试卷代号：1116 座位号■ 中央广播电视大学2007一2008学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 机械专业 机电控制工程基础 试题 2008年1月 题 号 二 三 四 五 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、填空（每小题3分，共30分） 1.为了实现闭环控制，必须对 量进行测量，并将测量的结果反馈到输入端与输入 量相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除 。 因此，整个控制系统形成一个 闭合回路。我们把输出量直接或间接地反馈到 端，形成闭环，参与控制的系 统，称作闭环控制系统。 2. 扰动量 输入量 控制器。 被控制对缘， 输出量 n 题图1 由图中系统可知，输入量直接经过控制器作用于被控制对象，当出现扰动时，没有人为干 预，输出量 按照输人量所期望的状态去工作，图中系统是一个 控制系统。 3.P小=，的原函数的初值0)= ,终值f(∞)= 713
试卷代号 :1116 座位号口 口 中央广播电视大学2007-2008学年度第一学期“开放本科”期末考试(半开卷) 机械专业 机电控制工程基础 试题 2008年 1月 题 号 四 五 总 分 分 数 得 分 评卷人 一、填空(每小题 3分 ，共 30分) 1.为了实现闭环控制，必须对 量进行测量 ，并将测量的结果反馈到输人端与输人 量相减得到偏差 ，再由偏差产生直接控制作用去消除 。因此，整个控制系统形成一个 闭合回路。我们把输 出量直接或间接地反馈到 端 ，形成 闭环，参与控制的系 统 ，称作闭环控制系统 。 题 图 由图中系统可知，输人量直接经过控制器作用于被控制对象，当出现扰动时，没有人为干 预 ，输 出量 按照输入量所期望的状态去工作，图中系统是一个 控制系统 。 3. F[s:一_ ., Cs1T-二的原H}i }i`"J }IJ值‘:(。，--一一，终值 f(o^)= 713
4,) u.(E) 题图2 根据以上题图填空，RC 十4：(t)=u,(t) 5.wn和5这两个参数是决定二阶系统瞬态特性的非常重要的参数，那么可把二阶系统的 传递函数写成含有这两个参数的标准式，即Ge(s)= 6,已知线性系统的输入为x(t),输出为y(t),传递函数为G(s),则Y(x)= 7.当输人信号的角频率ω在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系 统的 8.当采样频率满足u,≥2时，则采样函数f·(t) 到原来的连续函数f(t)。 9.Ye)=兰+2+1所对应的y(kT)的前三项是(0)，(T),(2T)依次是 3一x 10.如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为 系统，其输入、 输出关系常用差分方程来描述。 711
题图 2 根据 以上题 图填空 ，RC 十u}(t)=u, .。。和 夸这两个参数是决定二阶系统瞬态特性的非常重要的参数，那么可把二阶系统的 传递函数写成含有这两个参数的标准式 ，即 G,}(s)= .已知线性 系统 的输 人 为 二(t)，输 出为 y(t)，传 递 函数 为 G(s)，则 Y (s) .当输入信号的角频率 。在某一范围内改变时所得到的一系列频率的响应称为这个系 统 的 当采样频率满足 。IZW}}ia、时，则采样函数 f` (t) 到原来的连续函数 了(约。 .Y(z)“ }3_ ~ ‘ 沁 所对应的y(k7')的前三项是y(o>, y(T),y(21'>依次是 Z + 9 白 之 十 10.如果在系统中只有离散信 输出关系常用差分方程来描述 7L1 号而没有连续信号，则称此系统为____ 系统 ，其输人
得分 评卷人 二、单项选择（每小题5分，共25分） 1.函数f(t)、f(t一x)波形如题图3所示，若L[f(t)]=F(s),则L[f(t一t)]=()。 f(t f(tt】 题图3 A.eF(s) B.e F(s) C.eF(s) D.eF(s) 2.二阶系统的瞬态响应为一单调上升曲线，如题图4所示，那么系统的阻尼比可能为以下 () 0 题图4 A.0 B.1 C.0.5 D.0.75 3.以下图形4为输入x(t)波形，图b为输出y(t)波形，所描述的是一个( ) y) 0 0 题图5 A,积分环节 B.微分环节 .惯性环节 1).时滞环节 715
得 分 }评卷人 二、单项选择(每小题 5分 ，共 25分 ) 1.函数 f(t).f(t--r)波形如题图3所示，若 L[f<t)]='F(s)，则 L[f Ct-t)]=< 岌 f(t沙 / (}- ti) 题图 } a.e C.e 究F(、) 丁厂<s) B. e'} F(‘) D. e= 2.二阶系统的瞬态响应为一单调上升曲线 ，如题图 F(s) 4所示 ，那么系统的阻尼 比可能为以下 ( ) y'(t) 题图 a }. o C.0.5 1 n. 7 B I) 3.以下图形 ‘、为输人 、一(t}波形，图b为输出y Cr)波形，所描述的是一个( x.(t) 则 0 T 题图 5 积分环节 惯性环节 微分环节 时滞 环 节 7}几
4.题图中R-C电路的幅频特性为( R () 0 x (t) y (t) 题图6 1 A千T B √1+(Tw)2 C. 1 1-(Tw)月 D.1+T@l 5.Z变换的数学表达式为()。 A.F()= f(kT)之 B.F()= f(kT) C.F()= Sf(T) D.F(2)= k-0 得分 评卷人 三、判断题（每小题3分，共15分】 1.步进电机控制刀架进给机构属于闭环控制系统。() 2.图中所示的频率特性-一定不是一个积分环节。() L(⊙) ① 0 -20c/什倍频 ② 20H 中（⊙）米 11/T10 1000 0 45° 90% 题图7 71G
4.题图中 尺一C电路的幅频特性为( )。 R a (t) x 0'}t) y (t) 题图 6 八。一上一 、厅干1了 },万1- }` C一一一生一一 力 二两丽了 D 1 }1十了.}} 5.Z变换 的数学表达式为 ( )。 A. F}})一艺f > },'. }` } ti一二fC/Ch)}k },}`(二，一} k 竺一0 fc})二一2 一导 三、判断题(每小题 3分，共 15分) 一卜 尸 卜 I L l.步进电机控制刀架进给机构属于闭环控制系统。( ) 2图中所示的频率特性一定不是一个积分环节 。( ) 以Q) 0 ①* 一\< 一2aa}/倍频 ② 中(。) 题 图 7 7,;
3.系统如图所示，G(s)为一个串联校正装置，实现起来比较简单。() X(s Y(s) G(s) G2(s) G.(s) H(s) 题图8 4,有一弹簧、质量块、阻尼器机械系统，如图所示，那么以外力f(t)为输入量，位移y(t)为 输出量的运动微分方程式是一个一阶微分方程式。() 题图9 5.开环对数幅频曲线为L(w),对数相频特性曲线为(w),当K增大时，L()向上平移，9 (w)不变。() 得分 评卷人 四、(10分) 设单位反馈系统的开环传递函数为G()= s(5s+1) 试求系统的超调量和调节时间t,(5%)。 717
3.系统如图所示 ，G。(、)为一个串联校正装置 ，实现起来比较简单。 题图 8 4.有一弹簧 、质量块、阻尼器机械系统 ，如图所示 ，那么以外力 .厂t)为输人量，位移 厂 r)为 输出量的运动微分方程式是一个一阶微分方程式。 fit) 题图 9 }.丁于环对数幅频曲线为L(},) ,对数相频特性曲线为杯cu)当K增大时，L(c})向土平移，甲 (。)不变 。 得 分 评卷人 四、(10分) 设单位反馈系统的开环传递函数为 G,;<s)=、(5、一{一1 试求系统的超调量和调节时间t(5coda i' l 7
得分评卷人 五、(20分)】 试补充完成以下求图示系统稳态误差的过程。 et) e*() 1 ( T=0.1秒 s0.1s+1) 题图10 解：系统的开环脉冲传递函数为： G=2[o.+D]-2[片-l 1 】 (1-e-1)x =1-g-1=eig=(-1)g-e可 0.632≈ =(2-10(2-0.3687 稳态误差系数： 0.632x 1)K,=limG.(9=ine-i)c-0.368)= (3分) A.oo B.0 C.2 (2)K,-im(e-1DG.(e)= (3分) A.1 B.0 C.10 718
五、(20分 ) 试补充完成以下求图示系统稳态误差的过程。 《t) } -e (t) T=`'0禹.1' }' e*(t) c(t} s(0.1s + 1) 题 图 i0 解:系统的开环脉冲传递函数为 : 〔子走(· ，一2〔`<o. }}+1)1 」一z} L 生“--共十iu]」 l一 之一} 1一 e一for, (1一e一‘): Cz一 1)(z一 e 0. 6322 (z一 1)(z一 0. 368) 稳 态误 差 系数 : (1)KY=liraG、(、) 二一介] 一1 二;一t‘} z一 1Q). (6之3一2z0. 368一)_ (3分) 八 泣它 B.0 C.2 (2)、二一令一::(一‘)(A(·)- (3分) }3. 0 C. 1U 718
(3)K.=六m(e-10PG.()= (3分) A.1 B.0 C.10 (4)位置误差e"(∞)= (3分) A.1 B.0 C.10 (5)速度误差e·(o)= (4分) A.0.1 B.0 C.1 (6)加速度误差e·= (4分) A.oo B.0 C.2 719
(3)K二喜 1‘l二i一m1(:一1)ZGE(、)一 (3分) C. 10 (4)位置误差 e*(二)= (3分 ) B.0 C_ 10 <5)速度误差 e"(二)= (4分 ) A. 0 B.0 (6)加速度误差 e*= (4分) A_ 。。 B_0 C. 2 719
试卷代号：1116 中央广播电视大学2007一2008学年度第一学期“开放本科”期末考试（半开卷） 机械专业机电控制工程基础试题答案及评分标准 (供参考) 2008年1月 一、填空（每小题3分，共30分】 1.输出 偏差 输入 2.不能 开环 3.0 4.d() w品 5.2+2X知s+w 6.G(s)·X(s) 7.频率特性 8.能无失真地恢复 9.123 10.离散 二、单项选择（每小题5分，共25分） 1.A 2.B 3.1) 4.B 5.A 三、判断题(15分) 1.错误 2.正确 3.错误 4.错误 5.正确 720
试卷代号:1116 中央广播电视大学2007-2008学年度第一学期“开放本科”期末考试(半开卷) 机械专业 机电控制工程基础 试题答案及评分标准 (供参考) 2008年 1月 一、填空(每小题 3分 ，共 30分 ) 输 出 不能 偏差 输人 开环 3. 0 1 du}(t) dt w; s2+2 }cus -I-武 6. G(、)·X(、) 频率特性 能无失真地恢复 9. 1 2 3 10.离散 二、单项选择(每小题 5分，共 2 分) 1.A Z.B 3.1) 三、判断题(巧 分) 1.错误 2.正确 3.错误 东 错误 5.1}}确 720 4.B 5.A
四、(10分) 解： 根据题目给出条件可知闭环传递函数为 Gg(s)=F千0.2s+1 W 与二阶系统传递函数标准形式十20s十a相比较可得如=1,2a=0.2.即m,=1. 5=0.1. 故，单位阶跃响应的性能指标为 6%=e-7X100%=73.1% (5分) 6,(5%)=3=、3 a.0.1X=30秒 (5分) 五、(20分) 答案： 稳态误差系数： (1)A (2)C (3)B (4)B (5)A (6)A 721
四、(10分) 解 : 根据题 目给出条件可知闭环传递 函数为 G。(、)一一 护斗一0典. 2、一十丁1 之 与二阶系统传递函数标准形式二不.(J一二 相比较可得w� = ‘一‘”“、~’‘“‘亡“朴‘’}u-,.一”、2} 2 }ws }-w’曰}} ,}“‘“一” .1。 故 ，单位阶跃响应的性能指标为 。%一。一‘、厅二了X100%一73. 1 ，2如 二。.2，即 。，二 (5分 ) 3 3 艺、又刁 r} )- — 今 二一 二，二t- = ,i U 不,} 孙 。 U.1X1 C}分) 五、(20分) 答 案 : 稳态误差系数: (1)A (2)C (3)B 〔4)B (5)A (6)A