机械工程控制基础考试题库及答案详解

"机械工程控制基础考试题及答案借鉴" 本资源为机械工程控制基础考试题及答案借鉴，涵盖了控制系统的基本概念、线性控制系统、非线性控制系统、反馈控制系统、传递函数、稳态误差、频率特性、阻尼比、相频特性等知识点。 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用叠加原理，而非线性控制系统则不能。这是因为线性控制系统满足叠加原理，即系统的输出是输入的线性组合，而非线性控制系统不满足这个原理。 2. 反馈控制系统是根据输入量和反馈量的偏差进行调节的控制系统。这是因为反馈控制系统可以实时监控系统的输出，并根据输出结果进行调整，以达到预期的目标。 3. 在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差ess=0。这是因为0型系统可以追踪单位斜坡输入信号，而不产生稳态误差。 4. 当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是负数时，系统是稳定的。这是因为闭环控制系统的稳定性取决于特征方程的根的实部，如果所有根的实部都是负数，那么系统就是稳定的。 5. 方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和反馈连接。这是因为方框图是用来描述控制系统的结构和行为的图形表示方式，而串联连接、并联连接和反馈连接是三个基本的连接方式。 6. 线性定常系统的传递函数，是在初始条件为零时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。这是因为传递函数是用来描述系统的频率特性的数学模型，而线性定常系统的传递函数可以用拉氏变换来表示。 7. 函数te-at的拉氏变换为2/(s+a)。这是因为拉氏变换是一种数学工具，用来将时域信号转换为频域信号，而函数te-at的拉氏变换是2/(s+a)。 8. 线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为相频特性。这是因为相频特性是用来描述系统在正弦信号输入时的频率特性，而线性定常系统的相频特性是随频率而变化的。 9. 积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为-20dB/dec。这是因为积分环节是一种特殊的控制环节，而其对数幅频特性曲线是一条直线，斜率为-20dB/dec。 10. 二阶系统的阻尼比ξ为0时，响应曲线为等幅振荡。这是因为二阶系统的阻尼比ξ是用来描述系统的阻尼特性的参数，而ξ=0时，响应曲线为等幅振荡。 11. 在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差ess=0。这是因为Ⅱ型系统可以追踪单位斜坡输入信号，而不产生稳态误差。 12. 0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为0dB/dec，高度为20lgKp。这是因为0型系统的对数幅频特性在低频段是渐近线，而斜率为0dB/dec，高度为20lgKp。 13. 单位斜坡函数t的拉氏变换为1/s²。这是因为单位斜坡函数t的拉氏变换是一种数学工具，用来将时域信号转换为频域信号。 14. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。这是因为控制系统可以根据输入量的变化规律来分类，而恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统是三个基本的分类方式。 15. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、快速性和准确性。这是因为自动控制系统的性能要求可以从三个方面来评估，而稳定性、快速性和准确性是三个基本的性能指标。 16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与输入量、扰动量的形式无关。这是因为传递函数是用来描述系统的频率特性的数学模型，而系统的结构和参数是决定传递函数的主要因素。 17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和无阻尼自然振荡频率wn。这是因为二阶系统的动态性能可以用阻尼系数ξ和无阻尼自然振荡频率wn来描述，而这两个参数是决定系统动态性能的主要因素。 18. 设系统的频率特性G(jω)=R(ω)+jI(ω)，则幅频特性|G(jω)|=√(R²(ω)+I²(ω))。这是因为幅频特性是用来描述系统的频率特性的数学模型，而系统的频率特性可以用G(jω)=R(ω)+jI(ω)来表示。 19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I型系统、II型系统⋯，这是按开环传递函数的积分环节数来分类的。这是因为系统可以根据开环传递函数的积分环节数来分类，而0型系统、I型系统、II型系统都是根据这个分类方式来命名的。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的左部分。这是因为线性系统的稳定性取决于特征方程式的根的位置，而所有根在复平面的左部分是稳定的充分必要条件。 21. ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在第四象限，形状为半圆。这是因为惯性环节的频率特性可以用极坐标图来表示，而ω从0变化到+∞时，频率特性极坐标图在第四象限，形状为半圆。 22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是正弦函数。这是因为频域法是用来分析控制系统的数学工具，而正弦函数是最常用的典型输入信号。