昆明理工大学 自动控制原理考研真题

考试科目代码： 813  考试科目名称 ：自动控制原理           

试题适用招生专业 ：080402  测试计量技术及仪器、081101 控制理论与控制工程、081102 检测技术与自动化装置、081103 系统工程、081104 模式识别与智能系统、081105 导航、制导与控制、085203仪器仪表工程、085210 控制工程

考生答题须知

1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。

3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。

4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

一 选择填空题      （30个空，每空1.5分，共45分）

1 根据人是否直接参与作用，可将控制系统分为（      ）和（      ）。

A.  人工控制系统

B.  自动控制系统

C.  复合控制系统

D.  自适应控制系统

2 自动控制原理研究的对象是（      ）自动控制系统。

    A.   单输入单输出 

B.  单输入多输出

C.  多输入单输出

D.  多输入多输出

3 自动控制系统种类繁多。按其结构分为（       ）。

A.  前馈控制，反馈控制，复合控制   B.  滞后控制，超前控制，复合控制

C.  串联控制，并联控制，复合控制   D.  开环控制，闭环控制，复合控制

4 传递函数是在（      ）下描述系统动态特性的数学模型。

A.  零初始条件     B.  零输入条件    C.  阶跃响应     D.  典型输入

5 下图所示信号的象函数为（       ）。

A.       B.     C.     D.  

6 线性系统稳定的充分必要条件是（        ）。

A. 特征方程的根全部具有负实部

B. 特征方程的根全部在单位圆内 

C. 劳斯表第一列元素全部是正的

D. 劳斯表第一列元素全部不变号

7 特征方程为的系统状态是（       ）。

A.  稳定      B.  不稳定      C.  临界稳定     D.  条件稳定

8 二阶系统有两个特征参数，其中阻尼比描述了系统的（       ）；无阻尼自然振荡频率反映了系统的（        ）。

A.  稳定性    B. 稳态误差     C. 准确性        D. 快速性

9 二阶系统增加一个零点后，增强了系统的振荡性，将使系统阶跃响应的(        )增大，上升时间和(        )缩短； 所增加的极点越靠近虚轴，则上述影响就越大；反之，则其影响越小。

A.  超调量     B.  调节时间      C. 峰值时间      D.  阻尼比

10根轨迹方程可分解为幅值方程与相角方程。其中相角方程用于确定(       )，幅值方程用于确定(        ) 。  

A.  根轨迹上的点                     B.  根轨迹上的点的幅值     

C.  根轨迹上的点的相角               D.  根轨迹上的点对应的参数值

11 增加开环极点，可使根轨迹的走向向右偏移，从而削弱了系统的(        )和(         )。 

A. 误差        B. 稳定性        C. 快速性      D. 阻尼比

12 频率特性是系统或元件对不同频率正弦输入信号的响应特性。频域分析能够利用系统的幅值和相位特征来预测系统时域的(        )和（         ）。

A. 瞬态响应      B. 稳态响应     C. 暂态性能     D.  稳态性能

13 频率特性是复数量，常用的表示方法有（        ）、（        ）和对数幅相频率特性。

A. 对数幅频特性    B. 幅相频率特性    C. 对数频率特性    D. Bode图

14 可以确定下图所示系统的稳态速度误差系数（        ）。

A.      B.      C.    D.  

15 穿越频率是指（        ）为时的频率。增益裕量是在该处幅相频率特性的（          ），用来衡量系统的相对稳定性。

A. 幅值     B. 相位      C. 幅值的倒数     D. 相位与之差

16 开环频率特性为（–2/–1/–2）对称特性的系统，增大或减小（       ），均使相位裕量下降。

A. 前转折频率    B. 后转折频率   C.中频段线段长度     D. 放大系数  

17 如果一个反馈控制系统的动态性能是满意的，为了改善其稳态性能，而又不致影响其动态性能，可以采用的较正装置是（          ）。

A.      B.      C.                   

18 函数的Z变换是（          ）。

A.          B.          C.         D. 

19 自激振荡是一种稳定的周期运动，其自振频率和振幅由系统（       ）和（       ）决定。

A. 输入         B. 结构         C.反馈        D.参数

20 描述函数法是分析非线性系统的近似频率特性法的图解方法。应用描述函数法可以分析某些非线性系统的(       )，确定自振的频率和振幅。但不能用于分析非线性系统的（       ）。

A. 初始条件     B. 运动过程     C. 稳定性     D. 工作状态

二、试绘制下图所示系统的信号流图，并求传递函数。（ 10分 ）

题二图

三、已知一个n阶闭环系统的微分方程为             （18分）

其中r为输入，y为输出，所有系数均大于零。

    (1). 写出该系统的特征方程；

    (2). 写出该系统的闭环传递函数；

    (3). 若该系统为单位负反馈系统，写出其开环传递函数；

    (4). 若系统是稳定的，求当时的稳态误差（误差定义为）；

    (5). 为使系统在时的稳态误差，除系统必须稳定外，还应满足什么条件？

    (6). 当，，， ，，，时，试评价该二阶系统的如下性能：、、、和。

四、已知系统特征方程为

试求系统在S右半平面的根的个数及虚根值。     （10分）

五、已知负反馈控制系统的开环零、极点分布如下图示，试概略绘出相应的闭环根轨迹。（12分）

（a）无重极点                      （b）有二重极点             （c）有三重极点

 题五图

六、已知最小相位系统的开环对数频率特性如下图所示。

（1）试写出开环传递函数的形式，并绘制近似的对数相频特性；

（2）计算相位裕量，判断系统的稳定性。

（3）将对数幅频特性向右平移十倍频程，截止频率和相位裕量会发生什么变化? （18分）

题六图

七、根据下图所示滞后校正的两种情形，分析说明滞后校正是如何发挥两种校正作用的。（16分）

（a）                                  (b)

题七图

八、离散控制系统如图所示，采样周期 T=1s。试分析放大系数对系统稳定性的影响。（12分）

题八图

九、根据下图所示非线性部分和线性部分最小相位系统曲线，判断系统自振荡的稳定性。（9分）