2016年武汉科技大学827自动控制原理考研真题

1、2016 年武汉科技大学 827 自动控制原理考研真题（ B卷）（ 总分： 150.00 ，做题时间： 180 分钟 ）、填空题 （ 总题数：5，分数： 20.00）1. 自动控制的原理就是检测 并用以纠正 的原理，也称反馈控制原理。闭环控制系统的优点是高， 性能好。（分数： 4.00 ）填空项 1: （正确答案：偏差，偏差，控制精度，抗扰动）解析：2. 比例加积分加微分控制规律简称 控制律，串联相位超前校正近似实现的是 控制律，串联相位滞后校正近似实现的是 控制律，串联相位滞后 - 超前校正近似实现的是 控制律。（分数： 4.00 ）填空项 1: （正确答案：PID，PD，PI ，PID）

2、解析：3. 函数的拉氏反变换为分数： 4.00 ）填空项 1: （正确答案：e-5 （ t-1 ）.1 （ t-1 ）或 e-5（t-1），t1） 解析：4.设 x（n）=2n,n=1,2,3.,则序列 x （n）的 Z变换为 。（分数： 4.00 ）填空项 1: （正确答案：解析：5. 求如题一图所示线性离散系统的输出z 变换为： C（z ）4.00 )填空项 1:正确答案：）解析：二、简述题 （ 总题数： 1，分数： 10.00）6. 从时域和频域的角度分别简述相对稳定性和稳定裕度的概念。（分数：10.00 ）正确答案： （从时域特性来讲，系统的相对稳定性就是系统的特征根在 s 平面的左半

3、平面且与虚轴有一定距离的情况。 系统所有特征根均位于虚轴左侧，且与虚轴至少存在的距离称为系统的稳定裕度。从频域特性来讲，开环稳定的最小相位系统，系统的相对稳定性是其开环幅相曲线对（-1 ，j0） 点的靠近程度。这种靠近程度用相位裕度和增益裕度来表示。）解析：三、求传递函数 （ 总题数： 1，分数： 20.00）C（s）/R（s）7. 已知系统结构图如题三图所示，求系统的传递函数分数：20.00 )正确答案： （）解析：四、计算题 （总题数： 1，分数： 20.00）%=16.3%，峰值时间为 t p=1s，求：已知系统结构图如题图四所示，单位阶跃响应的超调量为分数： 20)(1) . 系统开环

4、传递函数；(分数： 4)正确答案： () 解析：(2) . 系统闭环传递函数；(分数： 4)正确答案： () 解析：(3) . 根据已知的性能指标确定参数 K， 。(分数： 12)正确答案： ()解析：五、判断稳定性 ( 总题数： 3，分数： 30.00)8. 某闭环系统特征方程为 s5+4s3+8s2+10s+6=0，试用劳斯判据判定其稳定性， 并说明特征根在复平面上的分 布。(分数： 10.00 )正确答案： (，绘制该系统的奈奎斯特曲线草图，并用奈氏判据判定该闭环系统解析：9. 单位负反馈的开环传递函数为 的稳定性。（分数： 10.00 ）正确答案： （该系统的奈奎斯特曲线草图，并用奈氏

5、判据判定该闭环系统的稳定性。） 解析：10. 某离散线性系统的方框图如题五图所示，设采样周期为T=1s，判断系统的稳定性分数： 10.00 ）正确答案： （系统的闭环脉冲传递函数为特征方程的根为 z 1=-0.237 ，z2=1.555因为系统有一根 |z 2| 1，即在单位圆外，所以系统不稳定。）解析：六、计算题 （总题数： 1，分数： 20.00）已知某控制系统如题六图所示，（分数： 20）（1）. 写出系统的输出表达式 C（s）和误差表达式 E（ s）；（分数： 10）正确答案： （） 解析：正确答案： （当r （ t ）=1+2t ，n（t ） =-1 （t ）时，系统的稳态误差） 解

6、析：（3）. 要减少稳态误差 ess，应如何调整系统中的参数？（分数：5）正确答案： （根据系统闭环特征方程：）解析：七、计算分析题 （ 总题数： 1，分数： 30.00）已知线性最小相位系统开环对数幅频特性如题七图所示，其中粗虚线表示校正前频率大于 0.014rad/s 的 开环对数幅频特性， 粗实线表示串联校正后该频率段的开环对数幅频特性； 而当频率小于 0.014rad/s 时， 校正前、后特性重合。求：分数： 30）（1）. 校正前系统的开环传递函数 G0（ s）及相位裕度 0；（分数： 10）正确答案： （由 =1 时， 201lgK=20 ， K=10 由低频段特性知系统为 1 型系统，） 解析：（2）. 校正后系统的开环传递函数 G（s）及相位裕度 ；（分数： 10）正确答案： （校正后的对数幅频特性得)解析：(3) . 串联校正装置的传递函数 Gc(s )，确定所用的是何种性质的校正装置，并说明其作