. sB. s 11+C.s1D. 1+s18.图示对应的环节为( )。

A. 1+sB.s 11+C. sD.s119.设系统的特征方程为D(s)=3s 4+10s 3+5s 2+s+2=0,则此系统( )。

A. 稳定 B. 临界稳定 C. 不稳定 D. 稳定性不确定 20.二阶系统的调整时间长，则说明( )。

A. 系统响应快 B. 系统响应慢C. 无阻尼固有频率大D. 系统的精度差21.若系统的Bode 图在ω=5处出现转折(如图所示)，这说明系统中有( )环节。

A. 1s 2.01+B.1s 51+C. 0.2s+1D. 5s+122.某系统的传递函数为G(s)=)5s )(6s ()2s (+++，其零、极点是( )。

A. 零点s=-6；极点s=-2,s=-5B. 零点s=-2；极点s=-6,s=-5C. 零点s=-2，s=-6；极点s=-5D. 零点s=2；极点s=6,s=523.系统的静态位置误差系数k p 定义为( )。

A. ∞→s Lim G(s)H(s)B. 0s Lim →G(s)H(s)C. 0s Lim →sG(s)H(s)D. ∞→s Lim s 2G(s)H(s)24.一个线性系统的稳定性取决于( )。

A. 系统的输入B. 系统本身的结构和参数C. 系统的初始状态D. 外界干扰 25.一阶系统的传递函数为5s 415+，则系统的增益K 和时间常数T 依次为( )。

A. 3.75，1.25B. 3，0.8C. 0.8，3D. 1.25，3.75 26.一阶微分环节G(s)=1+Ts ，当频率ω=T1时，则相频特性∠G(j ω)为( )。

A. 45°B. -45°C. 90°D. -90°27.若系统的传递函数在右半S 平面上没有零点和极点，则该系统称作( )。

A. 非最小相位系统 B. 最小相位系统 C. 不稳定系统 D. 振荡系统 28.若已知某串联校正装置的传递函数为10s 4s ++，则它是一种( )。

A. 相位滞后校正B. 相位超前校正C. 相位滞后—超前校正D. 相位超前—滞后校正29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ωc =2处提供最大相位超前角的是( )。

A. 1s 1s 2++ B. 1s 2.01s 25.1++ C.1s 21s ++ D.1s 25.11s 2.0++30.从某系统的Bode 图上，已知其剪切频率ωc ≈10，则下列串联校正装置的传递函数中能在基本保持原系统稳定性及频带宽的前提下，通过适当调整增益使稳态误差减至最小的是( )。

A.1s 101s ++ B.1s 06.01s 02.0++ C.1s 21s ++ D.1s 1s 10++二、填空题(每小题2分，共10分)1.频率响应是_______________响应；频率特性G(j ω)与传递函数G(s)的关系为_______________。

2.开环稳定，闭环_______；开环不稳定，闭环_______。

3.系统的时域性能指标t r ,t p ,M p 和t s 是根据系统在_______________时，对_______的响应得出的。

4.设函数f(t)，其拉氏变换为F(s)，则拉氏变换的表达式为_______；拉氏逆变换的表达式为________。

5.二阶系统的谐振峰值M r =_______，谐振频率ωr =_______。

三、简答题(每小题4分，共16分) 1.已知系统的脉冲响应为 g(t)=3e -2t +7e -6t ，t ≥0， 求系统的传递函数。

2.已知系统如果希望系统的阻尼比ζ=0.707，K 0应取何值? 3.已知系统请写出R(s)与N(s)共同作用时C(s)的表达式。

4.已知系统请分别计算当R(s) =1/s 、N (s)=1/s 时系统的稳态误差。

四、计算题(共44分)1.(7分)用极坐标表示系统 G(s)=1s 4s 16202++的频率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn 等点准确表示，其余定性画出)。

2.(7分)已知系统求C(s)/N(s)及C(s)/R(s) 3.(7分)已知系统传递函数为)1s 01.0)(1s 05.0(s 1++，请用对数坐标图(Bode 图)表示系统的频率特性。

4.(8分)求如图所示机械网络的传递函数，其中X 为输入位移，Y 为输出位移。

5.(8分)某单位反馈系统的开环传递函数为4s 4+，试设计一个最简单的串联校正装置使Kv=10、相位裕度γ≥30°。

6.(7分)已知系统的传递函数为 G(s)=2s 3s 9s 5s 1s 6234+++++，请用劳斯判据判断系统的稳定性。

西南交通大学2003－2004机械工程控制基础试题课程代码：02240一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干的括号内。

每小题1.5分，共30分)1.控制工程主要研究并解决的问题之一是( ) A.系统已定，输入不确定，求系统的输出 B.系统已定，输入已知，求系统的输出(响应) C.系统已定，规定系统的输入D.系统不定，输入已知，求出系统的输出(响应)2.f(t)如图所示 则L ［f(t)］为( )A.s 1e -2tB.s2e -2sC.s1e -2sD.s1e -ts3.已知F(s)=1)s(s 1+，则L -1［F(s)］为( )4.已知F(s)=L ［f(t)］，若F(s)=12s s12++,则f(t)|t ∞→=?( )A.21 B.1 C.31 D.05.下列系统中为线性系统的微分模型为：( ) A.dt)t (dx )t (x )dt )t (dx (12dt)t (x d 16i 020202=++ B.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12dt)t (x d 16i 00202=++C.)t (x )t (x 24dt)t (dx 12)dt)t (x d (16i 002202=++D.)t (x )t (x )t ln(24dt)t (dx 12e dt)t (x d 16i 00t202=⋅+⋅+6.对于定常控制系统来说，( )A.表达系统的微分方程各项系数不随时间改变B.微分方程的各阶微分项的幂为1C.不能用微分方程表示D.系统总是稳定的7.系统方框图如图所示，则系统的闭环传递函数为( )A.G(S )H(S )1G(S )H(S )+ B.G (S )-1H (S )G (S )⋅ C. 1+G(S)·H(S) D.G(S)H(S)1G(S)+8.二阶系统的传递函数为4)0.5)(s (s 10++,则系统增益为( )A.10B.0.5C.4D.59.若系统的单位脉冲响应为e -2t +2e -t ，则系统的传递函数为：( ) A.1s 22s 1+++ B.1s 2s 32++ C.s2e2s 1-+ D.se1s 1-+10.某系统的传递函数为2)1)(s (s 5++系统的零极点为( )A.极点s 1=-1, s 2=-2,零点s 3=5B.极点s 1=1, s 2=2C.极点s 1=-1, s 2=-2D.极点s 1=1, s 2=2,零点s 3=-511.下列信号中，哪个用来定义二阶系统的瞬态响应指标( )A.单位阶跃B.单位脉冲C.单位斜坡D.单位正弦 12.系统如图 ，其稳态误差定义为( )A.e ss =0s lim →SG(S) B.e ss =∞→s lim te(t)C.e ss =∞→t lim e(t) D.e ss =0t lim →e(t)13.某系统传函数为G(s)=τ+s k ，则转角频率为( )A.τ1 B.τ C.k/τ D.k τ14.控制系统中( )A.系统型次越高，增益K 越大，系统稳定误差越大B.系统型次越高，增益K 越大，系统稳定误差越小C.系统阶次越高，增益K 越大，系统稳定误差越小D.系统阶次越高，稳态误差越大15.在设计控制系统时，稳定性判断( )A.不必判断B.绝对必要C.有时是必要的D.根据系统而定 16.系统的正弦响应是指( )A.不论输入为何种信号，输出都为正弦时的情况B.对系统输入一系列不同频率正弦信号时，输出的响应变化情况C.对系统输入一个固定的频率正弦信号时，输出的响应变化情况D.对系统输入一系列幅值不同的正弦信号时，输出的响应变化情况 17.劳斯判据应用于控制系统稳定性判断时是针对( )A.闭环系统的传递函数B.开环系统的传递函数C.闭环系统中的开环传递函数的特征方程D.闭环系统的特征方程 18.为了增加系统的稳定性裕量，可以( )A.减小系统的增益B.增大系统的增益C.减小输入信号D.使用开环系统19.所谓校正(又称补偿)是指( )A.加入PID 校正器B.在系统中增加新的环节或改变某些参数C.使系统稳定D.使用劳斯判据 20.二阶振荡环节G(s)=2nn 22ns 2sω+ζω+ω的幅频特性（ ）A.ζ越大，谐振峰越高B.ζ越小，谐振峰越高C.ωn 越小，谐振峰越高D.ωn 越大，谐振峰越高 二、填空题(每空0.5分，共10分)21.闭环系统是指系统的________对系统有控制作用，或者说，系统中存在________的回路。