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试卷代号 :1116 座位号rn 国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放本科"期末考试 机电控制工程基础 试题(半开卷)

2017 年1月五四E

一、单项选择题(共15 分,每小题

3 分)

1 一阶系统的传递函数为注1 '则其时间常数为( ).

A. O.

5 C.

2 B.5 D.l 2. 已知线性系统的输入为单位阶跃函数,系统传递函数为 G( 吵,则输出 Y(s) 的正确表达 式是( ). G(s) A.y(t)=L-

1 [→~J G(s) B. Y(s)= 一一→ s C. X(s)=Y(s) ? G(s) D. Y(s)=s. G(s) 3. 二阶欠阻尼系统在阶跃输入下的输出响应表现为( ). A. 衰减振荡 B. 单调上升并趋于稳态值 c. 振荡发散 D. 等幅振荡 4. 理想纯微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为( )的直线. A. +20dB/dec C.OdB/dec B. -20dB/dec D. 十40dB/dec 5. 时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是( ). A. 三角函数 C. 抛物线函数 B.斜坡函数 D. 阶跃函数

403 |得分 l 评卷人| | I I

二、判断题 (10 分) 6. 传递函数只与系统结构参数有关,与输出量、输入量无关( ). 7. 惯性环节的时间常数越大,则系统的快速性越好( ). 8. 某环节的输出量与输入量的关系为 y(t) =Kx(t) , K 是一个常数,则称其为惯性环节 ( ).

三、填空题(共30 分,每空

2 分) 9. 将被控量的全部或部分反馈回系统的输入端,参与系统的控制,这种控制方式称为 10. 单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是

1 1.对于负反馈结构的系统,其前向通道传递函数为 G(s) ,反馈通道的传递函数为 H (s) ,则系统的开环传递函数为 ,闭环传递函数为 5(s 十2) 12. 系统的传递函数为 Gω= 一-一则该系统零点为 ,极点为 s(s 十的' 13. 典型惯性环节的传递函数为 ,一阶微分环节的传递函数为 14. 二阶过阻尼系统的两个极点分布于 统的两个极点分布于 15. 某环节的传递函数为 2s ,则它的幅频特性的数学表达式是 性的数学表达式是

10 16. 系统的传递函数为 G(s)=;

丰2' 它包含的典型环节有 17. 系统根轨迹的起点是

404 ,终点是 ,二阶欠阻尼系 ,相频特 |得分 l 评卷人| | I I

四、(1

5 分} 18. 设单位负反馈系统的开环传递函数为 Gkb)=-2二一求 s(s 十6) , (1)系统的阻尼比巳和元阻尼自然频率 ωn;

(2) 系统在阶跃函数输入下的超调量 σ% 及调整时间 t5 (取5% 的误差带).

五、(1

5 分) C(S) 19. 已知系统的动态结构图如图

1 所凉,求系统的传递函数一一一 R(s) . 图1

六、 (15 分) 20. 巳知单位负反馈系统的开环传递函数如下 k 一…一一飞/gu r 飞KG求:(1)写出系统的闭环特征方程并确定使得闭环系统稳定的 K 的取值范围. (2) 当K=100 时,试确定系统的型别及开环增益的大小.

405 试卷代号 :1116 国家开放大学(中央广播电视大学 )2016 年秋季学期"开放本科"期末考试 机电控制工程基础 试题答案及评分标准(半开卷) (供参考)

一、单项选择题{每小题

3 分,共15 分} 1. C 2. B

二、判断题 (10 分) 6. .J (3 分) 7. X (3 分) 8. X (4 分)

三、填空题 (30 分,每空

2 分) 9. 反馈控制(或闭环控制)

1 10. - s 11. G(s)H(s) 12. -2 0, -4 G(s) 1+G(s) H(s) 3. A 4.A 13.G(5)=-L-G(s)=τs十1 或G(s)=Ts+1 Ts 十114. 负实轴的不同位置 复平面的左半平面 15. A(ω)=2ω cp( ω)=90. 16. 比例及惯性环节 17. 开环极点 开环零点

406 2017 年1月5. D

四、(1

5 分}

25 8(s 十6)

25 25 18. 解答: (1)系统闭环传递函数也 (s) = ~_一一一一→一=一一一一~一5s(s 十6) +25 S2 十6s 十25 1+--:-一←一S(8 十6) 与标准形式对比,可知苟同 =6 ,叫=25 故ωn=b , E=0.6(8 分) (2)σ%= ♂_,2 XI00%=e万言 X100%=9.5% t s =三-=ls(7 分) 0(7 分) (2) 将传递函数化成标准形式

100 50 GK(S) =一-一一-_一一-一一-一"'~/ s(s 十2) S(0.58 斗1) 可见,系统型别 v=l , 这是一个 I 型系统,开环增益为

50 0 (8 分) C(s) '-

10 分,107