機電控制工程基礎綜合練習(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ）A閉環控制； B開環控制 C正反饋控制 D連續信號控制答：A 解析：根據閉環控制系統的具體應用進行選擇。5．自動售貨機控制屬于 。（ ）A閉環控制； B開環控制 C正反饋控制 D連續信號控制答：B 解析：根據開環控制系統的具體應用進行選擇。三、判斷題2. 若系統的輸出量對系統沒有控制作用，則該控制系統稱為開環控制系統。正確。 解析：根據開環控制系統的定義來進行判斷。2．火炮跟蹤系統屬于開環控制系統。錯誤。 解析：根據開環控制系統的具體應用進行判斷。3．自動洗衣機屬于閉環控制系統。錯誤。 解析：根據開環控制系統的具體應用進行判斷。4．步進電機控制刀架進給機構屬于閉環控制系統。錯誤。 解析：根據開環控制系統的具體應用進行判斷。5．當系統的輸出量對系統有控制作用時，系統稱為閉環控制系統。正確。 解析：根據閉環控制系統的定義來進行判斷。第二章 習題答案一、填空，它的拉氏變換的表達式為 。 解析：根據拉氏變換的定義填空。 。 單位沖擊函數 解析：“單位階躍函數對時間求導的結果是單位沖擊函數”是一個基本常識。 。 解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。 。 1 解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。 。 解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。= ，終值= 0 , 1 解析：根據拉氏變換的基本性質求取，初值定理：。 終值定理：/ ，則初值=（ ）。 0 解析：根據拉氏變換的基本性質求取，初值定理：。 。 解析：根據位移性質 若，則 這個性質表明，函數乘以后的拉氏變換等于的拉氏變換中的參變量用代換。求的拉氏變換。因為 故 ，則 。 解析：根據位移性質若，則 證明：令 則 這個性質表明，函數乘以后的拉氏變換等于的拉氏變換中的參變量用代換。，則 。 解析： 根據拉氏變換的延遲特性求解， 令 代入上式得 這個性質表明，時間函數f(t)的變量在時間軸位移t，其拉氏變換等于f(t)的拉氏變換F(s)乘以指數因子。二、選擇（ ）。A. B. C. D. 答：B 解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。（ ）。 A. B. C. D. 答：C解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。3．脈沖函數的拉氏變換為（ ）。 A． 0 B. ∞ C. 常數 D. 變量 答：C解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。4.，則（ ）。A. 5 B. 1 C. 0 D. 答：A解析：特殊函數的拉普拉斯變換結果。 ，其原函數的終值（ ）。A． ∞ B. 0 C. D. ：D解析：根據拉氏變換的基本性質求取，終值定理：。 ，其原函數的終值（ ）。A. 0 B. ∞ C. D. 3 答：C解析：根據拉氏變換的基本性質求取，終值定理：。 ，其反變換f (t)為（ ）。 A. B. C. D. 答：B解析：首先，為整數，求的拉氏變換。由于，且，由拉氏變換微分性質得 ，又因故 然后 根據拉氏變換的延遲特性求解， 令 代入上式得 因此L[]=，其反變換f (t)為（ ）。 A. B. C. D. 答：C解析：由部分分式法求解。9. 的拉氏變換為（ ）。 A. B. C. D. 答：C解析：根據位移性質若，則這個性質表明，函數乘以后的拉氏變換等于的拉氏變換中的參變量用代換。求的拉氏變換。因為 故 （ ）。 a 0 τ tA. B. C. D. 答：A解析：根據典型斜坡函數以及階躍函數的拉氏變換結果和拉氏變換的延遲特性求解。三、判斷1．滿足狄利赫利條件的函數f(t)的拉普拉斯變換為，積分的結果取決于參數t和s， F(s)稱為f(t)的象函數，而f(t)為F(s)的原函數。錯誤 解析：以上定義式為定積分，積分限0和165。是固定的，所以積分的結果與t無關，而只取決于參數s ，因此，它是復數s的函數。=，則=0。錯誤解析：根據拉氏反變換的結果進行判斷。 ，則為。正確 解析：由部分分式法求解。4．單位拋物線函數為 ，其拉普拉斯變換結果為。錯誤 解析： 根據拉普拉斯變換的定義，單位拋物線函數的拉普拉斯變換為 5．已知，的拉氏變換為。錯誤解析：應用線性性質， 。第三章 習題一、填空 。數學模型解析:根據數學模型的定義式來填空。， 與 之比稱為線性系統（或元件）的傳遞函數。 輸出量的拉氏變換；輸入量的拉氏變換解析：傳遞函數的定義式。 和非線性控制系統。 線性控制系統解析：根據自動控制系統的分類的基本概念來填空。 的數學表達式，或者說是描述系統內部變量之間關系的數學表達式。 瞬態特性解析：建立數學模型的功能和作用。,方程是 的，這種系統叫線性系統。線性解析：線性系統的基本概念。6． 環節的傳遞函數是 。慣性解析：慣性環節的基本定義式。7．題圖根據以上題圖填空， 解析：根據電容電流與電壓的關系以及電路歐姆定理來解答。8．運動方程式描述的是一個 。慣性環節解析：根據慣性環節的微分表達式來填空。二、選擇(t)，輸出y(t)，傳遞函數G(s)，則正確的關系是 。( )A. B. C. D. 答： B解析：根據傳遞函數的定義, ，所以。 。( )A. 輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比 B. 零初始條件下，輸出與輸入之比C. 零初始條件下，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換之比 答： C解析：傳遞函數的定義。3. 已知系統的傳遞函數為，則該系統的時域原函數g(t)是 。( )A. B. C. D. 答： B解析：根據部分分式展開，所以的反變換為。 。（ ）A. 時滯環節 B. 振蕩環節 C. 微分環節 D. 慣性環節答：A解析：時滯環節的微分方程為其傳遞函數 ；其單位階躍響應為（ ）A. B. C. D. 答：B解析：一階系統的傳遞函數為 ，其階躍響應的傳遞函數為，進行部分分式分解得：，因此其反變換為。6．設有一彈簧、質量、阻尼器機械系統，如圖所示，以外力f(t)為輸入量，位移y(t)為輸出量的運動微分方程式可以對圖中系統進行描述，那么這個微分方程的階次是：（ ）A. 1 B. 2 C. 3 D. 4答：B解析：彈簧振子是二階系統。7．下圖所示的系統開環傳遞函數為（ ）。 圖A. ； B. ；C. ； D. 答：C解析：首先要注意題目要求求出開環傳遞函數，觀察A ，B，D答案都不對，因為它們的分子上都不含，所以只有C符合要求。8．以下圖形 a為輸入x(t)波形，圖b為輸出y(t)波形，所描述的是一個（ ） a b B. 微分環節 C. 慣性環節 D. 時滯環節答案：D解析：顯然輸出比輸入之后遲后了一些，這是一個時滯環節。三、判斷2． 數學模型是描述系統穩態特性的數學表達式。 錯誤解析：根據數學模型的定義式來判斷。2．如果系統的數學模型方程是線性的，這種系統叫線性系統。正確解析：根據線性系統的定義來判斷。，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換的比。錯誤解析：一定要注意，傳遞函數是指初始條件為零時，輸出的拉氏變換與輸入的拉氏變換的比。4．傳遞函數反映系統本身的瞬態特性，與輸入有關。錯誤解析：傳遞函數的特點是與輸入無關，只與系統自身結構、參數有關。5．對于可實現的物理系統，傳遞函數分母中s的階次必大于分子中s的階次。正確解析：根據傳遞函數的特點來判斷。6．傳遞函數并不反映系統的物理結構。正確解析：這是傳遞函數的特點。7．不同的物理系統，可以有相同的傳遞函數，傳遞函數與初始條件無關。正確解析：這是傳遞函數的特點。8．比例環節（放大環節）的輸出量與輸入量的關系為，K是一個變量。錯誤解析：根據比例環節的定義，比例環節（放大環節）輸出量與輸入量的關系為式中 ── 環節的放大系數（常數）。9．比例環節的傳遞函數為 。正確解析：根據比例環節的定義來判斷。10．常見的電子放大器，齒輪減速器，杠桿等均屬于比例環節。正確解析：根據比例環節的實際應用來判斷。11．當輸入x(t)為單位階躍信號時，輸出y(t)如圖所示，那么這個系統一定是一個微分環節。 錯誤解析：根據圖像可以看出，輸出是輸入的積分，所以這個系統是一個積分環節。第四章 習題答案一、填空1．電源突然接通，負荷的突然變化，指令的突然轉換等等，均可視為 。答案：階躍作用解析：根據階躍信號的定義以及物理意義來填空。2． 函數δ(t) 可認為是在間斷點上單位階躍函數對時間的導數。答案：單位脈沖解析：這