攻读硕士学位研究生入学考试试题(参考解析)

2023年最新整理——考试真题资料2023年最新整理——考试真题资料2023年最新整理——考试真题资料攻读硕士学位研究生入学考试试题(参考解析)科目名称：自动控制原理〔□A卷█B卷〕科目代码：827考试时间：3小时总分值150分【一】简答题〔共5小题，每题5分，共25分〕1、PI控制器的中文全称是；PID中拥有相位滞后特色的环节是。答：比率微分控制器；I(积分)环节。2、失散系统传达函数的定义是。答：零初始条件下，系统输出的Z变换与输入的Z变换之比。3、函数(e4t1e2t)1(t)的拉氏变换为。3答：函数(e4t1e2t)1(t)的拉氏变换为111。2s43s212n,n0,1,2,，那么序列{x(n)}的Z变换为。4、设x(n)50,n0答：X(z)x(n)zn1z。n011z1z125255、某线性定常系统的单位阶跃响应为1e2t，那么该系统传达函数为。答：2。s2【二】判断对错并简单说明原由〔共2小题，每题5分，共10分〕1、设闭环系统的传达函数为s2s6，该系统是牢固的。s1答：错。系统传达函数不是真有理分式。或s2s6s6含有微分项。s1s12、设线性时不变闭环系统零初始条件下的单位阶跃响应为h(t)，h(t)对时间t的导数记为h'(t)，那么此线性时不变系统的传达函数为h'(t)的拉氏变换。答：对。系统单位阶跃响应的导数为单位脉冲响应，其拉氏变换为传达函数。【三】方框图化简〔20分〕试简化以以下图系统方框图，并分别求系统的传达函数C(s)/R(s)和C(s)/N(s)。N(s)R(s)C(s)G1(s)G2(s)G3(s)H(s)题三图解答：C(s)G3G2G1G3HR(s)1G3G2N(s)1G3G2G3G2因此，C(s)G3G2G1G3H;C(s)G3G2.R(s)1G3G2N(s)1G3G2【四】计算题〔20分〕以以下图系统的闭环极点为s11j22,s21j22，其中j1。〔1〕〔6分〕计算时间常数T和开环增益K；〔2〕〔6分〕计算阻尼比和自然振荡角频率n；〔3〕〔8分〕计算超调量%和调治时间ts。解答：K〔1〕系统闭环传达函数为G(s)T.s21sKTT由21K(122)(122)229得，T=1/2,K=4.5。ssTsjsjssT1〔2〕由2K/T9,21/T2得3rad/s,nnn.3〔3〕e/12100%e2/4100%32.93%.ts33s(5%);ts44s(2%).nn【五】判断牢固性〔15分〕〔1〕(10分)某闭环系统特色方程为s46s33s24s40，试用劳斯判据判定其牢固性，并说明特色根在复平面上的分布。〔2〕(5分)某失散线性时不变系统的闭环传达函数为G(z)z10.7，判断15)(z1(z3)其牢固性并说明原由。解答：〔1〕劳斯阵列表为s4134s364s2743s144s074第一列元素不全为正，系统不牢固，符号改变两次，有两个右半平面极点。〔2〕系统牢固，极点都在单位圆内。六、计算题〔20分〕K，P(s)11，定义某操纵系统如下图，其中G(s)，H(s)2s1s(3s1)e(t)r(t)c(t)。N(s)C(s)R(s)E(s)G(s)P(s)题六图〔1〕写出在R(s)和N(s)共同作用下系统的输出C(s)表达式和误差表达式E(s)；〔10分〕〔2〕当r(t)t,n(t)1(t)时，求系统的稳态误差ess；〔5分〕〔3〕当r(t)1(t),n(t)1(t)时，求系统的稳态误差ess。〔5分〕解答：C(s)P(s)G(s)R(s)P(s)N(s)〔1〕1P(s)G(s)1P(s)G(s)K2s1R(s)N(s)s(2s1)(3s1)(3s1)Ks(2s1)KE(s)1R(s)P(s)N(s)1P(s)G(s)P(s)G(s)1s(2s1)(3s1)R(s)2s1s(2s1)(3s1)s(2s1)(3sN(s)K1)K〔2〕当r(t)t,n(t)1(t)时，R(s)12,N(s)1.2.ssesslimsE(s)s0K11.〔3〕当r(t)1(t),n(t)1(t)时，R(s),N(s)1.ssesslimsE(s)s0K七、计算题〔30分〕线性最小相位系统开环对数幅频特色以以下图，L()(dB)-20dB/dec20lg33101c-40dB/dec-60dB/dec题七图〔1〕求开环传达函数G(s)；〔10分〕〔2〕求幅值穿越频率c和开环相频特色(c)；〔10分〕〔3〕求相位裕量(c)并判断闭环系统的牢固性；〔10分〕解答：〔1〕由图可知G(s)Kss(s1)(1)10求得K=3。〔2〕由L(c)L(1)40，得20lg340，因此c3.lgclg1lgc(c)90arctancarctanc90arctan3arctan3159.831010〔3〕(c)180(c)90arctan3arctan(3/10)