(完整版)机械工程控制基础期末试卷+答案2.doc
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- 完整版 机械工程 控制 基础 期末试卷 答案
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1、一. 填空题(每小题2.5分,共25分)1 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、 和 。2 按系统有无反馈,通常可将控制系统分为 和 。3 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有 、 等。4 反映出稳态响应偏离系统希望值的程度,它用来衡量系统 的程度。5 一阶系统的单位阶跃响应的表达是 。6 有系统的性能指标按照其类型分为时域性能指标和 。7 频率响应是线性定常系统对 输入的稳态响应。8 稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数,而且与 的类型有关。9 脉冲信号可以用来反映系统的 。10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二 图1为利用加热器控制炉温的反馈系统(10分)图1 炉温控制结构图 试求
2、系统的输出量、输入量、被控对象和系统各部分的组成,且画出原理方框图,说明其工作原理。三、如图2为电路。求输入电压与输出电压之间的微分方程, 并求该电路的传递函数(10分)图2四、求拉氏变换与反变换 (10分)1 求(5分)2 求(5分)五、化简图3所示的框图,并求出闭环传递函数(10分)图3六、图4示机械系统由质量m、阻尼系数C、弹簧刚度K和外力组成的机械动力系统。图4(a)中是输出位移。当外力施加3牛顿阶跃力后(恒速信号),记录仪上记录质量m物体的时间响应曲线如图4(b)所示。试求:1)该系统的微分方程数学模型和传递函数;(5分)2)该系统的自由频率、阻尼比;(2分)3)该系统的弹簧刚度质量
3、m、阻尼系数C、弹簧刚度k;(3分)4)时间响应性能指标:上升时间、调整时间、稳态误差(5分)。图4(a) 机械系统 图4(b)响应曲线图4七、已知某系统是单位负反馈系统,其开环传递函数,则该系统在单位脉冲、单位阶跃和单位恒速信号(斜坡信号)作用下的稳态误差分别是多少?(10分)八、设有如图5所示的反馈控制系统,试求根据劳斯判据确定传递函数k值的取值范围(10分)。图5二. 填空题(每小题2分,共20分)10 对控制系统的基本要求一般可以归纳为稳定性、快速性 和准确性。11 按系统有无反馈,通常可将控制系统分为 开环控制系统 和 闭环控制系统 。12 在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微
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