綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.機(jī)械工程自動(dòng)化控制理論的基本概念包括哪些？

A.控制系統(tǒng)、反饋原理、傳遞函數(shù)

B.控制對象、控制目標(biāo)、控制器

C.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)優(yōu)化

D.A和B

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成是什么？

A.控制對象、控制器、反饋環(huán)節(jié)、執(zhí)行器

B.控制對象、控制器、反饋環(huán)節(jié)、被控量

C.控制對象、控制器、傳感器、執(zhí)行器

D.A和B

3.常見的線性系統(tǒng)響應(yīng)類型有哪些？

A.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)、暫態(tài)響應(yīng)

B.指數(shù)響應(yīng)、正弦響應(yīng)、余弦響應(yīng)

C.一階響應(yīng)、二階響應(yīng)、三階響應(yīng)

D.A和B

4.線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法有哪些？

A.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、魯棒穩(wěn)定判據(jù)、波德穩(wěn)定判據(jù)

B.李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)、Bode圖、Nyquist圖

C.奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)、Nyquist圖

D.A和B

5.線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布與系統(tǒng)特性之間的關(guān)系是什么？

A.極點(diǎn)分布在左半平面時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定

B.極點(diǎn)分布在右半平面時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定

C.極點(diǎn)分布越接近虛軸，系統(tǒng)越穩(wěn)定

D.極點(diǎn)分布越遠(yuǎn)離虛軸，系統(tǒng)越穩(wěn)定

6.傳感器按其輸出信號(hào)的特點(diǎn)可以分為哪幾類？

A.模擬信號(hào)傳感器、數(shù)字信號(hào)傳感器、開關(guān)型傳感器

B.溫度傳感器、壓力傳感器、速度傳感器

C.線性傳感器、非線性傳感器、開關(guān)型傳感器

D.A和B

7.執(zhí)行器的分類和特點(diǎn)有哪些？

A.電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器

B.直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、間接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、位置伺服執(zhí)行器

C.伺服執(zhí)行器、步進(jìn)執(zhí)行器、比例執(zhí)行器

D.A和B

8.機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是什么？

A.可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性

B.穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性、可操作性

C.系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

D.A和B

答案及解題思路：

1.答案：D

解題思路：機(jī)械工程自動(dòng)化控制理論的基本概念應(yīng)包括控制系統(tǒng)的基本組成部分和原理，因此答案為D。

2.答案：D

解題思路：閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成包括控制對象、控制器、反饋環(huán)節(jié)和執(zhí)行器，故答案為D。

3.答案：D

解題思路：線性系統(tǒng)響應(yīng)類型包括穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、瞬態(tài)響應(yīng)和暫態(tài)響應(yīng)，同時(shí)也有指數(shù)響應(yīng)、正弦響應(yīng)和余弦響應(yīng)，故答案為D。

4.答案：D

解題思路：線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法包括奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)、李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)和Nyquist圖，故答案為D。

5.答案：A

解題思路：線性系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間關(guān)系為，當(dāng)極點(diǎn)分布在左半平面時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定；若極點(diǎn)分布在右半平面，則系統(tǒng)不穩(wěn)定。

6.答案：D

解題思路：傳感器按輸出信號(hào)的特點(diǎn)可分為模擬信號(hào)傳感器、數(shù)字信號(hào)傳感器和開關(guān)型傳感器，故答案為D。

7.答案：D

解題思路：執(zhí)行器可分為電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器，以及直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、間接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器、位置伺服執(zhí)行器等，故答案為D。

8.答案：D

解題思路：機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則包括可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和先進(jìn)性，故答案為D。二、填空題1.機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)起到了自動(dòng)調(diào)整和穩(wěn)定系統(tǒng)工作狀態(tài)的作用。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)節(jié)、抗干擾和可預(yù)測等基本特性。

3.線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析中，奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)的依據(jù)是系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布與單位圓的位置關(guān)系。

4.在控制系統(tǒng)中，常見的傳感器類型有溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。

5.機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的執(zhí)行器主要分為電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器和液壓執(zhí)行器三種。

答案及解題思路：

答案：

1.自動(dòng)調(diào)整和穩(wěn)定系統(tǒng)工作狀態(tài)

2.自動(dòng)調(diào)節(jié)、抗干擾、可預(yù)測

3.系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布與單位圓的位置關(guān)系

4.溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器

5.電動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器

解題思路：

1.反饋環(huán)節(jié)在控制系統(tǒng)中通過將系統(tǒng)的輸出與期望值比較，調(diào)整控制信號(hào)，從而達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)狀態(tài)的目的。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)通過引入反饋，能夠自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)輸出，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力和可預(yù)測性。

3.奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)基于傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布與單位圓的關(guān)系，通過分析傳遞函數(shù)的頻率特性來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.傳感器是控制系統(tǒng)中的信息輸入部分，溫度、壓力和位移傳感器是常見的傳感器類型，用于測量系統(tǒng)狀態(tài)。

5.執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓執(zhí)行器是常見的執(zhí)行器類型，分別通過電能、壓縮空氣和液壓能驅(qū)動(dòng)。三、判斷題1.機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（√）

解題思路：反饋環(huán)節(jié)是控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，它通過將系統(tǒng)的輸出信號(hào)部分或全部返回到輸入端，與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)整控制作用，達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)功能的目的。因此，反饋環(huán)節(jié)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.閉環(huán)控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，系統(tǒng)的輸出與輸入之間沒有相互影響。（×）

解題思路：閉環(huán)控制系統(tǒng)是指系統(tǒng)的輸出信號(hào)部分或全部返回到輸入端，與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，從而調(diào)整控制作用。在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)的輸出與輸入之間存在相互影響，因?yàn)檩敵鲂盘?hào)會(huì)根據(jù)輸入信號(hào)的變化進(jìn)行調(diào)整。

3.線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析只適用于低頻段。（×）

解題思路：線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析不僅適用于低頻段，也適用于高頻段。穩(wěn)定性分析通常通過求解系統(tǒng)的特征方程，確定系統(tǒng)的極點(diǎn)位置，從而判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析適用于整個(gè)頻率范圍。

4.傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布可以確定系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。（√）

解題思路：傳遞函數(shù)的極點(diǎn)分布反映了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度和穩(wěn)態(tài)誤差等。極點(diǎn)位置越靠近虛軸，系統(tǒng)的響應(yīng)速度越快；極點(diǎn)越遠(yuǎn)離虛軸，系統(tǒng)的穩(wěn)定性越好。

5.機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的傳感器只用于測量信號(hào)。（×）

解題思路：機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的傳感器不僅用于測量信號(hào)，還用于采集、轉(zhuǎn)換和傳輸信號(hào)。傳感器可以將各種物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以便控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整。因此，傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有多重功能。四、簡答題1.簡述機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成。

答：機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成包括：

控制對象：被控機(jī)械裝置或過程。

控制器：根據(jù)給定信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，輸出控制信號(hào)以實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)的裝置。

執(zhí)行器：接受控制器的輸出信號(hào)，對控制對象施加控制作用的裝置。

傳感器：檢測控制對象的實(shí)際狀態(tài)，將檢測到的信息反饋給控制器。

信號(hào)處理單元：對傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，以便控制器進(jìn)行分析和決策。

2.簡述閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本特性。

答：閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本特性包括：

抗干擾性：由于引入了反饋，系統(tǒng)能夠在一定程度上抑制外部干擾。

穩(wěn)定性：閉環(huán)系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性，能保證控制對象在給定條件下保持穩(wěn)定運(yùn)行。

調(diào)節(jié)功能：閉環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精確的調(diào)節(jié)，滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

魯棒性：閉環(huán)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性，對參數(shù)變化和外部干擾具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

3.簡述線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的方法。

答：線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的方法主要包括：

波德穩(wěn)定判據(jù)：通過分析系統(tǒng)傳遞函數(shù)的頻率特性，判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)：通過分析系統(tǒng)傳遞函數(shù)的幅相特性，判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

李雅普諾夫穩(wěn)定性理論：通過構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4.簡述傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用。

答：傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用包括：

檢測控制對象的狀態(tài)，為控制器提供反饋信號(hào)。

將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，便于控制器處理和分析。

提高控制系統(tǒng)的精度和可靠性。

實(shí)現(xiàn)對控制對象狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整。

5.簡述執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

答：執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括：

將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為對控制對象施加的實(shí)際控制作用。

實(shí)現(xiàn)對控制對象的精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定控制。

提高控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)功能。

擴(kuò)展控制系統(tǒng)的功能和應(yīng)用范圍。

答案及解題思路：

1.答案：機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成包括控制對象、控制器、執(zhí)行器、傳感器和信號(hào)處理單元。解題思路：理解并列舉出自動(dòng)化控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及其功能。

2.答案：閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本特性包括抗干擾性、穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)功能和魯棒性。解題思路：分析閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，闡述其優(yōu)勢。

3.答案：線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的方法包括波德穩(wěn)定判據(jù)、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)和李雅普諾夫穩(wěn)定性理論。解題思路：了解線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的基本方法，并掌握每種方法的原理和適用條件。

4.答案：傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用包括檢測控制對象的狀態(tài)、將非電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、提高控制系統(tǒng)的精度和可靠性以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整。解題思路：分析傳感器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用，闡述其在系統(tǒng)中的重要性。

5.答案：執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用包括將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際控制作用、實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定控制、提高響應(yīng)速度和動(dòng)態(tài)功能以及擴(kuò)展功能和應(yīng)用范圍。解題思路：了解執(zhí)行器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用，闡述其在系統(tǒng)中的重要性。五、論述題1.論述機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)扮演著的角色。一些具體的應(yīng)用實(shí)例：

生產(chǎn)流程優(yōu)化：通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

設(shè)備維護(hù)與管理：自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)，減少停機(jī)時(shí)間，延長設(shè)備使用壽命。

節(jié)能降耗：通過智能控制系統(tǒng)，可以優(yōu)化能源使用，減少浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。

2.論述線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析在實(shí)際工程中的應(yīng)用。

線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析是保證系統(tǒng)安全和可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。一些實(shí)際應(yīng)用場景：

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：在電力系統(tǒng)中，穩(wěn)定性分析有助于防止電網(wǎng)崩潰，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

飛行器控制系統(tǒng)：通過穩(wěn)定性分析，可以設(shè)計(jì)出能夠應(yīng)對各種飛行條件的飛行器控制系統(tǒng)，保證飛行安全。

化工過程控制：在化工生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定性分析有助于防止工藝失控，保障生產(chǎn)安全。

3.論述傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢。

傳感器作為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其發(fā)展趨勢包括：

微型化和集成化：傳感器尺寸越來越小，便于集成到更廣泛的系統(tǒng)中。

智能化：傳感器開始具備數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行初步分析，減輕主控制單元的負(fù)擔(dān)。

無線通信：無線傳感技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)據(jù)傳輸更加靈活和高效。

4.論述執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢。

執(zhí)行器在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的作用是實(shí)現(xiàn)控制指令的物理輸出，其發(fā)展趨勢有：

高精度和高響應(yīng)速度：執(zhí)行器的設(shè)計(jì)越來越注重提高控制精度和響應(yīng)速度。

模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化：執(zhí)行器設(shè)計(jì)趨向于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，便于系統(tǒng)集成和更換。

環(huán)保和節(jié)能：執(zhí)行器在設(shè)計(jì)上更加注重節(jié)能和環(huán)保，以減少對環(huán)境的影響。

5.論述機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)。

在設(shè)計(jì)機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

系統(tǒng)需求分析：充分了解和明確系統(tǒng)需求，保證設(shè)計(jì)符合實(shí)際應(yīng)用場景。

安全性：設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮系統(tǒng)的安全性，防止發(fā)生意外。

可靠性和穩(wěn)定性：系統(tǒng)應(yīng)具備良好的可靠性和穩(wěn)定性，減少故障率。

維護(hù)與擴(kuò)展性：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展性，便于后期升級和維護(hù)。

答案及解題思路：

1.答案：

機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程、降低能耗、實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)自動(dòng)化等方面。

解題思路：

分析工業(yè)生產(chǎn)中的具體需求，結(jié)合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，闡述其在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用案例。

2.答案：

線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析在實(shí)際工程中的應(yīng)用包括電力系統(tǒng)穩(wěn)定性保障、飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、化工過程控制等方面。

解題思路：

結(jié)合具體的工程案例，分析穩(wěn)定性分析在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，并說明其重要性。

3.答案：

傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢包括微型化、智能化、無線通信等。

解題思路：

根據(jù)傳感器的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，分析其未來的發(fā)展方向，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行闡述。

4.答案：

執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢包括高精度、模塊化、環(huán)保節(jié)能等。

解題思路：

分析執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，討論其在控制系統(tǒng)中的作用和未來發(fā)展。

5.答案：

機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)包括系統(tǒng)需求分析、安全性、可靠性和穩(wěn)定性、維護(hù)與擴(kuò)展性等。

解題思路：

從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，分析影響自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，并提出相應(yīng)的注意事項(xiàng)。六、計(jì)算題1.某一控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s^22s1)，求系統(tǒng)的阻尼比和自然頻率。

2.已知系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s^24s8)，求系統(tǒng)在單位階躍輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差。

3.某一控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s^24s20)，求系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)。

4.已知某系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s^23s3)，求系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)。

5.某一控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為G(s)=K/(s^26s10)，求系統(tǒng)在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差。

答案及解題思路：

1.解題思路：

阻尼比ζ的公式：ζ=b/(2√(a^2c))

自然頻率ωn的公式：ωn=√(ac)

其中a=1,b=2,c=1

計(jì)算得到：ζ=1,ωn=1

2.解題思路：

穩(wěn)態(tài)誤差公式：ess=lim(s>0)G(s)/(1G(s))

代入G(s)=K/(s^24s8)，計(jì)算得到穩(wěn)態(tài)誤差ess

3.解題思路：

單位脈沖響應(yīng)公式：h(t)=1/(sG(s))

代入G(s)=10/(s^24s20)，計(jì)算得到h(t)

4.解題思路：

單位階躍響應(yīng)公式：r(t)=1/(1G(s))

代入G(s)=10/(s^23s3)，計(jì)算得到r(t)

5.解題思路：

穩(wěn)態(tài)誤差公式：ess=lim(s>0)sG(s)/(1G(s))

代入G(s)=K/(s^26s10)，計(jì)算得到穩(wěn)態(tài)誤差ess七、分析題1.分析機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮的因素。

系統(tǒng)可靠性：保證控制系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)時(shí)性：滿足控制任務(wù)對響應(yīng)時(shí)間的嚴(yán)格要求。

可擴(kuò)展性：適應(yīng)未來技術(shù)升級和系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大的需求。

安全性：防止系統(tǒng)故障導(dǎo)致的意外傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

人機(jī)交互：優(yōu)化人機(jī)界面，提高操作人員的使用體驗(yàn)。

能耗與成本：在滿足功能要求的前提下，降低系統(tǒng)能耗和成本。

2.分析線性系統(tǒng)穩(wěn)定性分析在實(shí)際工程中的應(yīng)用及其局限性。

應(yīng)用：

評估控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止系統(tǒng)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)。

設(shè)計(jì)合適的控制器參數(shù)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

分析系統(tǒng)參數(shù)變化對穩(wěn)定性的影響。

局限性：

線性化假設(shè)可能不適用于所有實(shí)際系統(tǒng)。

復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析可能需要借助數(shù)值方法，計(jì)算量大。

穩(wěn)定性分析結(jié)果可能與實(shí)際系統(tǒng)功能存在偏差。

3.分析傳感器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要作用及其發(fā)展趨勢。

重要作用：

檢測系統(tǒng)狀態(tài)，為控制器提供反饋信息。

實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，提高系統(tǒng)功能。

優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳控制效果。

發(fā)展趨勢：

高精度、高可靠性傳感器的發(fā)展。

多傳感器融合技術(shù)的研究與應(yīng)用。

智能化、自適應(yīng)傳感器的發(fā)展。

4.分析執(zhí)行器在機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要作用及其發(fā)展趨勢。

重要作用：

實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)輸出的控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。

提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和精度。

適應(yīng)不同控制需求，提高系統(tǒng)靈活性。

發(fā)展趨勢：

高功能、高效率執(zhí)行器的發(fā)展。

電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)執(zhí)行器的研究與應(yīng)用。

智能化、自適應(yīng)執(zhí)行器的發(fā)展。

5.分析機(jī)械工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵問題及解決方法。

關(guān)鍵問題：

控制器設(shè)計(jì)：確定合適的控制策略和參數(shù)。

系統(tǒng)仿真：驗(yàn)證系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性。

系統(tǒng)調(diào)試：優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，提高控制效果。

人機(jī)交互：設(shè)計(jì)合理的人機(jī)界面，提高操作人員的使用體驗(yàn)。

解決方法：

采用先進(jìn)的控制理論和方法進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)。