空军工程大学防空反导学院《832自动控制原理》历年考研真题汇编

目录

2016年空军工程大学832自动控制原理考研真题

2015年空军工程大学835自动控制原理考研真题

2014年空军工程大学838自动控制原理考研真题

2016年空军工程大学832自动控制原理考研

真题

考试科目：自动控制原理（A卷）

科目代码：832

一、填空题（16分，每空2分）

1．表现于被控对象或系统输出端，并要求实现自动控制的物理量

称为____________。

2．若系统在零初始条件下的单位阶跃响应，则其传递函

数＝____________，脉冲响应____________。

3．二阶系统单位阶跃响应无超调的条件是阻尼比ζ___________，

超调量小于5%的条件是阻尼比___________。

4．根据奈氏判据，开环幅相曲线通过（-1，j0）点时系统

_____________，此时幅值裕度h____________，相角裕度

_____________。

二、单项选择题（15分，每题3分）

1．输入量是预先未知的随时间任意变化的控制系统称为（）

系统。

A．恒值控制系统

B．随动系统

C．程序控制系统

D．时变系统

2．信号流图中的节点标志系统的（）。

A．传递函数

B．增益

C．变量

D．元件

3．控制系统的型别等于（）串联积分环节的个数。

A．扰动作用点之前

B．扰动作用点之后

C．前向通路中

D．开环传递函数中

4．惯性环节的对数幅频渐近线近似表示其对数幅频特性存在误

差，在其（）处误差最大，约为－3dB。

A．交接频率

B．截止频率

C．谐振频率

D．带宽频率

5．无源校正网络的（）处于频率和的几

何中心上。

A．超前角频率

B．滞后角频率

C．最大超前角频率

D．最大滞后角频率

三、（12分）控制系统结构如图1所示，求传递函数和。

图1

四、（15分）三个二阶系统闭环传递函数的形式均为

它们的单位阶跃响应曲线如图2中的曲线(1)、(2)、(3)所示。图中，

ts1，ts2分别是系统(1)、(2)的调节时间，tp1，tp2，tp3是系统(1)、(2)、(3)

的峰值时间。

要求：在同一s平面内画出三个系统闭环极点的相对位置，并说明

理由。

图2

五、（14分）控制系统结构如图3所示，要求：

1．分析参数T=0时闭环系统的稳定性，说明特征根的分布情况；

2．时，确定闭环系统稳定时T的取值范围；

3．求出闭环系统存在纯虚根时T的取值，并求出虚根值。

图3

六、（16分）控制系统结构如图4所示，误差定义为。

1．求出系统的阻尼比和自然频率；

2．计算系统在作用下的稳态误差；

3．计算系统在和同时作用下的稳态误差。

图4

七、（20分）控制系统的开环传递函数为

1．绘制系统的概略开环幅相曲线，用奈氏判据确定系统闭环稳定

的条件；

2．计算K＝2时系统的幅值裕度h，将其表示在开环幅相曲线所在

的复平面上；3.计算K＝2时系统的相角裕度。

数据提示：

八、（30分）控制系统结构图如图5所示，采用串联校正后系统的

开环对数幅频特性渐近线如图6所示。

1．写出校正后系统的开环传递函数；

2．求出校正后系统的静态误差系数Kp、Kv和Ka；

3．近似计算校正后系统的截止频率；

4．概略绘制校正后系统的开环对数相频特性曲线；

5．写出校正网络的传递函数，并指出属哪种串联校正；

6．绘制校正网络的对数幅频特性渐近线，标明主要特征点（交接

频率、渐近线斜率及高频幅值等）。

图5图6

九、（12分）离散控制系统如图7所示，采样周期T=0.1s。要求：

1．确定系统稳定时开环增益K的临界值；

2．当输入信号时，欲使系统稳态误差小于0.1，问K应满

足什么条件？

图7

2015年空军工程大学835自动控制原理考研

真题

考试科目：自动控制原理（A卷）

科目代码：835

一、填空题（10分，每空2分）

1．随动系统的输入量是预先未知的随时间任意变化的函数，要求

被控量以尽可能小的跟随输入量的变化；

2．开环传递函数定义为，系统主反馈断开时，从输入信号到信号

之间的传递函数；

3．若二阶系统处于过阻尼情况，表明系统特征方程的特征根为；

4．由于一阶或二阶系统的开环幅相曲线与负实轴不相交，因此这

类系统的幅值裕度为；

5．传递函数的一阶系统，其带宽频率。

二、单项选择题（10分，每小题2分）

1．组成反馈控制系统的各元件中，直接推动被控对象，使其被控

量发生变化的元件称为（）；

A．测量元件

B．给定元件

C．比较元件

D．执行元件

2．线性定常二阶系统的闭环增益加大，（）；

A．系统的快速性提高

B．系统的超调量增大

C．系统的峰值时间提前

D．对系统的动态性能没有影响

3．型系统，当输入信号时，系统稳态误差为零的条件是

（）；

A．

B．

C．

D．

4．从变化时，传递函数的幅相曲线位于复平面

上的（）；

A．第Ⅰ象限

B．第Ⅱ象限

C．第Ⅲ象限

D．第Ⅳ象限

5．最小相位系统开环对数幅频特性低频和中频段分别影响系统的

（）。

A．稳态性能和抗干扰性能

B．稳态性能和动态性能

C．稳态性能和滤波性能

D．抗干扰性能和滤波性能

三、（20分）在图1所示的两级RC无源网络中，已知，

，，，为输入量，为输出量，与为

回路电流，为节点电压。要求：

1．绘制网络的结构图；

2．求网络的传递函数；

3．说明该网络为什么不能等效于两个RC无源网络的串联。在什么

条件下，又能等效于两个RC无源网络的串联？

四、（20分）单位负反馈控制系统的开环传递函数

1．若系统在单位阶跃输入作用下的误差响应为，试

求系统的阻尼比和自然频率；

2．求输入时系统的稳态误差；

3．若给定系统的设计指标：超调量，调节时间，峰

值时间，试确定系统闭环极点配置的区域，以获得预期的响应特

性。

数据提示：，。

五、（12分）已知系统特征方程，试应用劳斯

稳定判据分析系统的稳定性，并求出系统不在s左半平面的特征根。

六、（12分）具有扰动输入的控制系统如图2所示，图中、、

及均为正常数。

1．求系统在阶跃扰动输入作用下所引起的稳态误差；

2．为使系统在同时作用下的稳态误差，试确定

的取值。

图2

七、（20分）已知最小相位单位负反馈系统的开环频率特性如图3

所示，图3（a）中曲线与负实轴相交时对应的频率，a为大于

零的常数。

1．求、和；

2．使系统闭环稳定的a值范围是多少？对应的幅值裕度h的取值范

围又为多少？

图3

八、（20分）控制系统结构如图4所示。图中：K，τ，T＞0。

1．当τ=0时，系统是否属于结构不稳定系统，说明理由；

2．分别取τ＞T，τ＜T和τ=T，应用奈氏判据判别三种情况下闭环

系统的稳定性。

图4

九、（14分）采用串联校正的控制系统如图5所示，为系统不

可变部分的传递函数。当K=10，T=0.1s时，系统截止频率。若要

求不变，试确定K和T的取值，使系统相角裕度提高45°。

图5

十、（12分）采样控制系统结构如图6所示，采样周期T=0.1s。

1．求系统的闭环脉冲传递函数；

2．确定使系统稳定的K值范围。

图6

2014年空军工程大学838自动控制原理考研

真题

考试科目：自动控制原理（A卷）

科目代码：838

一、填空题（22分，每空2分）

1．按输入信号变化规律的不同，控制系统通常可分为__________

系统和__________系统。

2．控制系统中的变量在信号流图中用__________表征。

3．系统在输入作用下的稳态误差，说明系统的型别为

__________。

4．稳定二阶系统在s复平面上的等阻尼比线是一条

____________________的直线。

5．传递函数的幅相曲线与负实轴的交点是

____________，其相频特性为_____________。

6．最小相位系统开环对数幅频特性中频段影响系统的

_______________性能。

7．超前校正网络的传递函数=___________,它具有

______________特性，在频域法串联校正中起到了

______________________的作用。

二、（12分）描述系统的微分方程组如下：

式中，r(t)为系统输入量，c(t)为系统输出量，x1(t)和x2(t)为系统中

间变量，K1、K2、K3、T1和T2均为常数。要求：

1．绘制系统的结构图；

2．求出传递函数。

三、（14分）单位负反馈控制系统的开环传递函数为

1．确定使系统稳定的参数K和T的取值范围，并以K和T为坐标轴做

出稳定区域图；

2．若系统以(rad/s)的频率作等幅振荡，确定K和T的取值。

四、（22分）单位负反馈控制系统的开环传递函数为

1．求系统临界阻尼时的k值及开环增益K；

2．定性分析当阻尼比在（0，1）范围内的情况：k增加，对系统

的超调量和调节时间有何影响？

3．为了改善系统性能，对该系统实施速度反馈，试画出速度反馈

系统的结构图；

4．当时，为使系统阻尼比，速度反馈系数为多少？