国家开放大学23春机电控制工程基础形考任务(资料答案)
时间:2023-05-06 点击:322次
00
国家开放大学23春机电控制工程基础形考任务(资料答案) 形考任务1（形考占比20%） 试卷总分:100 得分:100一、判断题（共20道，每道2分） 1.自动控制就是在人直接参与的情况下，利用控制装置使生产过程的输出量按照给定的规律运行或变化。 2.反馈控制系统通常是指正反馈。 3.所谓反馈控制系统就是的系统的输出必须全部返回到输入端。 4.给定量的变化规律是事先不能确定的，而输出量能够准确、迅速的复现给定量，这样的系统称之为随动系统。 5.自动控制技不能提高劳动生产率。 6.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加时，输出量的暂态过程一定是衰减振荡。 7.对于一般的控制系统，当给定量或扰动量突然增加某一给定值时，输出量的暂态过程可能出现单调过程。 8.被控制对象是指要求实现自动控制的机器、设备或生产过程。 9.任何物理系统的特性，精确地说都是非线性的，但在误差允许范围内，可以将非线性特性线性化。 10.自动控制中的基本的控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。? 11.?一个动态环节的传递函数为1/s，则该环节为一个微分环节。 12.控制系统的数学模型不仅和系统自身的结构参数有关，还和外输入有关。 13.控制系统的传递函数取决于自身的结构与参数，和外输入无关。 14.?传递函数模型可以用来描述线性系统，也可以用来描述非线性系统。 15.系统的传递函数为{图}则该系统有两个极点。 16.传递函数是物理系统的数学模型，但不能反映物理系统的性质，因而不同的物理系统能有相同的传递函数。 17.某环节的输出量与输入量的关系为y(t)=Kx(t)，K是一个常数，则称其为比例环节。 18.对于同一系统，根据所研究问题的不同，可以选取不同的量作为输入量和输出量，所得到的传递函数模型是不同的。 19.在零初始条件下，传递函数定义为输出和输入之比。 20.控制系统传递函数分子中s的最高阶次表示系统的阶数。 二、单项选择题（共20道，每道3分） 21.开环控制系统的精度主要取决于???????????????? ?。 A.反馈元件 B.放大元件 C.校正元件 D.系统的校准精度 22.反馈控制系统通常是指???????? 。 A.正反馈 B.负反馈 C.干扰反馈 D.混合反馈 23.如果系统的输出端和输入端之间不存在反馈回路，这样的系统一定是? ? ? ? ? ? ? ??。 A.开环控制系统 B.正反馈环控制系统 C.闭环控制系统 D.复合反馈系统 24.输出端与输入端间存在反馈回路的系统一定是????????????? ?。 A.开环控制系统 B.正反馈环控制系统 C.闭环控制系统 D.有差控制系统 25.数控机床系统是由程序输入设备、运算控制器和执行机构等组成，它属于以下? ? ????????????????。 A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.开环系统 26.? ? ? ? ? ?是控制信号与主反馈信号之差。 A.偏差信号 B.误差信号 C.输出信号 D.干扰信号 27.? ? ? ? ? ? ? ???是指系统输出量的实际值与希望值之差。 A.偏差信号 B.误差信号 C.输出信号 D.干扰信号 28.以下?????????? ?的给定量是一个恒值。 A.无静差系统 B.有静差系统 C.脉冲控制系统 D.恒值控制系统 29.输入量为已知给定值的时间函数的控制系统被称为???????????? ?。 A.程序控制系统 B.有静差系统 C.脉冲控制系统 D.恒值控制系统 30.? ? ??? ? ??? ??是控制系统正常工作的首要条件，而且是最重要的条件。 A.平滑性 B.快速性 C.准确性 D.稳定性 31.已知线性系统的输入为单位阶跃函数，系统传递函数为G(s)，则输出Y(s)的正确表达式是? ????????????? ??。 A.{图} B.{图} C.X(s)=Y(s)·G(s) D.Y(s)=s·G(s) 32.传递函数{图}表示????????????? ?环节。 A.微分 B.积分 C.比例 D.滞后 33.控制系统闭环传递函数的分母多项式的根称为该系统的? ??????????????????。 A.开环极点 B.闭环极点 C.闭环零点 D.开环零点 34.控制系统闭环传递函数的分子多项式的根称为该系统的????????????????????。 A.开环极点 B.闭环极点 C.闭环零点 D.开环零点 35.单位斜坡函数的拉氏变换式为???? ????????。 A.s B.1/s C.1/s2 D.1 36.一阶系统的传递函数为{图}则其时间常数为?? ?? ?? ? ? ?。 A.0.5 B.4 C.2 D.1 37.已知线性系统的输入x(t)，输出y(t)，传递函数G(s)，则正确的关系是?? ????。 A.?y(t)=x(t)·L-1[G(s)] B.Y(s)=G(s)·X(s) C.X(s)=Y(s)·G(s) D.Y(s)=G(s)/X(s) 38.控制系统的传递函数为{图}则该系统的极点为? ??????????????。 A.0, -2, -0.25 B.0, -2, -2 C.0, 0, -2, -0.25 D.0, 0, 2, 0.25 39.传递函数为{图}它包括的典型环节有???????????????? ?。 A.积分环节和比例环节 B.惯性环节 C.惯性环节和比例环节 D.微分环节 40.传递函数可用来作为? ???????系统的数学模型。 A.线性系统 B.非线性系统和线性系统 C.非线性系统 D.所有类型的系统 形考任务2（形考占比20%） 试卷总分:100 得分:100 一、判断题（共20道，每道2分） 1.时间常数T越大，一阶系统跟踪单位斜坡输入信号的稳态误差越小。 2.二阶系统在欠阻尼下阶跃响应表现为等幅振荡的形式。 3.一阶系统的动态响应速度和其时间常数有关。 4.两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。 5.两个二阶系统若具有相同的阻尼比，则这两个系统具有大致相同的超调量。 6.两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率 7.一阶系统的时间常数越小，其动态响应速度越快。 8.二阶系统的调节时间和阻尼比及无阻尼自振荡角频率的乘积成反比。 9.二阶系统的阻尼比越小，振荡性越强。 10.对于Ⅰ型系统，在单位阶跃输入信号下的稳态误差为零。 11.劳斯表第一列系数符号改变了两次，说明该系统有两个根在右半s平面。 12.如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态，当扰动消失后，系统能够以足够的准确度恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的。否则，系统不稳定。 13.在计算中劳斯表的某一行各元素均为零,说明特征方程有关于原点对称的根。 14.0型系统在阶跃输入作用下存在稳态误差,常称有差系统。 15.0型系统不能跟踪斜坡输入，Ⅰ型系统可跟踪，但存在误差，Ⅱ型及以上在斜坡输入下的稳态误差为零。 16.二阶系统在零阻尼下，其极点位于S平面的右半平面。 17.二阶欠阻尼系统，其阻尼比越大，系统的平稳性越好。 18.系统的稳态误差和其稳定性一样，均取决于系统自身的结构与参数。 19.两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。 20.当{图}固定，{图}增加时，二阶欠阻尼系统单位阶跃响应的调节时间{图}将减小。 二、选择题（共20道，每道3分） 21.若系统的开环传递函数为{图}，则它的开环增益为（ ） A.1 B.2 C.5 D.10 22.二阶系统的传递函数{图}，则该系统是（ ? ） A.临界阻尼系统 B.欠阻尼系统 C.过阻尼系统 D.零阻尼系统 23.若保持二阶系统的ζ不变，提高ωn，则可以（? ）。 A.减少超调量 B.减少调节时间 C.增加调整时间 D.增大超调量 24.设系统的特征方程为{图}，则此系统 （）。 A.稳定 B.临界稳定 C.不稳定 D.稳定性不确定 25.某一系统的速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是（ ? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 26.单位反馈系统开环传递函数为{图}，当输入为单位斜坡函数时，其稳态误差为（ ? ）。 A.0 B.0.25 C.4 D.{图} 27.已知二阶系统单位阶跃响应曲线呈现出等幅振荡，则其阻尼比可能为（ ?? ）。 A.0.6 B.0.707 C.0 D.1 28.系统的传递函数{图}，其系统的增益和型次为 （? ）。 A.5，2 B.5/4，2 C.5，4 D.5/4，4 29.若保持二阶系统的ωn不变，提高ζ，则可以（ ? ）。 A.提高上升时间和峰值时间 B.减少上升时间和峰值时间 C.提高上升时间和调整时间 D.减少上升时间和超调量 30.二阶系统的传递函数{图}，其阻尼比ζ是（ ? ）。 A.0.5 B.1 C.2 D.4 31.二阶系统的两个极点均位于负实轴上，则其在阶跃输入下的输出响应表现为????? ? ?? 。 A.衰减振荡 B.单调上升并趋于稳态值 C.振荡发散 D.等幅振荡 32.已知二阶系统单位阶跃响应曲线不呈现振荡特征，则其阻尼比可能为（ ? ）。 A.0.707 B.0.6 C.1 D.0 33.以下关于系统稳态误差的概念正确的是（ ? ）。 A.它只决定于系统的结构和参数 B.它只决定于系统的输入和干扰 C.与系统的结构和参数、输入和干扰有关 D.它始终为0 34.当输入为单位阶跃函数，对于开环放大系数为k的I型系统其稳态误差为（） A.0 B.0.1/k C.1/（1+k） D.{图} 35.时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是? （? ?? ）。 A.脉冲函数 B.斜坡函数 C.抛物线函数 D.阶跃函数 36.设控制系统的开环传递函数为{图}，该系统为? （? ? ）。 A.0型系统 B.I型系统 C.II型系统 D.III型系统 37.一阶系统{图}的时间常数T越大，则系统的输出响应达到稳态值的时间（） A.越长 B.越短 C.不变 D.不定 38.设系统的传递函数为{图}，则系统的阻尼比为（ ）。 A.25 B.5 C.1/2 D.1 39.二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量{图}将 （ ? ? ）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 40.某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为?? (?? ?? )。 A.发散振荡 B.单调衰减 C.衰减振荡 D.等幅振荡 形考任务3（形考占比20%） 试卷总分:100 得分:100 一、判断题（共20道，每题2分） 1.根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 2.根轨迹是连续的，对称于实轴。 3.在实轴上根轨迹分支存在的区间的右侧，开环零、极点数目的总和为偶数。 4.若在实轴上相邻开环极点之间存在根轨迹，则在此区间上一定有分离点。 5.若在实轴上相邻开环零点之间存在根轨迹，则在此区间上一定有汇合点。 6.根轨迹渐进线倾角大小为 {图}。 7.独立的渐近线共有n-m条。 8.某单位反馈系统的开环极点个数为4，则系统根轨迹的分支数为2 。 9.单位反馈系统开环传递函数为{图} 则其根轨迹的渐近线和实轴的夹角为{图}。 10.单位反馈系统的开环传递函数为{图}，则根轨迹的分支数为2，分别起始于0和－4。 11.0型系统不能跟踪斜坡输入，Ⅰ型系统可跟踪，但存在误差，Ⅱ型及以上在斜坡输入下的稳态误差为零。 12.二阶系统在零阻尼下，其极点位于S平面的右半平面。 13.二阶欠阻尼系统，其阻尼比越大，系统的平稳性越好。 14.系统的稳态误差和其稳定性一样，均取决于系统自身的结构与参数。 15.两个二阶系统具有相同的超调量，则这两个系统具有相同的无阻尼自振荡角频率。 16.系统的型别是根据系统的闭环传递函数中积分环节的个数来确定的。 17.在输入一定时，增大开环增益，可以减小稳态误差；增加开环传递函数中的积分环节数，可以消除稳态误差。 18.最佳工程参数是以获得较小的超调量为设计目标，通常阻尼比为1. 19.系统最大超调量{图}指的是响应的最大偏移量{图}与终值{图}的差与{图}的比的百分数，即{图}。 20.二阶系统在欠阻尼下阶跃响应表现为等幅振荡的形式。 二、选择题（共20道，每题3分） 21.若开环传递函数G(s)H(s)不存在复数极点和零点，则 （? ? ? ）。 A.没有出射角和入射角 B.有出射角和入射角 C.有出射角无入射角 D.无出射角有入射角 22.n阶系统有m个开环有限零点，则有（ ? ）条根轨迹终止于S平面的无穷远处。 A.n–m B.m–n C.n D.m 23.开环传递函数为{图},则实轴上的根轨迹为（ ? ）。 A.(-3，∞) B.(0，∞) C.(-∞，-3) D.(-3，0) 24.系统的开环传递函数为{图}，则实轴上的根轨迹为（? ? ）。 A.(-3，-2)和（0，∞） B.(-∞，-3)和(-2，0) C.(0，2)和(2，∞) D.(-∞，0)和(2，3) 25.根轨迹上的点应满足的幅角条件为{图}（? ?? ）。 A.-1 B.1 C.±(2k+1)π/2? (k=0,1,2,…) D.±(2k+1)π(k=0,1,2,…) 26.根据（? ? ??? ）条件是否满足来判断S平面上的某个点是否为根轨迹上的点。 A.幅值条件 B.相（幅）角条件 C.特征方程 D.传递函数 27.系统开环传递函数为{图}，实轴上的根轨迹有（? ?? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 28.单位反馈系统的开环传递函数为{图}，则根轨迹的渐近线倾角为（ ?? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 29.二阶系统当0<ζ<1时，如果增加ζ，则输出响应的最大超调量{图}将 （? ? ）。 A.增加 B.减小 C.不变 D.不定 30.一阶系统的阶跃响应，? ( ?? )?? 。 A.当时间常数T较大时有振荡 B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡 D.无振荡 31.某二阶系统阻尼比为0.2，则系统阶跃响应为?? (?? ?? )。 A.发散振荡 B.单调衰减 C.衰减振荡 D.等幅振荡 32.控制系统的开环传递函数为，则该系统的型别为（?? ? ? ）。 A.Ⅰ型 B.Ⅱ型 C.0型 D.Ⅲ型 33.二阶控制系统的特征参数为 ?? ? ????????? 。 A.阻尼比 B.无阻尼自振荡角频率 C.阻尼比和无阻尼自振荡角频率 D.回路参数 34.欠阻尼的二阶系统的单位阶跃响应为 （ ? ? ）。 A.等幅振荡 B.衰减振荡 C.单调上升 D.发散振荡 35.过阻尼二阶系统的两个极点位于 （? ）。 A.虚轴上 B.实轴的相同位置上 C.实轴的不同位置上 D.复平面上 36.二阶系统振荡程度取决于(? ? ?? )。 A.阻尼比 B.无阻尼自振荡角频率 C.阻尼比和无阻尼自振荡角频率 D.时间常数 37.二阶欠阻尼系统的调节时间和(? ? ? )成反比。 A.阻尼比 B.无阻尼自振荡角频率 C.阻尼比和无阻尼自振荡角频率的乘积 D.时间常数 38.一阶系统的单位阶跃响应为??? ? ????? 。 A.等幅振荡 B.衰减振荡 C.单调上升并趋近于1 D.发散振荡 39.线性系统是稳定的，则???? ? ??????????? 位于复平面的左半平面 。 A.开环极点 B.开环零点 C.闭环极点 D.闭环极点和闭环零点 40.输入相同时，系统型次越高，稳态误差 (? ??B??? ). A.越大 B.越小 C.不确定 D.不变 形考任务4（形考占比20%） 试卷总分:100 得分:100 一、判断题（共20道，每题2分） 1.频率特性是线性系统在单位阶跃函数作用下的输出响应。 2.二阶振荡环节低频渐近线为0分贝线，高频渐近线为斜率为20dB/dec的直线。 3.一阶惯性环节的转折频率为1/T。 4.积分环节的对数相频特性为+90°的直线。 5.对数幅频特性的渐近线与精确曲线相比，最大误差发生在转折频率处。 6.传递函数的极点和零点均在s平面左半平面的系统为最小相位系统。 7.控制系统的稳定性和系统自身的结构和参数及外输入有关。 8.最小相位系统的对数幅频特性和对数相频特性是一一对应的。 9.比例环节的幅相特性是平面实轴上的一个点。 10.（0.4，和填空题60互斥）比例环节稳态正弦响应的振幅是输入信号的K倍，且响应与输入同相位。 11.积分环节的幅值与ω成正比，相角恒为90°。 12.二阶振荡环节的对数幅频特性的低频段渐近线是一条-20dB/dec的直线，高频段渐近线是一条斜率为-40dB/dec的直线。 13.系统对数幅频特性{图}的高频段具有较大的斜率，可增强系统的抗高频干扰能力。 14.时滞环节不影响系统的幅频特性，但会影响系统的相频特性。 15.二阶振荡环节的输出信号相位始终是滞后输入，滞后的极限为90°。 16.（与单选第22小题互斥，0.5）PI校正是相位超前校正。 17.（与单选第27小题互斥，0.5）PD校正是相位超前校正。 18.滞后校正主要是利用其高频衰减特性提高系统的开环增益，不能提高稳态精度以及系统的稳定性。 19.超前校正由于频带加宽，所以对高频干扰较敏感。 20.超前校正不适用于要求有快的动态响应的场合。 二、单项选择题（共20道，每题3分） 21.ω从0变化到+∞时，延迟环节频率特性极坐标图为（ ? ）。 A.圆 B.半圆 C.椭圆 D.双曲线 22.一阶微分环节{图}，当频率{图}时，则相频特性{图}为（ ? ）。 A.45° B.-45° C.90° D.-90° 23.最小相位系统的开环增益越大，其（ ?? ）。 A.振荡次数越多 B.稳定裕量越大 C.相位变化越小 D.稳态误差越小 24.一般开环频率特性的低频段表征了闭环系统的（ ? ）性能。 A.动态 B.稳态 C.稳定性 D.快速性 25.某环节的传递函数为{图}，它的对数幅频率特性{图}随K值增加而（ ? ）。 A.上移 B.下移 C.左移 D.右移 26.设积分环节的传递函数为{图}，则其频率特性幅值{图}（ ? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 27.在用实验法求取系统的幅频特性时，一般是通过改变输入信号的（ ? ）来求得输出信号的幅值。 A.相位 B.频率 C.稳定裕量 D.时间常数 28.II型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ? ）。 A.–60（dB/dec） B.–40（dB/dec） C.–20（dB/dec） D.0（dB/dec） 29.比例环节的频率特性相位移{图}=（ ?? ）。 A.0° B.-90° C.90° D.-180° 30.积分环节的频率特性相位移{图}=（? ?? ）.(0.5) A.0° B.-90° C.90° D.-180° 31.微分环节的频率特性相位移{图}=（ ? ） (0.5) A.0° B.-90° C.90° D.-180° 32.一阶惯性环节在转折频率处的相位移{图}=（ ? ）。 A.0° B.-90° C.－45° D.-180° 33.一阶微分环节在转折频率处的相位移{图}=（ ? ）。 A.0° B.+45° C.－45° D.-180° 34.已知系统为最小相位系统，则一阶惯性环节的相位变化范围为（ ? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 35.ω从0变化到+∞时，二阶振荡环节的相位移变化范围为（ ? ）。 A.{图} B.{图} C.{图} D.{图} 36.一阶惯性系统{图}的转折频率指ω=（ ? ）。 A.2 B.1 C.0.5 D.0 37.若已知某串联校正装置的传递函数为{图}，则它是一种（ ? ） A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正 38.若已知某串联校正装置的传递函数为{图}，则它是一种（ ? ） A.反馈校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.相位滞后校正 39.若已知某串联校正装置的传递函数为{图}，则它是一种（ ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.微分调节器 D.积分调节器 40.若已知某串联校正装置的传递函数为{图}，则它是一种（? ） A.相位滞后校正 B.相位超前校正 C.相位滞后—超前校正 D.反馈校正 |