2018年四川轻化工大学自动控制原理考研真题B卷.doc

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2018 年四川轻化工大学自动控制原理考研真题 B 卷一、填空题（共 30 分，每空 3 分）（1）控制系统按组成结构进行分类，可以分为环控制系统、环控制系统和复合控制系统。（2）离散系统稳定的充要条件是其脉冲传递函数的极点全部分布在 Z 平面的内。并且，极点距离越近，其过渡过程越快。（3）传递函数为(s+1)/(5s+1)的环节相位总是负的，所以其为校正环节，串联校正时它应用于系统的频段，以减小系统稳态误差。（4）系统的开环 Nyquist 曲线穿越之处的对应频率称为相位穿越频率，该频率处的幅值的倒数被称为系统的裕度。（5）对标准二阶系统说来，系统的稳定裕度越大则往往其阻尼比越，若系统的谐振峰值越大则表明系统阻尼比越。二、（15 分）电路如图题二所示，其中 R=2.5Ω,L=5mH,C=200μF。试求：（1）电路的传递函数 G(s)=U2(s)/U1(s)；（2）若电路输入为 u1(t)=sin(1000t)伏，求电路的稳态输出 u2(t)。三、（10 分）已知系统结构如图所示，试求系统的传递函数 Y(s)/X(s)。四、（ 15 分）已知正反馈系统的开环传递函数为（1）闭环系统的特征多项式Δ(s)；

（2）闭环系统稳定时，a 应满足的条件。五、（20 分）单位负反馈系统的开环传递函数为，假设闭环系统的阻尼比ξ=0.5，无阻尼振荡频率ωn=6，试求：（1）参数 a 和 b，系统阶跃响应的超调量σ%、峰值时间 tp 和调节时间 ts；（2）若系统设定值为 r(t)=0.3+0.1t(t>0)，求系统响应的稳态误差 ess；（3）闭环系统的单位脉冲响应 y(t)。六、（20 分）已知系统的开环传递函数为，试求：（1）试绘制系统的极坐标图；（2）利用 Nyquist 判据判定闭环系统的稳定性；（3）给出系统的增益裕度（增益裕量）Gm。七、（15 分）已知系统的开环传递函数为，试求: （1）K 从 0 到∞变化时，绘制系统的概略根轨迹（需提供实轴上根轨迹区间、渐进线、出发角以及与虚轴的交点）；（2）系统响应为衰减振荡时 K 的取值范围。八、（15 分）采样系统的结构如图题八所示，已知：T 为采样周期，试求:

（1）系统的开环脉冲传递函数 G(z); （2）若采样周期 T=0.5 秒，判断闭环系统的稳定性。九、（10 分）含有理想继电器 N(A)的非线性系统如图所示，试求：（1）绘制线性部分 G(s)的 Nyquist 曲线和非线性部分 N(A)的负倒(负逆)描述函数曲线；（2）写出系统在上述两曲线交点处的受扰运动表达式；（3）分析该系统是否存在自持振荡？

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