1116 机电控制工程基础-国家开放大学2021年（202101-202107）期末考试真题及答案【2套】-开放本科

试卷代号：1116国家开放大学2021年春季学期期末统一考试机电控制工程基础试题2021年7月一、选择题(每题4分，共32分)1.系统传递函数为W(s),输入为单位阶跃函数时，输出拉氏变换丫6)为()。A.W(s)CW⑸.2sD.2W(s)2.某二阶系统的特征根为两个纯虚根，那么该系统的单位阶跃响应为(A.单调上升C.衰减振荡B.等幅振荡D.振荡发散3.单位负反应系统开环传函为G(s)二看,系统的阻尼比(A.3C.0.167B.6D.0.334.2et的拉氏变换为()o/、0.51C.——1s-15.某单位负反应系统的开环传递函数为G(s)二事,那么此系统在单位阶跃函数输入下的稳态误差为(A.0.25C.0)oB.1D.-l6.单位脉冲函数的拉氏变换为(A.1C.2)oB.1/sD.2/s7.单位负反应系统的开环传递函数为G(s)二K*s(s+2)(s+3),根轨迹的分支数为()oA.1C.3B.2D.48.系统的传递函数G⑸二与宙，其系统的增益和型次为()oA.5,2C.5,4B.5/4,2D.5/4,4二、判断题(每题3贫，共30分)9.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是1。()10.对于负反应结构的系统,其前向通道传递函数为G(s),反应通道的传递函数为H(s),TOC\o"1-5"\h\z那么系统的开环传递函数为G(s)H(s),闭环传递函数为一()l+G(s)H(s).某二阶系统的特征根为两个具有负实部的共辄复根，那么该系统的单位阶跃响应曲线表现为等幅振荡。().系统开环对数幅频特性的低频段反映系统的稳态性能。().系统的传递函数为G(s)二禁那么该系统零点为1,极点为；0,-2o()s(s+2).在经典控制理论中常用的控制系统 数学 数学高考答题卡模板高考数学答题卡模板三年级数学混合运算测试卷数学作业设计案例新人教版八年级上数学教学计划 模型有微分方程、传递函数、频率特性等。().PID调节中的“I”指的积分控制器。().理想纯微分环节对数幅频特性曲线是一条斜率为+20dB/dec的直线。().线性系统和非线性系统的根本区别在于线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。().对控制系统的三个基本要求是稳定、准确及快速。()三、综合题(38分)(15分)系统框图如下图，试求：(1)系统的特征参数(阻尼比和无阻尼自振荡角频率)；(2)简要评价该系统的动态性能；(3)写出系统的闭环传递函数。r(Q+16)(Qs(s+1)(13分)设单位负反应系统的开环传递函数为Gk(s)=占，求s(s+6)(1)系统的阻尼比W和无阻尼自然频率叫O)n；⑵系统在单位阶跃函数输入下的超调量O%及调整时间ts(取5%的误差带)。(10分)单位负反应系统的开环传递函数为：G(s)=-^-s(s+10)⑴求静态位置误差系数和速度误差系数；⑵在输入r(t)=l+3t作用下的稳态误差eSSo试卷代号：1116国家开放大学2021年春季学期期末统一考试机电控制工程基础试题 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 及评分标准（供参考）2021年7月一、选择题（每题4分，共32分）TOC\o"1-5"\h\z1.B2.B3.C4.A5.C6.A7,C8.B二、判断题（每题3分，共30分）9.X10.V11.X12.V13.V14.V15.V16.V17.V18.V三、综合题（38分）19.（15分）系统框图如下图，试求：⑴系统的特征参数（阻尼比和无阻尼自振荡角频率）;（2）简要评价该系统的动态性能；（3）写出系统的闭环传递函数。⑵欠阻尼，振荡幅度大，衰减缓慢（4分）⑶闭环传递函数为Gcl（s）=-Z-——（5分）7S2+S+1620.（13分）设单位负反应系统的开环传递函数为Gk（s）=A±p求⑴系统的阻尼比《和无阻尼自然频率3M⑵系统在阶跃函数输入下的超调量o%及调整时间ts，（取5%的误差带）。解：（1）系统闭环传递函数为25（5分）TOC\o"1-5"\h\zs(s+6)_25_251+25-s(S+6)+25-S2+6s+25S(S+6)与标准形式比照，可知2f8几=6,=25故3九=5,m=0.6(3分)J-0.67T(2)a%=X100%=x100%=9.5%(5分)ts=21.(10分)单位反应系统的开环传递函数为：G(s)=-^―')s(s+10)⑴求静态位置误差系数和速度误差系数；(2)在输入r(t)=l+3t作用下的稳态误差ess；解：I型系统，开环放大系数为5,那么⑴静态位置误差系数为8,静态速度误差系数为5o(6分)⑵在输入r(t)=l+3t作用下的稳态误差ess=0.6(4分)试卷代号：1116国家开放大学2020年秋季学期期末统一考试机电控制工程基础试题2021年1月一、单项选择题（每题4分，共32分）.在零初始条件下，输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的TOC\o"1-5"\h\z（）oA.传递函数B.微分方程C.根轨迹D.差分方程.单位积分环节的传递函数为（）。A.1/sB.sC.2/sD.2s.PI校正为（）校正。A.滞后B.超前C.滞后超前D.超前滞后.一阶系统去，那么其时间常数为（）。A.4TC.2T3TD.T.某系统的传递函数是6。）=义？*，那么可看成由（）环节串联而成。A.比例、延时B.惯性、超前C.惯性、延时D.惯性、比例TOC\o"1-5"\h\z.单位负反应系统开环传函为G（s）=Ww，系统的无阻尼自振荡角频率为（）oA.1B.2C.3D.4.单位负反应结构的系统，其开环传递函数为三，根轨迹分支数为（）。s（s+2）A.1B.2C.3D.4.某单位负反应系统的开环传递函数为G（s）=/扁，那么此系统在单位阶跃函数输入下的稳态误差为（）oA.0B.11/sD.l/2s二、判断（每题3分，共30分）.单位阶跃函数的拉普拉斯变换结果是1。（）.对于负反应结构的系统,其前向通道传递函数为G（s）,反应通道的传递函数为II（s）,那么系统的开环传递函数为G（s）H（s）,闭环传递函数为o（）l+G（s）H（s）1L两个二阶系统具有相同的超调量，这两个系统也会具有不同的阻尼比。（）.一阶系统的时间常数越小，系统的响应速度越快。（）.某单位负反应系统的开环传递函数为G（s）=E^,那么此系统为I型系统。（）.积分环节的传递函数为G（s）=K。（）15•假设二阶系统的阻尼比大于1,那么其阶跃响应不会出现超调，最正确工程常数为阻尼比等于0.707o（）.设系统的频率特性为G（jco）=P（3）+jQ（3）,那么P（（n）称为实频特性，Q（3）称为虚频特性。（）.频率分析法研究自动控制系统时使用的典型输入信号是抛物线函数。（）.传递函数G（s）=,二：的零点为-1,极点为o,-2,-l/2o（）三、综合题（38分）.（15分）有一系统传递函数巾（s）=/5r，其中,二4。求该系统的阻尼比、超调量S'+S+Kk和调整时间t（s）（5%）。.（13分）单位负反应系统的开环传递函数如下：''（O.2S+1）（O.1S+1）求：（1）试确定系统的型别和开环增益；⑵试求输人为r（t）=1+10t时，系统的稳态误差。.（10分）单位负反应系统的开环传递函数如下：Gk（s）=肃^求：（1）写出系统的闭环传递函数。⑵确定系统的闭环特征方程并确定使得闭环系统稳定的K的取值范围。试卷代号：1116国家开放大学2020年秋季学期期末统一考试机电控制工程基础试题答案及评分标准(供参考)2021年1月一、单项选择题(每题4分，共32分)1.A2.A3.A4.D5.CTOC\o"1-5"\h\z6.C7.B8.A二、判断海小题3分洪30分)9.X10.V11.X12.V13.V14.X15.V16.V17.X18.V三、综合题(38分).(15分)有一系统传递函数6⑸=2;匚,其中心=4。SISi1\求该系统的阻尼、超调量和调整时间t(s)(5%)。现单:系统的闭环传递函数为巾(s)=—————K也=4s2+s+K^龙与二阶系统标准形式的传递函数TOC\o"1-5"\h\zcb(s)=(5分)s2+2^a)ns+a)n''比照得:(1)固有频率3rl=离=a=2(2分)⑵阻尼比由2f3n=1得《=1-=0.25(3分)23九3)超调5(%)=?-(8/斤/)xioo%=44%(3分)（2分）(4)调整时间人(5%).(13分)单位负反应系统的开环传递函数如下：200G(s)=i)(0.2s+l)(0.1s+1)求：(1)试确定系统的型别和开环增益；(2)试求输入为r(t)=1+10t时，系统的稳态误差。解:⑴该传递函数已经为标准形式，可见，系统型别为0,这是一个0型系统。开环增益K=200o(6分)⑵讨论输入信号,r(t)=1+103即A=l,B=10(2分)稳态误差ess=——F—=1--=oo（5分）ss1+KpKv1+2000v,21.（10分）单位负反应系统的开环传递函数如下：KGk（s）=^7T2）求:⑴写出系统的闭环传递函数。⑵确定系统的闭环特征方程并确定使得闭环系统稳定的K的取值范围。解：⑴闭环传递函数为4）（s）=-3——（5分）⑵闭环特征方程为:s2+2s+K=0假设闭环系统稳定,应满足K>0（5分）