机械控制工程基础复习题1
1、 选择填空（30分，每小题2分）
（下列各题均给出数个答案，但只有一个是正确的，请将正确答案的序号写在空白 处）
1.1在下列典型环节中，属于振荡环节的是 。 (A) G(s)?1011G(s)?G(s)? (B) (C) 22s?100.1s?s?100.01s?s?11.2系统的传递函数定义为在零初始条件下输出量的Laplace变换与输入量的Laplace
变换之比，其表达式 。
（A）与输入量和输出量二者有关
（B）不仅与输入量和输出量二者有关，还与系统的结构和参数有关 （C）只与系统的结构和参数有关，与输入量和输出量二者无关 1.3系统峰值时间tp 满足 。
（A）
dxo(tp)dtp?0 （B）xo(tp)?xo(?) （C）xo(tp)?xo(?)???xo(?)
其中，xo(t)为系统的单位阶跃响应。
1.4开环传递函数为G(s)的单位反馈系统的静态速度误差系数的计算式为 。 (A) Kv?limG(s) (B) Kv?limsG(s)
s?02s?0(C) Kv?limsG(s)
s?0 1.5最大百分比超调量Mp(%)的定义式为 。 （A）Mp(%)?maxxo(t)?xo(?) (B) Mp(%)?（C）Mp(%)?maxmaxxo(t)?xo(?)100%
xo(?)xo(t) xi(t)其中，xi(t)为系统的输入量，xo(t)为系统的单位阶跃响应，maxxo(t)为xo(t)的最大值。
1.6给同一系统分别输入xi1(t)?Rsin(?1t)和xi2(t)?Rsin(?rt)这两种信号（其中，
?r是系统的谐振频率，?1是系统正常工作频率范围内的任一频率），设它们对应的稳态输出分别为xo1(t)?C1sin(?1t??1)和xo2(t)?C2sin(?rt??2)，则 成立。
（A）C1?C2 （B）C2?C1 （C）C1?C2
a01.7 若一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?, 则由系统稳定的必2s(a2s?a1)要条件可知， 。
（A）系统稳定的充分必要条件是常数a0,a1,a2均大于0
1
（B）不论a0,a1,a2取何值都不能使系统稳定
（C）总可以通过选择适当的a0,a1,a2值而使系统稳定
1.8关于系统稳定性的正确说法是 。 （A）如果开环稳定，那么闭环也稳定
（B）如果开环不稳定，那么闭环也不可能稳定
（C）如果开环是不稳定的，那么闭环可能稳定、也可能不稳定
1.9下列传递函数中，属于最小相位传递函数的是 。
?0.5s?10.5s?1 (B)G(s)?
(0.1s?1)(0.01s?1)(0.1s?1)(0.01s?1)0.5s?1(C)G(s)?
(0.1s?1)(0.01s?1)1.10已知线性系统的输入为xi(t)，输出为xo(t)，传递函数为G(s)，则下列关系正
(A)G(s)?确的是 。
(A) Xo(s)?Xi(s)G(s) (B) xo(t)?xi(t)L?1[G(s)] (C) Xi(s)?Xo(s)G(s) (D) xo(t)?xi(t)G(s) 1.11 设一阶系统的传递函数为2，则其时间常数T为 。 s?0.25(A) 0.25 (B) 4 (C)2 (D) 8 1.12 设系统的结构图如图T-1所示，当R(s)=0时，E(s)/N(s)为 。 (A) G1G2?G2G2?1 (B) (C) (D) 1?G1G21?G1G21?G1G21?G1G2N(s)X (s)+i-E(s)G (s)1++G (s)2X (s)o图T－1 1.13 图T－2所示为3个系统的极点分布图，据此可以断定：系统 是稳定的。 j?j?j??s?o?o?s??o?s??
图T－2
2
（A） （B） （C）
1.14某单位反馈系统的开环传递函数为
s?5，系统的特征方程为 。
s(s?3)(s?4)3232（A） s?7s?12s?0 （B） s?7s?13s?5?0
2（C） s?7s?12?0 （D） s(s?3)(s?5)?0
1.15由以下3个开环传递函数可知，系统 是Ⅰ型系统。
11 (B) G(s)?2
(0.1s?1)(0.01s?1)s(0.1s?1)(0.01s?1)1(C) G(s)? s(0.1s?1)(0.01s?1)(A)G(s)? 2、某系统结构图如图T－3所示 2.1若输入量为xi(t)=10(t?0)，试求系统的瞬态响应xo(t)。（8分） 2.2若输入量为xi(t)?10sin(t??6) (t?0)，试求系统的稳态输出xo(t)。（7分） 2.3若输入量为xi(t)?10(t?0)，试求系统的稳态误差ess。（5分） X (s)+i- 1s(s?1)X (s)o图T－3 3、试求图T-4所示系统的传递函数C(s)H2R(s)。（10分） R(s)C(s)G1G2H1G3G4 图T—4 4、某单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)?
K s(s?1)(0.1s?1)3
试求使系统稳定的K值。（10分）
5、图T—5（a）、（b）、（c）、（d）分别为开环无零点的系统的开环奈魁斯特图，试写出它们各自对应的传递函数的一般形式（开环放大倍数用K表示，时间常数符号用T1、T2、。（12分，每图3分） T3等表示）jVjVω=0jV[G][G]U0[G]KUω=0jV[G]ω=0KUω=0ω=0Uω=ω=0(a)(b)ω=0(c)(d) 图 T-5 6、试求图T－6所示最小相位系统开环对数幅频特性曲线对应的传递函数。（8分） L(?)dB?2020?40100.20??60 图T－6 7、某单位反馈系统的开环传递函数为 G(s)?10 s(2s?1)(0.1s?1)试绘制开环频率特性的Nyquist曲线图（概略图），并根据Nyquist图判定系统的稳定性。（10分）
4
机械控制工程复习题答案1
1、
1.1(A) 1.2（C） 1.3（A） 1.4 (C) 1.5 (B) 1.6 （B） 1.7 （B） 1.8（C） 1.9 (C) 1.10 (A) 1.11 (B) 1.12(C) 1.13（A） 1.14（B） 1.15 (C)
2、
23?0.5t3?esin(t?)] 323?2.2 xo(t)?10sin(t?)
32.3 ?ss?0
2.1 xo(t)?10[1? 3、
G1G2G3C(s) ?G4?R(s)1?G1G2H1?G2H1?G2G3H2
4、0?K?11 5、
KK (b)G(s)?
(T1s?1)(T2s?1)(T3s?1)(T1s?1)(T2s?1)KK(c)G(s)? (d)G(s)?2
s(T1s?1)(T2s?1)s(T1s?1)(T2s?1)26、G(s)?
s(5s?1)(0.1s?1)(a)G(s)?图如下图所示，因系统开环传递函数无右极点，且开环奈氏曲线不包围
（－1，j0）点，故根据奈氏判据，该系统是稳定的。
7、Nyquist
5