2018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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2018 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、控制系统的反馈是指系统的（信号，系统利用（）进行调节。）返回到输入端，与参考输入量进行比较产生偏差 A.变量 B.输出量 C.反馈 D.偏差信号 2、如果控制系统的输出量对系统本身没有控制作用，这种系统称为开环控制系统。开环控制形式分为按给定值控制和（）两种。 A.按输出控制 B.按偏差控制 C.按扰动补偿 D.按反馈控制 3、一个闭环控制系统一般可由六个基本环节组成，分别是：（）、测量装置、给定装置、比较装置、（）、执行机构。 A.反馈装置 B.受控对象 C.输入装置 D.控制器 4、传递函数定义为在（）条件下，（）输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。 A.非零初始 B.零初始 C.线性定常系统 D.非线性定常系统 5、动态结构图相加点与分支点的移动原则是移动前后系统的（）保持不变。 A.前后关系 B.函数关系 C.位置关系 D.大小关系 6、控制系统稳定的充分必要条件，是该控制系统的特征方程式系数都是正的，且特征方程式系数作出的劳斯表第一列元素全部都是（），否则第一列元素符号改变的次数，（）特征方程正实部根的个数。 A.正的 B.不等于 C.负的 D.等于 7、一个稳定的控制系统，其单位阶跃响应中包含有（）和瞬态分量，瞬态分量随着时间的推移逐渐衰减并趋近于（ B.稳态分量 A.动态分量）。 C. 零 D.负值 8、二阶系统增加一个极点会使系统的超调量（），而增加一个零点则会使系统的超调量（）。 A.减小 B.不变 C.增加 D.为零 9、利用主导极点法分析高阶系统时，其它极点到虚轴的距离应该是主导极点到虚轴距离的（）以上。

A.2倍 B.5倍 10、绘制根轨迹的幅值方程和相角方程分别是（点； jp 是开环极点； K 是根轨迹增益。 C.3倍）和（ D.10倍）。其中： iz- 是开环零 A. C. s m (K  1 i  n ( s  1 j  z i ) p ) j  1 B. n  1 j  s ( p j )  s ( m i 1  s n (K  1 j  m (  1 i  s z p j ) ) i  1 D. m  1 i  s ( z i )  s ( n j 1  z i )  2( k  ,)1  k  2,1,0 p j )  2( k  ,)1  k  2,1,0 11、控制系统的开环传递函数 ( ) G s H s ( )  ( s  z i ) ，根轨迹如果不在实轴上，则必 m K i   1  ( n j 1  s  p ) j 对称于（）；当 n  m 时，如果有一些根轨迹往左走，则必有一些往（  2 ）。 A.虚轴 B.实轴 C.右走 D.上走 12、有两个传递函数分别为 )(1 sG  1 TS  10 1 TS  和 )(2 sG  1 TS  10 1 TS  的环节，前者属于（），后者属于（）。 A.最小相位环节 B.典型环节 C.线性环节 D.非最小相位环节 13、对于最小相位环节或系统，它的幅频特性和相频特性之间具有（）的关系，当给出了幅频特性，相频特性也就（）确定了。 A.不确定 B.唯一确定 C.能 D.不能 14、控制系统的频率特性 ( jG )   ( ) j  ( Tj  j  )1 Tj  i  )1 , mn  ，当 0N 时，系统的幅相 K m i (   1  Nn  N j 1  频率特性曲线起始于（），相位角终止于（）。（ 0, jK A. ）点 B. ( mn  )  90 o C.  ( mn  )  90 o D.虚轴 15、下列校正装置中属于超前校正的是（），属于滞后-超前校正的是（）。

A. 1S10  1 S  01.0)(1S10( S  1.0)(1 ( S   S B. )1  )1 D. )(1S1.0( 01.0( S S  10)(1   S )1  )1 C. 1S  20 S  1 16、一采样器的输入连续信号为有限带宽，且最高频率分量为100 zH ，为了保证采样后的离散信号能被恢复为原来的连续信号，采样器的采样频率应该（）。 A.  100 Hz B. 50 Hz C.  200 Hz D.  200 Hz 17、线性系统的动态过程和稳定性决定于系统的（），非线性系统的动态过程和稳定性决定于系统的（）。 A.结构和参数 B.输入和初始条件 C. 结构、参数、输入和初始条件 D.结构和输入二、理论分析与基本计算（7小题，共75分） 1、一位置伺服控制系统如下图所示，控制任务要求工作机械和输入指令机构同步转动，系统输入为 r ，输出为 c ，请画出位置伺服系统方框图。（7 分） 2、试用梅逊增益公式求下图所示系统的传递函数 )( sC )( sR 。（12分） 3、已知系统特征方程如下，试判断系统的稳定性，并说明系统有几个正实部根？（10分） 4 S  3 2 S  2 S 2    4 0 S

4、已知负反馈控制系统的开环传递函数为轨迹图，并分析系统的稳定性。（12分） ( ) G s H s ( )  2 K 2)( ( s s  s  3) ，试绘制系统的根 5、以下两图为两个系统的开环幅相频率特性，图 a 无开环极点在右半 S 平面，图b 有一个开环极点在右半S平面，试分析两个系统的稳定性。（每图5分，共10分）图a 图b 6、已知一采样系统如下图所示，其中采样周期 1T  秒，试求系统稳定的 K 值范围。（ Z 1      s   1 z   1 1 ， Z    1 2 s     (1 Tz z   1 1 2 )  ， Z    1    s a  1 aT   1 z 1  e ）（12分） 7、非线性系统如下图所示， N X ( )   j  4 e 1 X 如果存在，求出振幅和频率。（12分），试用描述函数法分析系统是否存在自振？

三、综合题（2小题，共30分） 1、某控制系统结构图如下图所示。（15分） K  ， 10 （1）当（2）如果要使系统阻尼比 0.5 ，单位速度误差 fK  时，求系统的动态性能指标：最大超调量 % 、调节时间 st ； 0 sse  时，试确定 K 和 fK 值。 0.1 2、一单位负反馈系统校正前开环传递函数为 ( ) pG s  10 1)(  s  1) s (0.1 s ，系统采用串联校正，校正装置的传递函数为 ( ) G s c  1 10 s  200 1 s  。（15分）（1）求出校正后系统的开环传递函数；（2）画出校正前、后的开环对数频率特性图（波德图）；（3）计算校正后系统的相位裕量，并判断校正后系统的稳定性。

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