西南交通大学2005－2006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.当系统的输入和输出已知时，求系统结构与参数的问题，称为( ) A.最优控制 B.系统辩识 C.系统校正 D.自适应控制 2.反馈控制系统是指系统中有( ) A.反馈回路 B.惯性环节 C.积分环节 D.PID调节器 3.( )=
1,(a为常数)。 s?a A. L［e－at］ C. L［e－(t－a)］ 4.L［t2e2t］=( ) A. C.
1(s?2)32(s?2)3
B. L［eat］ D. L［e－(t+a)］ B. D.
1
a(s?a)2s3
5.若F(s)= A. 4 C. 0
4，则Limf(t)=( )
t?02s?1
B. 2 D. ∞
6.已知f(t)=eat,(a为实数)，则L［f(t)dt］=( )
?t0A. C.
a s?a
B. D.
1
a(s?a)1
a(s?a)1 s(s?a)?3?0t?2t?27.f(t)=? A. C.
，则L［f(t)］=( )
1?2se s3 s B.
3?2s3 D. e2s e
ss?0(t)?2x?0(t)?x0(t)?xi(t),它是( ) 8.某系统的微分方程为5?x A.线性系统 B.线性定常系统
C.非线性系统 D.非线性时变系统 9.某环节的传递函数为G(s)=e－2s，它是( ) A.比例环节 B.延时环节 C.惯性环节 D.微分环节
10.图示系统的传递函数为( )
A. B.
1
RCs?1RCs
RCs?1RCs?1 RCs34s?s?1002 C. RCs+1 D.
11.二阶系统的传递函数为G(s)= A. 10 12.一阶系统 A.
K T,其无阻尼固有频率ωn是( ) C. 2.5
D. 25
B. 5
K的单位脉冲响应曲线在t=0处的斜率为( ) 1?Ts B. KT C. ?KT2 D.
KT2
13.某系统的传递函数G(s)= A.
1?Kt/T eTK,则其单位阶跃响应函数为( ) Ts?1 B.
K?t/T eT
C. K(1－e－t/T)
D. (1－e－Kt/T)
14.图示系统称为( )型系统。 A. 0 B. Ⅰ C. Ⅱ D. Ⅲ
τ
15.延时环节G(s)=e－s的相频特性∠G(jω)等于( ) A. τω B. –τω C.９０° D.１８０° 16.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. 1+Ts C.
1 Ts
B.
1 1?TsD. (1+Ts)2
17.图示对应的环节为( ) A. Ts B.
1 1?Ts1 Ts C. 1+Ts D.
18.设系统的特征方程为D(s)=s3+14s2+40s+40τ=0，则此系统稳定的τ值范围为( ) A. τ>0 B. 0<τ<14 C. τ>14 D. τ<0 19.典型二阶振荡环节的峰值时间与( )有关。 A.增益 B.误差带 C.增益和阻尼比 D.阻尼比和无阻尼固有频率
20.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. 5s+1 B. (5s+1)2 C. 0.2s+1
D.
1(0.2s?1)2
21.某系统的传递函数为G(s)=
(s?7)(s?2),其零、极点是( )
(4s?1)(s?3) A.零点s=－0.25,s=3;极点s=－7,s=2 C.零点s=－7,s=2;极点s=－1,s=3 22.一系统的开环传递函数为 A. 0.4，Ⅰ
B.零点s=7,s=－2;极点s=0.25,s=3 D.零点s=－7,s=2;极点s=－0.25,s=3
3(s?2),则系统的开环增益和型次依次为( )
s(2s?3)(s?5)B. 0.4，Ⅱ C. 3，Ⅰ D. 3，Ⅱ
23.已知系统的传递函数G(s)= A.
Ke?? 1?T?K21?T?22Ke?ts，其幅频特性｜G(jω)｜应为( ) 1?Ts B.
Ke??? 1?T?K1?T?22 C.
e???
D.
24.二阶系统的阻尼比ζ，等于( ) A.系统的粘性阻尼系数
B.临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C.系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D.系统粘性阻尼系数的倒数
25.设ωc为幅值穿越(交界)频率，φ(ωc)为开环频率特性幅值为1时的相位角，则相位裕度为( )
A. 180°－φ(ωc) B. φ(ωc) C. 180°+φ(ωc) D. 90°+φ(ωc) 26.单位反馈控制系统的开环传递函数为G(s)=态误差为( ) A.
10 44，则系统在r(t)=2t输入作用下，其稳s(s?5) B.
5 4
1 C.
4 5 D. 0
27.二阶系统的传递函数为G(s)=
s2?2??ns??2n,在0＜ζ＜
2时，其无阻尼固有频率ωn2与谐振频率ωr的关系为( ) A. ωn<ωr B. ωn=ωr C. ωn>ωr D. 两者无关 28.串联相位滞后校正通常用于( ) A.提高系统的快速性 B.提高系统的稳态精度 C.减少系统的阻尼 D.减少系统的固有频率
29.下列串联校正装置的传递函数中，能在频率ωc=4处提供最大相位超前角的是( )
A.
4s?1 s?1 B.
s?1 4s?1 C.
01.s?1
0.625s?1 D.
0.625s?1
01.s?130.从某系统的Bode图上，已知其剪切频率ωc≈40，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.
0.004s?1
0.04s?1 B.
0.4s?1 4s?1 C.
4s?1 10s?1 D.
4s?1 0.4s?1二、填空题(每小题2分，共10分)
1.系统的稳态误差与系统开环传递函数的增益、_______和_______有关。 2.一个单位反馈系统的前向传递函数为
Ks3?5s2?4s，则该闭环系统的特征方程为_______开
环增益为_______。
3.二阶系统在阶跃信号作用下，其调整时间ts与阻尼比、_______和_______有关。 4.极坐标图(Nyquist图)与对数坐标图(Bode图)之间对应关系为：极坐标图上的单位圆对应于Bode图上的_______；极坐标图上的负实轴对应于Bode图上的_______。 5.系统传递函数只与_______有关，与______无关。 三、简答题(共16分) 1.(4分)已知系统的传递函数为
2s2?4s?3，求系统的脉冲响应表达式。
K，试问该系统为几型系统?系统的单位
s(7s?1)2.(4分)已知单位反馈系统的开环传递函数为
阶跃响应稳态值为多少?
3.(4分)已知二阶欠阻尼系统的单位阶跃响应如下，如果将阻尼比ζ增大(但不超过1)，请用文字和图形定性说明其单位阶跃响应的变化。
4.(4分)已知各系统的零点(o)、极点(x)分布分别如图所示，请问各个系统是否有非主导极点，若有请在图上标出。
四、计算题(本大题共6小题，共44分) 1.(7分)用极坐标表示系统示，其余定性画出)。
14s2?2s?1的频率特性(要求在ω→∞、ω=0、ω=ωn等点准确表
