机械工程控制基础期末试卷及答案

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1、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。解答：输出量：炉温。输入量：给定电压信号。被控对象：电炉。系统包括：电位器、放大器、电机、减速器以及自藕调压器、热电偶。原理方框图：三．如图2为电路。求输入电压与输出电压之间的微分方程，并求出该电路的传递函数。（10分）图2解答：跟据电压定律得四、求拉氏变换与反变换1．求解答：2．求解答：=七、图示机械系统由质量m、阻尼系数C、弹簧刚度K和外力组成的机械动力系统。图(a)中是输出位移。当外力施加

2、3牛顿阶跃力后，记录仪上记录质量m物体的时间响应曲线如（b）图所示。试求：1）该系统的微分方程数学模型和传递函数；(4分)2）该系统的弹簧刚度质量m、阻尼系数C、弹簧刚度k；（3分）3）时间响应性能指标：上升时间、调整时间、振荡频数、稳态误差（5分）。图(a)机械系统图（b）响应曲线解答：解：1）对于该系统有：故2）求k由Laplace变换的终值定理可知：而=1.0，因此k=3.求m，由得：又由式求得=0.6将0.6代入中，得=1.96。再由求得m=0.78。求c由，求得c=1.83.3）求2.55(取=0.05时)3.40(取=0.02时)求0

3、.912.323求N取=0.05时，=0.64取=0.02时，=0.85求当输入为阶跃信号时，系统的稳态误差为：对于0型系统，代入式中求得：=0.5八、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作用下的分别是多少？（8分）解答：该系统为单位负反馈且为0型系统，k=11,所以该系统在单位阶跃和单位恒速信号作用下的分别是、¥。在单位脉冲信号作用下的稳态误差为九、设有如图所示的反馈控制系统，试求根据劳斯判据确定传递函数k值的取值范围解答：系统的特征方程：可展开为：列出劳斯数列：k>0,30-k>0<0k<30

4、二、系统结构图如下图所示，求（15分）三、已知单位反馈系统的开环传递函数为，确定使系统稳定时参数的取值范围。（15分）四、系统方框图如右图所示，要求超调量σ%=16.3%，峰值时间tp=1秒，求放大器放大倍数K和反馈校正微分时间常数T。（15分）（提示：）五、已知单位负反馈系统的开环传递函数为，求系统的幅值穿越频率、相位穿越频率、幅值裕度、相位裕度、并判断闭环系统的稳定性。（15分）2010年秋季《机械控制工程基础》试卷B答案第二题：（15分）第三题：（15分）闭环传递函数为：无论K取何值，闭环系统都不稳定。第四题：（15分）闭环传递函数为：；；

5、则：，；第五题：（15分）则：则：机械工程控制基础试题四、计算题（30分）一一H1/G2G1G2H2R(S)C(S)一一H1G1G2H2R(S)C(S)1、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。一H1/G2G1R(S)C(S)G21+G2H2解：一H1/G2R(S)C(S)G1G21+G2H2R(S)C(S)G1G21+G2H2+G1H12、设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线。解：该系统开环增益K＝100；有一个积分环节，即v＝1；低频渐近线通过（1，20lg100）这点，即通过（1，40）这点斜率为－20dB/dec；有

6、两个惯性环节，对应转折频率为，，斜率分别增加－20dB/dec系统对数幅频特性曲线如下所示。L(w)/dB20dB/dec40dB/dec1010060dB/decw(rad/s)01403、设系统特征方程为试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。解：用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别，a4=1，a3=5，a2=2，a1=4，a0=3均大于零，且有所以，此系统是不稳定的。上文已完。下文为附加公文范文，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢！在全县建制村合并工作动员大会上的讲话同志们：今天的会议非常重要，主要任务是对我县建制村合并工作进行动员部署、鼓劲

7、加油，确保此项改革任务紧锣密鼓铺开、雷厉风行推进，不折不扣完成。县委、县政府高度重视这项改革，已开展了一系列前期工作。去年11月，专门成立以***同志为组长的县建制村合并工作领导小组，组织调研组深入各乡镇开展了合村调研，多次听取情况汇报，明确了原则方向，并经多次会商、反复细化，完善了工作方案及相关政策文件；县政府常务会议、县委常委会议对建制村合并工作方案及配套政策进行了专题研究，对全县及各乡镇的合村目标任务进行了明确。可以说，县委、县政府对这项改革的决策是慎重的、考虑是细致的、目标是明确的、方案是成熟的、态度也是极其坚定的。刚才，***同志对全县

8、建制村合并工作进行了安排部署，***同志宣布了相关工作纪律，希望大家认真学习领会，切实抓好落实。下面，我强调三点意见。一、必须高度统一思