山东科技大学 2012机控考试题

山东科技大学

2012年【机械工程控制基础】上机考试题

题号 成绩 1 2 1 、（20分） 已知质量-弹簧-阻尼器系统如图所示，当物体受F=10N的恒力作用时，其位移y(t)的变化如图（b）所示，求:

(1) 写出系统的微分方程式，并求系统的传递函数； (2) 根据图示求出m,Bp,k值；

(3) 试绘制系统的simulink图，判定系统的稳定性； (4) 建立simscape 模型，判定系统的稳定性。

3 阅卷人 审核人 （a） (b)

1题图

2、(30分）某系统结构优化设计后，得到如下最优闭环传递函数： Gb(s)? （1）、试用MATLAB编程的方法明系统的动态性能指标为：Mp?5% , tp?3.25(s) ,ts ?3.5(s。) （2）、试用MATLAB计算机辅助图解法证明系统的动态性能指标为：Mp?5% , tp?3.25(s) , ts?3.5(s)。

（3）列Routh表，判定闭环系统的稳定性。 (4)、求系统的开环传递函数；

（5）、绘制系统开环传递函数的nyquist 图，并判定闭环系统

1500s4?185.8s3?1088.4s2?1800s?1500

的稳定性；

（6）、绘制系统开环传递函数的bode图，并判定闭环系统的稳定性。 3、（30分）有一位置随动系统，其方框图如图（a)所示。当系统输入单位阶跃函数时，Mp?5%，试求： （1） 求图(a)的闭环传递函数；

（2） 核算该系统的各参数是否符合要求；

（3） 在原系统中增加一微分负反馈校正，如图(b)所示，求微分方框的时间常数?;

（4） 用MATLAB编程实现系统在时间常数?不同取值时的脉冲响应和阶跃响应；

（5） 在时间常数?的nyquist和bode曲线；

（6） 用MATLAB编程实现系统在时间常数?时的系统阶跃响应的参数指标。

X (s)i-50s(0.05s+1)X (s)oX (s)i-50s(0.05s+1)X (s)o s+1?(a) (b)

3题图

注意：

1、本试卷要求上机完成，包括word文档和MATLAB程序和运行结果，按论文要求的格式书写，卷面成绩占30%，提交打印的纸质文稿，提交纸质手写稿者判零分。

2、20周五下午之前，送至J8-304，过期不候！

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