2012年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷.doc

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2012 年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题 A 卷一. 填空[共 30 空，每空 2 分，共计 60 分 ] 1. 下图为某炉温控制系统。由图可知，控制对象是，参考输入信号是，是电炉内温度T ，功率放大元件是是电加热器，测量元件是。可以判断该系统为，（恒值 / 随动 / 程序）控制系统。填空第一题图 2. 开环控制系统是按照给定的参考输入量控制系统的，而闭环控制系统是按照给定的参考输入量与系统输出量的进行控制。 3. 根轨迹方程可由闭环特征方程式得到，且为复数方程。可以分解为方程与方程。 4. 传递函数在 s平面半平面没有极点和零点的系统，称为最小相位系统；反之，称为非最小相位系统。最小相位系统的对数幅频特性渐进线的斜率为，对应相频特性的相位为 N90 。 5. 控制系统校正有和频率特性校正方法。前者是一种直接的方法，常以超调量 % 和作为指标来校正系统。频域特性法是一种的方法，常以和速度误差系数 vk 作为指标来校正系统。 6. 不能通过改变系统参数大小而使其稳定的系统称为 7. 在典型输入信号作用下，任何一个控制系统的时间响应都由系统。和两部分组成。 8. 传递函数一般是复变量 S 的有理真分子函数，所有的系数均为实常数，所以传递函数所有的零、极点均为或。

9. 在进行系统校正时，PI 控制器相当于，PD 控制器相当于，控制器相当于滞后—超前校正。 10. 线性定常系统具有这样的性质： ① 一个输入信号导数的时域响应等于该信号时域响应的 ② 一个输入信号积分的时域响应等于该信号时域响应的；。 11. 是开环控制方式与闭环控制方式的某种组合。当闭环控制系统不能取得满意的稳态性能（精度）和动态性能时，可在闭环控制的基础上，引入按或按扰动的开环控制通道，形成该控制方式，以提高系统类型或。二. 在保持系统闭环传递函数不变的情况下，将下图（a）所示系统框图变换成图（b），并求）（sH 的表达式。要求有中间过程步骤。[10 分] 第二题图三. 单位负反馈系统的开环传递函数为： 1 ） 2  闭环特征根中有一对纯虚根？请求出这两个纯虚根。[14 分] ( sK 75.0 s  2 )( sG  3 s  ，问： K 取何值时 s  1 四. 某系统如下图所示。 1）当扰动 )( td 0 时，求下图单位阶跃响应的最大超调量 % 和调节时间 ST （取 %2 误差带）。（9 分） 2）设 )( tr 0 ， )(1)( td t  ，求稳态误差 SSde 。（6 分） [共计 15 分]

五. 已知某单位负反馈系统的根轨迹如下图所示。第四题图第五题图 1）写出该系统的开环传递函数 )(sG 和闭环传递函数 )(s ；（4 分） 2）现增加一个开环零点 4 ，试绘制根轨迹草图；（8 分） 3）简要说明引入开环零点 4 对系统根轨迹的支数、根轨迹的走向及系统稳定性的影响。（3 分） [共计 15 分] 六. 单位负反馈最小相位系统的对数幅频特性如下图所示，求系统开环传递函数 )(sG 及相位裕量 ( C ) 。[14 分]

第六题图七. 设系统如下图所示。试证明该系统稳定的充分必要条件为：第七题图 0  k 0  1(2  1  e T T 1 [12 分]  T T 1 ) e  八. 设有三个单位负反馈非线性系统，串联在前向通道上的非线性环节具有相同的形式，

但线性部分却各不相同，它们线性部分的传递函数分别为：系统 1： )(1 sG  系统 2： )(2 sG  5 1.0( s s  )1 5 ( ss  )1 系统 3： )(3 sG  s 3(5 )1  1.0)(1 s  ( ss  )1 试判断说明应用描述函数法分析上述三个系统稳定性时,那个系统的分析准确度高。 [10 分]

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