山东科技大学：《机械工程控制基础》试卷

科目代码:410 请在答题纸〔本)上做题,在此试卷及草稿纸上做题无效 机械工程控制基础试卷 四、通过方程框图的等效变换方法求图3所示系统的传递函数Gs= C/s/R(s(11分) (共3页) 简答题(每小题7分,共49分) A②[[+②-[o (1)对控制系统的基本要求是什么 )什么是线性系统,其最重要的特性是什么? (3)什么是相似系统? 五、设温度计能在1分钟内指示出响应值的98%,并且假设温度计为一阶系统,传递函数为 (4)控制系统时间响应的瞬态响应反映哪方面的性能?而稳态响应反映哪方面的性能? G(s=l/(1s+1),求时间常数T。如果将此温度计放在容器人,容器内的温度以10°/in的速度 (5)什么是最小相位传递函数以及最小相位系统? 线性变化,求温度计划内的指示是多大?(10分) (6)控制系统稳定性的定义是什么? 六、某数控机床的位置随动系统的方框图如图4所示,试求 (7)一个系统稳定的充分和必要条件是什么? (1)阻尼比5及无阻尼固有频率 试说明如图1所示液面自动控制系统的工作原理。(10分) (2)该系统的;,M、(取Δ=2%)。(15分) (二阶系统计算参考公式: atarch 100%,t≥ 三、求图2所示系统的传递数G(s=Uo(s/Ui(x)。(10分) 图4 第1页 第2页

科目代码：410 请在答题纸（本）上做题，在此试卷及草稿纸上做题无效！ 机械工程控制基础试卷 （共 3 页） 一、简答题（每小题 7 分，共 49 分） （1）对控制系统的基本要求是什么？ （2）什么是线性系统，其最重要的特性是什么？ （3）什么是相似系统？ （4）控制系统时间响应的瞬态响应反映哪方面的性能？而稳态响应反映哪方面的性能？ （5）什么是最小相位传递函数以及最小相位系统？ （6）控制系统稳定性的定义是什么？ （7）一个系统稳定的充分和必要条件是什么？ 二、试说明如图 1 所示液面自动控制系统的工作原理。（10 分） 三、求图 2 所示系统的传递数 G(s)=Uo(s)/Ui(s)。（10 分） 第 1 页 四、通过方程框图的等效变换方法求图 3 所示系统的传递函数 G(s)=C(s)/R(s)。（11 分） 五、设温度计能在 1 分钟内指示出响应值的 98%，并且假设温度计为一阶系统，传递函数为 G(s)=1/（Ts+1），求时间常数 T。如果将此温度计放在容器人，容器内的温度以 10 C /min 的速度 线性变化，求温度计划内的指示是多大？（10 分） 六、某数控机床的位置随动系统的方框图如图 4 所示，试求： （1）阻尼比  及无阻尼固有频率 n ； （2）该系统的 tr、Mp、tp、ts（取 = 2% ）。（15 分） （二阶系统计算参考公式： 2 2 1 1 r n arctg t      − + = − 2 1 p n n t      = = − ， 2 1 M e P 100%   − − =  ， 2 1 4 ln 1 s n t   + −  取 = 2% ） 图 4 第 2 页 × K X0(s) a=9 1 s s( 1) + － Xj(s)+

七、系统结构如图5所示,当系统的输入r(t)=2sint时,测得系统的输出c(t)=4sn(45°)时, 试确定该系统的参数5,On(15分) 图5 八、系统的传递函数方框图如图6所示试确定K和a取何值时,系统将维持以角频率e=2-1 的持续振荡。(15分) K(s+1) 九、试根据下列开环频率特性应用 Nyquis图分析相应系统的稳定性(15分) G(oHGo) jo(l+ jo+ joO)

七、系统结构如图 5 所示，当系统的输入 r(t)=2sint 时，测得系统的输出 c(t)=4sin(t-45  )时， 试确定该系统的参数  ，n （15 分） 图 5 八、系统的传递函数方框图如图 6 所示。试确定 K 和  取何值时，系统将维持以角频率 1  2s − = 的持续振荡。（15 分） 九、试根据下列开环频率特性应用 Nyquist 图分析相应系统的稳定性（15 分） 10 ( ) ( ) (1 )(1 10 ) G j H j j j j      = + + 第 3 页 × c(t) 2 ( 2 ) n s s n  +  － r(t) + × X0(S) 3 2 ( 1) 2 1 K s s aS S + + + + － Xi（S） +