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2010年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷.doc

发布时间：2022-09-17 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.32M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    2010 年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题 A 卷 注：本试题适用于上述所有专业的研究型硕士考生和专业型硕士考生。其中，专业型硕士 考生只用完成第一大题至第八大题，研究型硕士考生需要完成所有考题。 一. 填空 [共 18 空，每空 2 分，共计 36 分] 1. 实际控制系统中变量之间的关系或多或少地具有某种非线性特性，在一个很小的范 围内,可将非线性方程转化为线性方程。即将非线性方程在平衡状态点附近展开成泰 勒 级 数 , 略 去 高 次 项 后 得 到 其 增 量 线 性 化 方 程 。 这 种 方 法 ， 被 称 为 。 2. 系 统 结 构 图 的 等 效 是： 换 原 则 变 。 3. 初始状态为零的系统，在典型输入信号作用下的输出，被称为 。 它是由 过程和 过程两部分组成的。 4. 二阶系统增加一个零点后， 了系统的振荡性，而二阶系统增加 一个极点后， 了系统的振荡性。 5. 在 满 足 系 统 稳 定 的 条 件 下 ， 可 通 过 ： ① 、 ② 或 ③ 等方式，来减小或消除系统稳态误差。 6. 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。 7. 极 坐 标 图 中 的 负 实 轴 对 应 于 对 数 坐 标 图 上 的 线。 8. 传递函数互为倒数的典型环节，其对数幅频特性关于 线对称，其 对数相频特性关于 线对称。 9. 幅 值 穿 越 频 率 c 是 指 在 这 一 频 率 处 的 幅 值 为 。 10. 零阶保持器的传递函数为： )(0 sG h 11. 影响非线性系统的稳定性的因素有：①系统的结构及参数，②系统的 。 。
    二. 选择[第 1 题至第 7 题每题 2 分，第 8 题、第 9 题每题 5 分，共 24 分。] 1. 在 一 个 控 制 系 统 中 ， 妨 碍 被 控 制 变 量 按 指 定 规 律 变 化 的 量 ， 被 称 为 ： （ ） A. 输出量 B. 输入量 C. 给定量 D. 扰动量 2. 自动控制系统种类繁多，若按其结构可分为：（ ） A. 前馈控制，反馈控制，复合控制 B. 滞后控制，超前控制，复合 控制 控制 C. 开环控制，闭环控制，复合控制 D. 串联控制，并联控制，复合 3. 在 控 制 系 统 的 信 号 流 图 中 ， 所 谓 不 接 触 回 路 是 指 回 路 间 不 具 有 公 共 的 （ ）。 A. 输出信号 C. 增益 B. 变量 D. 节点 4. 线性系统总误差等于（ ）之和。 A. 给定输入误差与扰动输入误差 B. 给定输入误差与开环输入误差 C. 闭环输入误差与扰动输入误差 D. 开环输入误差与闭环输入误差 5. 一般地，增加合适的开环零点，可使闭环系统的根轨迹产生向（ ） 变化的趋势，从而改善系统的稳定性和快速性。 A. 上 B. 下 C. 左 D. 右 6. 下面四个控制器，属于滞后—超前控制器的是（ ）。 A. B. C. D. )(2 sG  )(1 sG  )(3 sG  )(4 sG  )1 s ( s  1.0( s  ( 1.0)(1 s s  02.0)(1 5( s  ( 02.0)(1 s s  5( 1.0)(1 s s  5( 1.0)(1 s s  ( 02.0)(1 s s  5)(1 )1  02.0)(1 s  )1  )1 s  )1  )1  )1  )1  7. 若要求在不降低原系统频带宽的前提下，增加系统的稳定裕量，可采用的方法是：
    （ ） A. 提高增益 B. 顺馈校正 C. 相位滞后校正 D. 相位超前校正 8. 系统特征方程如下： （a） （b） （c） （d） 02.0 5 s  s  s  4 4 3 s  4 12 s 3 2 s 5 s 3.0 s 44  2 2 s  6 s  2 3 3 2 s   0  ； 01  ； 20 s  2 48 s  4 01 s  25 2 s   0 其中稳定的系统有（ ）。 A. 一个 B. 两个 C. 三个 D. 四个 9. 若系统的伯德图已知,其低频段幅频特性的渐近线是一条斜率为 20 dB / dec 的直 线，且穿越 dB0 线时的频率等于 15 rad / s ，则该系统（ ）。 A 有两个积分环节,开环放大倍数为15 B 有一个积分环节,开环放大倍数为15 C 有两个积分环节,开环放大倍数为 15 D 有两个积分环节,开环放大倍数为 15 三. 已知系统结构图如图所示，求系统传递函数 )( sC 2 )( sR 1 。（研究型硕士考生 10 分，专业型硕 士考生 15 分） 第三题 图
    四. 单位负反馈系统的开环传递函数为： )( sG  K  ， 4.0 s  )1 s 05.0( s 2 1 确定系统稳定时 K 的取值范围； 2 若要求闭环极点在 1s 左边， K 的取值范围有何变化？ （研究型硕士考生 15 分，专业型硕士考生 15 分） 五. 系统结构如图(a)所示，其单位阶跃响应曲线如图（b）所示，试确定参数 1K 、 2K 和 的值。 （研究型硕士考生 15 分，专业型硕士考生 15 分） (a) (b) 第五题 图 六. 已知负反馈控制系统的开环传递函数为 )( sHsG )(  K 25.0( s  5.0( s  )1 s 5.0)(1 s ，试绘制  )1 系统的根轨迹图。（研究型硕士考生 10 分，专业型硕士考生 15 分） 七. 已知单位负反馈系统开环传递函数为 )( sG  1 1)(1   s ) 2 s 5( s ，试用奈奎斯特稳定
    判据判断系统的稳定性，并确定闭环系统位于右半 S 平面极点的个数。 （研究型硕士考生 10 分，专业型硕士考生 15 分） 八. 传递函数为 )( sG  K p 1     1  Ts s    的控制器具有哪种控制规律？可以起到何种串 联校正作用？加入系统后，对系统的性能有哪些改善？（研究型硕士考生 10 分，专业 型硕士考生 15 分） 九. 已知采样系统的结构图如下，其中 )( sG 1   )1 5.0(10 s 2 s ,采样周期 T 2.0 s ，求在输 入信号 tX r 1)(  t 2 5.0 t ( t  )0 的作用下，系统的稳态误差。 （研究型硕士考生 10 分，专业型硕士考生不做!） 第九题 图 十. 非线性系统如图所示：
    第十题 图 其中滞环继电气特性的描述函数为： XN ( )  4 M X  1    h X 2    j 4 Mh 2 X   4 X      1    h X 2    hj X     , M  1 问该系统是否存在自持振荡？
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