机械控制工程基础参考答案B卷

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1、机械工程控制基础期末试卷《机械工程控制基础》课程考试试卷B参考答案一.填空题1．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。2．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。3．在控制工程基础课程中描述系统的数学模型有微分方程、传递函数等。4．稳态误差反映出稳态响应偏离系统希望值的程度，它用来衡量系统控制精度的程度。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频域性能指标。7．频率响应是线性定常系统对谐波输入的稳态响应。8．稳态误差不仅取决于系统自身的结构参数，而且

2、与输入信号的类型有关。9．脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。10.阶跃信号的拉氏变换是1/s。二．如图为电路。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。解答：跟据电压定律得求拉氏变换与反变换1．求《机械控制工程基础》试卷第6页共6页机械工程控制基础期末试卷解答：1．求解答：=三、分析题1、化简框图，并求出闭环传递函数图4解：G1G2G3H2H1/G3Xi(s)Xo(s)__+《机械控制工程基础》试卷第6页共6页机械工程控制基础期末试卷H1/G3Xi(s)Xo(s)__Xi(s)Xo(s)2、图示机械系统由质量m、阻

3、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；2）该系统的弹簧刚度质量m、阻尼系数C、弹簧刚度k；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。图(a)机械系统图（b）响应曲线解答：解：1）对于该系统有：故《机械控制工程基础》试卷第6页共6页机械工程控制基础期末试卷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，

4、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0.912.323求N《机械控制工程基础》试卷第6页共6页机械工程控制基础期末试卷取=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：=0.53、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？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、¥

5、。在单位脉冲信号作用下的稳态误差为4、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：《机械控制工程基础》试卷第6页共6页机械工程控制基础期末试卷系统的特征方程：可展开为：列出劳斯数列：k>0,30-k>0<0k<30《机械控制工程基础》试卷第6页共6页