机械控制工程基础期末试卷答案2

机械工程控制基础期末试卷 《机械控制工程基础》试卷第 1 页 共 12 页 一. 填空题(每小题2.5 分，共25 分) 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 开环系统 和 闭环系统 。 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． 误差响应 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11Ts 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，而且与 的类型有关。 9． 脉冲信号可以用来反映系统的 。 10. 阶跃信号的拉氏变换是 。 二． 图1 为利用加热器控制炉温的反馈系统（10 分） 电压放大功率放大可逆电机+-自偶调压器~220VUf+给定毫伏信号+-电炉热电偶加热器UeUg炉温控制系统减速器- 图1 炉温控制结构图 试求系统的输出量、输入量、被 控对象 和系统各 部 分的组 成 ，且画 出原 理 方框 图，说 明其工作 原 理 。 三 、如 图2 为电路 。求输入电压iu 与输出电压0u 之 间 的微分方程， 并 求该 电路 的传递函数（1 0 分） 图2 Ru0uiLCu0uiCu0uiR(a)(b)(c)机械工程控制基础期末试卷 《机械控制工程基础》试卷第 2 页 共 12 页 四、求拉氏变换与反变换 (1 0 分) 1． 求 [0.5]tte（5 分） 2． 求13[](1)(2)sss（5 分） 五、化简图 3 所示的框图，并求出闭环传递函数（1 0 分） 机械工程控制基础期末试卷 《机械控制工程基础》试卷第 3 页 共 12 页 G1(S)G2(S)G3(S)H1(S)H2(S)Xi(S)XO(S) 图 3 机械工程控制基础期末试卷 《机械控制工程基础》试卷第 4 页 共 12 页 六、图 4 示机械系统由质量 m 、阻尼系数 C、弹簧刚度 K 和外力)(tf组成的机械动力系统。图 4(a)中)(txo是输出位移。当外力)(tf施加 3 牛顿阶跃力后(恒速信号)，记录仪上记录质量 m 物体的时间响应曲线如图 4（b）所示。试求： 1）该系统的微分方程数学模型和传递函数；(5 分) 2）该系统的自由频率n 、阻尼比；(2 分) 3）该系统的弹簧刚度质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 k；（3 分） 4）时间响应性能指标：上升时间...