2018年云南昆明理工大学自动控制原理考研真题A卷
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（）返回到输入端，与参考输入量进行比较产生偏差信号，系统利用（）进行调节。
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（）。
A.动态分量
B.稳态分量
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
C.3倍
D.10倍 10、绘制根轨迹的幅值方程和相角方程分别是（ ）和（ ）。其中：i z -是开环零点；j p -是开环极点；K 是根轨迹增益。
A.
1)
()
(K 1
1
=+∏+∏==j n
j i m
i p s z s B. 2,1,0,)12()()(1
n 1
=+±=+∠∑-+∠∑==k k z s p s i m
i j j π
C.
1)
()
(K 1
n
1
=+∏+∏==i m
i j j z s p s D. 2,1,0,)12()()(1
m 1
=+±=+∠∑-+∠∑==k k p s z s j n
j i i π
11、控制系统的开环传递函数1
1
()
()()()
m
i i n
j
j K s z G s H s s p ==+=
+∏∏，根轨迹如果不在实轴上，则必
对称于（ ）；当2n ≥-m 时，如果有一些根轨迹往左走，则必有一些往（ ）。 A.虚轴 B.实轴 C.右走 D.上走 12、有两个传递函数分别为TS
TS s G 1011)(1++=和TS TS
s G 1011)(2+-=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m n T
j j T j K j G N n j j
N m
i i >++=
∏∏-==,)
1()
()1()(1
1
ωωωω，当0=N 时，系统的幅相
频率特性曲线起始于（ ），相位角终止于（ ）。
A.）（0,j K 点
B. o
m n 90)(?- C.o
m n 90)(?-- 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.
11S 10++S B. )110)(101.0()1)(1S 1.0(++++S S S C. 1
201
S ++S
D.)
11.0)(1()101.0)(1S 10(++++S S S
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100z H ，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. Hz 100≥
B. Hz 50≥
C. Hz 200≤
D.Hz 200≥ 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 θ，输出为c θ，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
)
()
(s R s C 。（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）
4322240S S S S ++++=
4、已知负反馈控制系统的开环传递函数为2()()(2)(3)
K
G s H s s s s =++，试绘制系统的根
轨迹图，并分析系统的稳定性。（12分）
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）
ω
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。
（1111Z s z -??=??-??，12121(1)Tz Z s z --??=??-??，1111aT Z s a e z --??
=??+-??
）（12分）
7、非线性系统如下图所示， 41()j N X e X
π
-=，试用描述函数法分析系统是否存在自振？如果存在，求出振幅和频率。（12分）
?
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）
（1）当10K =，0f K =时，求系统的动态性能指标：最大超调量%σ、调节时间s t ； （2）如果要使系统阻尼比0.5ξ=，单位速度误差0.1ss e =时，试确定K 和f K 值。
2、一单位负反馈系统校正前开环传递函数为10
()(0.11)(1)
p G s s s s =++，系统采用串联校
正，校正装置的传递函数为101
()2001
c s G s 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。