机械控制工程基础参考答案B卷

《机械工程控制基础》课程考试试卷 B 参考答案一.填空题1.对控制系统的基本规定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控制系统 和闭环控制系统。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.稳态误差 反映出稳态响应偏离系统希望值的限度，它用来衡量系统控制精度的限度。5.一阶系统.的单位阶跃响应的表达是 1 e t/T 。6.有系统的性能指标根据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，并且与输入信号的类型有关。9.脉冲信号可以用来反映系统的抗冲击能力。10. 阶跃信号的拉氏变换是 1/s。二.如图为电路。求输入电压 u 与输出电压 u 之间的微分方程，并求出该电路的 i0传递函数。七 R %uf-^~0(a)(b)u.L Cu°解答：跟据电压定律得_£RCd2u ______ 0 dt2u dt0du0G (s)RC dtRCsRCs 1d2u -------- i dt2求拉氏变换与反变换1.求^[0. 5 ta]解答：土 A、3 s2.求 gt[―㊁~J(s 1) s 2)解答：=3e t 6te2t分析题1、化简框图，并求出闭环传递函数X/S)H2(S)O（S）Xi(s)G1G2G31 G G H G^G ~~G G H2321231212、图示机械系统由质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 K 和外力 f(t)组成的机械动力系统。图(a)中 x°(t)是输出位移。当外力 f(t)施加 3 牛顿阶跃力后，记录仪上记录质量 m物体的时间响应曲线如(b)图所示。试求：1)该系统的微分方程数学模型和传递函数；2)该系统的弹簧刚度质量 m、阻尼系数 C、弹簧刚度 k；XoS)解:3）时间响应性能指标：上升时间 t、调整时间 t、振荡频数 N、稳态误差 e。srss解答:解：1）对于该系统有:ms 2 cs klimx t limst 0s 0H e 1!imsrnsr-cs3ktpx095 1%9.5%1.0再由虹 2求得 m=0.78。. m n图（b）响应曲线cx0kx t02）求 k 由 Laplace 变换的终值定理可知:=1.0,因此 k=3.x_0又 由 式M1% 求得=0.6将 t 2,0.6 代入七pp:丁 T 中，得尸.d n Y96。图（a）机械系统WWW求 c 由 2% ,求得 c=1.83.n / m3）求 tst 一 2.55 取=0.05 时）snt ——3.40 取=0.02 时）snJ12arcta 0. 91t 2. 323rd求 N1.5」12取=0.05 时，N =0.64取=0.02 时，N 气 1一 1 =0.85求 ess当输入为阶跃信号时，系统的稳态误差为:1e ss 1 Kp对于 0 型系统 K p K 1,代入式中求得:e...