2019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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2019 年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题 A 卷一选择填空题（30 个空，每空 1.5 分，共 45 分） 1．经典控制理论研究的对象是单输入单输出、线性、（ A. 线性 B. 非线性 C. 时变 D. 定常）的自动控制系统。 2．判别自动控制系统或人工控制系统的依据是（）。 A. 是否有反馈信号 C. 人直接参与作 B. 人不直接参与作用 D. 人是否直接参与作用 3．自动控制系统是根据（ A. 被控制量 C. 生产设备或工艺过程 D. 对象）命名的，如温度控制系统表明温度是（ B. 给定量）。 4．控制的精髓是（），它是指系统的（）返回到输入端，与参考输入量进行比较，产生偏差信号，系统利用偏差信号进行调节控制。 A. 反馈 B. 前馈 C. 输入量 D. 输出量 5．一个控制系统的结构可能很复杂，包含了若干简单的典型环节。如果某一环节电路图如图所示：则可知其传递函数为： c (s)U (s)U r  1  1 RCs ，这是一个典型的（）。 A. 比例环节 B.惯性环节 C. 一阶微分环节 D. 迟滞环节 6．主导极点是指该极点最靠近虚轴，其附近没有（），且其它极点到虚轴的距离是该极点到虚轴距离的 5 倍以上。 A. 开环零点 B.开环极点 C. 闭环零点 D. 闭环极点 7．一阶系统的单位阶跃响应调节时间 st 与特征参数T 的关系满足（）。 A. T B. T2 T)4~3( C. D. T6 8．特征方程为 4 s  3 2 s 2  3 s  4 s  5 0 的系统状态是（）。 A. 稳定 B. 不稳定 C. 临界稳定 D. 条件稳定

2 2  s 2 s  2 9．典型二阶系统（ )。的稳态位置误差系数是( )，稳态速度误差系数是 A. 0 B. 1 C. 2 D. ∞ 10．选择增加合适的开环零点，可使根轨迹生产向左变化的趋势，从而改善系统的( ) 和 ( )。 A. 阻尼性 B. 稳态误差 C. 稳定性 D. 快速性 11．最小相位环节系统的对数幅频特性和对数相频特性之间具有唯一的对应关系。在足够宽的频率范围内，其对数幅频特性渐进线的斜率（（）。）对应相频特性的相位（趋于） N10 A. dB/十倍频 N20 B. dB/十倍频 N90 C D.  180 N 12．如果开环系统是稳定的，那么闭环系统稳定的频域条件是：当由  变到 + 时，开环频率特性在复数平面的轨迹（） ( 1, 0)j 这一点。 A. 顺时针包围 2  s s 2 13．二阶系统 B. 逆时针包围 C 不包围 D. 通过的两个特征参数分别为阻尼比（）；无阻尼自然振荡频率 1 （）。 5.0 A. .0 707 B. 2n C. 1n D. 14．对于高阶系统，增大或减小系统的开环放大系数，将增大或减小系统的（），减小或增大系统的（），改变系统的稳定性。 A. 幅值穿越频率 B. 相位穿越频率 C. 相位裕量 D. 增益裕量 15．如果某控制系统的相位裕量 20 、幅值裕量 5.0 ，则可判断系统是（）的。 A. 临界稳定 B. 近似稳定 C. 不稳定 D. 稳定 16．串联超前校正会使开环系统的截止频率增加，高频幅值增加。则闭环系统的响应速度（），抗干扰能力（）。 A. 变快 B. 变慢 C. 增强 D. 降低 17．滞后-超前校正可进一步改善系统的（ B. 稳态误差 A. 稳态性能 18．零阶保持器传递函数是（ C. 动态性能）和（）。 D. 快速性），它对系统的（）有影响 e TS1 A. S 1 e TS s 2 B. C. 相位裕量 D. 稳态误差 19．描述函数法常用于分析非线性环节具有（ A. 工作状态 B. 稳定性二、理论分析与基本计算（8小题，共75分））特性的非线性系统的 ( D. 偶对称 C. 奇对称 )。

1．一电加热炉温控制系统如下图所示，控制任务要求保持设定的炉温恒定， rT 为设定温度， cT 为实际温度，请说明其工作原理，并画出控制系统方框图。（10分） 2．已知系统结构图如图所示，求系统传递函数 )( sC )( sR 。分） 3．系统特征方程式为 S3+5S2+8S+6=0 ，检查该系统是否有σ1=1 的稳定裕量。（ 12 （ 8 分） 4．已知负反馈控制系统的开环传递函数为 )( sHsG )(  s 的根轨迹图。分） 5.0( K 25.0( s  )1 s 5.0)(1 s  ,试绘制系统  )1 （ 12 5．某二型最小相位系统的开环幅相频率特性如下图所示，试判断闭环系统是否稳定并说明原因。（ 6 分）

6．控制系统如图所示：（ 1 ）选择参数 1K 和 2K ，使其满足系统动态性能指标超调量 st %)5 %20%  及调节 (2  的要求；（ 2 ）求系统的位置误差系数 pK 、速度误差系数 vK 和加速度误差系数 aK 。（ 12 分） 7．设开环离散系统如下图所示，试求开环脉冲传递函数  G z 。    s 1    a z aTe  z ) (已知分）（ 7 8．非线性系统如题 8.8 图所示，N（X）= e-j∏/4/X ，试用描述函数法分析系统是否存在自振？若存在，求出振幅和频率。分）三、综合题（2 小题，共 30 分）（ 8

1．已知系统开环传函 ( ) G s  2 1)(0.5 s  1) s (0.1 s  ，试绘制其开环对数频率特性图，求取系统的相位裕量，并判断闭环系统的稳定性。（ 14 分） 2．一单位负反馈系统的对象传递函数为 )( sGp  4 ( ss K  )2 ，若使系统的稳态速度误差系数为 10，相位裕量不小于 55 ，增益裕量不小于 20dB，采用传递函数为 )( sGc 串联（ 16 分）校正可否满足要  )1  )1 s ( 4  s ( 18 求的？

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