1999年大连理工大学自动控制原理考研真题【圣才出品】

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大连理工自动控制原理习题答案

大连理工自动控制原理习题答案自动控制原理课后习题答案编辑者：潘学俊第二章2.1 试分别写出图2.68中各无源电路的输入u r (t )与输出u c (t )之间的微分方程。

图2.68 习题2.1图解：(a)11r c u u i R -=，2()r c C u u i -= ，122c u i i R +=，12122 121212c c r r R R R R R Cu u Cu u R R R R R R +=++++(b)11()r c C uu i -= ，121r u u i R -=，1221i i C u+= ，121c u i R u =+， 121211122112121121()()c c c r r r R R C C uR C R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++ (c)11r cu u i R -=，112()r C u u i -=，1122u i i R +=，1121c u i dt u C =+?， 121212222112122221()()c c c r r r R R C C u RC R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++2.2 试证明图 2.69(a)所示电路与图 2.69(b)所示的机械系统具有相同的微分方程。

图2.69(b)中X r (t )为输入，X c (t )为输出，均是位移量。

(a) (b)图2.69 习题2.2图解：(a)11r cu u i R -=，12()r c C u u i -= ，12i i i +=，221c u idt iR C =+?，121211122212121122()()c c c r r r R R C C uR C R C R C u u R R C C u R C R C u u ++++=+++ (b)2121()c B xx K x -= ，1121()()()r c r c c B x x K x x B x x -+-=- ，121221212121211212()()c c c r r r B B B B B B B B Bx x x x x x K K K K K K K K K ++++=+++ 2.3 试分别求出图2.70中各有源电路的输入u r (t )与输出u c (t )之间的微分方程。

大连理工1999研究生考试自动控制原理真题

大连理工大学二O O 五年硕士生入学考试《自动控制原理（含20%现代）》试题一、（15分）试求图1所示电路的传递函数U c (s) / U r (s) 。

二、（20分）给定系统结构如图2所示。

1．设r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t), 试求系统的稳态误差e ss ;2．在r(t)=n 1(t)=n 2(t)=1(t)情况下，如何使稳态误差e ss =0。

三、（25分）已知负反馈系统的开环传递函数为1．试绘制以K 为参量的根轨迹图；2．试求系统处于临界稳定状态时的闭环极点。

四、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)1)(5()1(10-++s s s ,试绘制开环幅相特性曲线，并应用奈奎斯特判据判断系统的稳定性。

五、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)50)(5(2500++s s s ，并绘制开环频率特性对数坐标曲线，并计算相角裕度。

六、（15分）给定系统微分方程为,试确定奇点位置及类型，并绘制相平面草图。

七、（15分）设系统结构如图3所示。

试求C(z)，并判断K=1时系统的稳定性。

八、（10分）已知离散系统的状态方程为a>0，试用李雅普诺夫第二方法确定使平衡点渐进稳定的a取值范围。

九、（20分）给定系统结构如图4所示。

1．试建立系统的状态空间描述；2．试设计状态反馈阵，使系统闭环极点位于-2，-2处；3．K是否可以取为0.5，为什么？大连理工大学二O O 四年硕士生入学考试《自动控制原理（含30%现代）》试题一、（15分）试求图1所示电路的结构图和传递函数。

二、（10分）已知系统的特征方程为： s 4+2.5s 3+2.5s 2+10s -6 = 0 试求特征根在S 平面上的分布。

三、（10分）试求系统的单位脉冲响应。

四、（20分）设系统的开环传递函数为：1. 试绘制根轨迹图（可能的分离点为：-1.2、-1.6、-2.6、-2.9、-3.5）；2. 试求出分离点处的K 值。

王建辉《自动控制原理》(名校考研真题非线性系统分析)【圣才出品】

第7章　非线性系统分析一、选择题1．非线性系统的无穷多条相轨迹相交的点称为（）。

[华中科技大学研]A．奇点B．会合点C．分离点D．终点【答案】A2．输出信号的一次谐波分量和输入信号的复数比定义为非线性环节的（）。

[华中科技大学研]A．传递函数B．描述函数C．谐波函数D．频率特性【答案】B二、解答题1．已知非线性系统如图7-1所示，其中，T＞0，K＞0，现要求系统输入量c（t）的ωc＝10，试确定参数T和K的数值。

（非线性环节自振振幅X c＝0.1，角频率为）[上海交通大学研]图7-1解：由已知ωc ＝10，线性部分传递函数为即又由于ωc ＝10，自振振幅X c ＝0.1得因此有2．已知某非线性系统结构如图所示，试用描述函数法分析K （K ＞0）值对系统稳定性的影响。

[南京航空航天大学2006研]图7-2 非线性系统结构图解：该饱和特性的描述函数为负倒描述函数当A ＝1时，，当A→＋∞时，，因此位于负实轴上的－1~－∞区段。

线性部分频率特性为令ImG （j ω）＝0，得G （j ω）与负实轴交点的频率为，且在复平面上绘制G （j ω）曲线以及曲线如下图所示。

由图可见，当时，即0＜K ＜6系统稳定；当时，即K ＞6系统产生自振。

自振频率，振幅A 由求得。

图7-33．某单位负反馈非线性系统如图所示，非线性环节的描述函数为，线性部分的传递函数如图所示。

试分析：（1）系统是否存在自振。

（2）若产生自振，计算自振频率及振幅，并讨论极限环的稳定性。

[浙江大学2008研]图7-4 非线性系统结构图解：非线性环节负倒描述函数为线性部分频率特性为且在复平面上绘制G（jω）曲线以及曲线如下图所示，相交于B点，有解得即系统存在自振的频率为1.155，振幅为11.246。

图7-54．已知非线性控制系统的结构图如图7-6所示。

为了使系统不产生自持振荡，试采用描述函数法确定图中非线性环节的特性参数a和b的数值。

[长安大学研][南京理工大学研][华中科技大学研]图7-6解：由题知非线性环节为死区继电器特性，则图形如图7-8所示。

王建辉《自动控制原理》配套模拟试题及详解(一)【圣才出品】

王建辉《自动控制原理》配套模拟试题及详解（一）1．（15分）某采样系统结构图如图1所示，采样周期T ＝1s 。

（1）判断系统的稳定性；（2）求系统闭环脉冲传递函数，写出系统输入输出差分方程；（3）给定初值c （0）＝0，c（1）＝0.368，求系统单位阶跃响应第2、第3拍的值。

图1采样系统结构图解：（1）系统的开环脉冲传递函数为闭环特征方程为解得两个根都在单位圆内，故系统稳定。

（2）系统开环脉冲传递函数为闭环脉冲传递函数为因此有根据实数位移定理中的延迟定理，有c （k ）－c （k －1）＋0.632c （k －2）＝0.368r （k －1）＋0.264r （k －2）故得差分方程c （k ）＝0.368r （k －1）＋0.264r （k －2）＋c （k －1）－0.632c （k －2）根据初始条件及递推关系，得c （0）＝0，c （1）＝0.368c （2）＝0.368r （1）＋0.264r （0）＋c （1）－0.632c （0）＝1c （3）＝0.368r （2）＋0.264r （1）＋c （2）－0.632c （1）＝1.42．（15分）图2所示为一直流位置随动系统的原理框图，图中为输入角度，为输出角度；SM 为伺服电动机，为负载转距，TG 为测速发动机，TV 为电压传感器，TA 为电流传感器；α，β和γ分别为转速反馈系数、电流反馈系数和电压反馈系数；分别是前置放大器、速度放大器、电流放大器、电压放大器和功率放大器的放大系数，减速器速比为1:λ。

图2 位置随动系统原理框图（1）试列写各部件的传递函数；（2）求出系统的闭环传递函数解:（1）各部件传递函数分别为①同位仪检测装置：②前置放大器：③速度放大器：④电压放大器：⑤电流放大器：⑥功率放大器：⑦直流伺服电动机：⑧减速机构：⑨各检测单元：速度检测单元：电压检测单元：电流检测单元：（2）整理可得系统的闭环传递函数其中3．机器人控制系统结构图如图3所示．试确定参数值，使系统阶跃响应的峰值时间，超调量σ％＝2％．图3 机器人位置控制系统解：依题，系统传递函数为由联立求解得比较Φ（s）分母系数得4．（15分）某Ⅰ型单位反馈的典型欠阻尼二阶系统，输入正弦信号当调整频率ω＝7.07 rad／s时，系统稳态输出幅值达到最大值1.1547。

大连理工自动控制原理第3章习题

基本习题E 3.4 已知控制系统的微分方程为)()(d )(d t r t c tt c 202.5=+ 试用拉普拉斯变换法求系统的单位脉冲响应和单位阶跃响应，并讨论两者的关系。

E 3.5 设一系统如图(3-45)所示。

（a ）求闭环传递函数C (s )/R (s )，并在S 平面上画出零极点分布图；（b ）当r (t )为单位阶跃函数时，求c (t )并做出c (t )与t 的关系曲线。

图(3-45) 习题E 3.5图E 3.7 已知系统的单位脉冲响应为t t e e t g 5.02.0)(--+=510试求系统的传递函数。

E 3.8 已知二阶系统的闭环传递函数为222)()(nn n s s s R s C ωζωω++=2 确定在下述参数时的闭环极点，并求系统的单位阶跃响应曲线和相应的性能指标。

（a ）ζ =2，ωn = 5；（b ）ζ =1.2，ωn = 5；（c ）当ζ ≥1.5时，说明是否可忽略距离原点较远的极点及理由。

E 3.12 系统结构图如图(3-46)所示。

（a ）当r (t ) = t ， n (t ) = t 时，试求系统总稳态误差；（b ）当r (t ) = 1(t )，n (t ) = 0时，试求σp 、t p 。

图(3-46) 习题E 3.12图E 3.14 系统的特征方程式如下，要求利用劳斯判据判定各系统的稳定性。

（a ）02233=++++s s s s 234；（b ）0200.30.02=+++s s s 23；（c ）0484412=+++++12345s s s s s ；（d ）025262.61.250.1=++++s s s s 234。

E 3.15 某控制系统如图(3-47)所示。

其中控制器采用增益为K p 的比例控制器，即G c (s )= K p试确定使系统稳定的K p 值范围。

图(3-47) 习题E 3.15图E 3.18 某单位反馈系统的开环传递函数为1100)(+=s s G τ 其中τ =3秒，试计算：（a ）τ 发生微小变化时，系统的灵敏度；（b ）闭环系统的时间常数。

夏德钤《自动控制原理》(第4版)-名校考研真题-第2章线性系统的数学模型【圣才出品】

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【答案】C
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二、填空题
1．系统的微分方程是输入量，该系统是______。[南京邮电大学研]
其中 c（t）为输出量，r（t）为
【答案】线性系统
【解析】由于系统的微分方程中没有交叉项，也没有高于一次的项，满足线性系统要
即
于是该系统的传递函数模型为
10．由运算放大器组成的控制系统模拟电路如图 2-7 所示，求闭环传递函数 [中科院研]
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图 2-7 解：设第一个运算放大器的输出电压为，第二个运算放大器的输出电压为，则可以得到：
求，为线性系统。
2．函数
的拉氏变换式是______。[华南理工大学 2006 年研]
【答案】3/(s＋6)
3．积分环节的传递函数表达式为 G(s)=______。[华南理工大学 2006 年研] 【答案】
三、计算题 1．试判断下列用微分方程描述的系统是线性系统还是非线性系统？[大连理工大学研]
解：（1）线性系统；（2）非线性系统；（3）非线性系统；（4）非线性系统。
解：（1）
图 2-3
6．已知解：
，求
[大连理工大学研]
7．某系统如图 2-4 所示，已知：研]
，试确定
[大连理工大学
解：由
图 2-4 在零初始条件下两边同时拉普拉斯变换并整理得
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8．设定描述系统的微分方程。图 2-5 中 B 是阻尼器摩擦因数，是弹簧的弹性系

夏德钤《自动控制原理》(第4版)-名校考研真题-第3章线性系统的时域分析【圣才出品】

名校考研真题第3章　线性系统的时域分析一、选择题1．线性定常系统对某输入信号的响应已知，则求该系统对输入信号导数的响应，可通过把系统对该输入信号响应的（）来求取；而求系统对该输入信号的积分的响应，可通过系统对该信号响应的（）来求取。

[北京理工大学研]A．导数，导数B．积分，积分C．导数，积分D．积分，导数【答案】C2．某系统的开环传递函数，该系统是（）。

[南京理工大学研]A．Ⅰ型三阶系统B．Ⅲ型三阶系统C．Ⅲ型两阶系统D．Ⅰ型两阶系统【答案】A【解析】由于积分环节个数为1，所以选A 。

3．单位反馈控制系统的开环传递函数为，其开环增益和时间常数分别为（）。

[南京理工大学研]A ．20，5B ．50，0.2C ．10，5D ．10，0.2【答案】D 【解析】将传递函数改写成如下形式，开环增益和时间常数分别为10，0.2。

4．二阶振荡环节中，三个有定义的频率为：为无阻尼自然频率为有阻尼自然频率为谐振频率，它们之间的大小关系为( )。

[清华大学研]A．B ．C ．D ．【答案】B【解析】，显然。

5．闭环传递函数为的单位脉冲响应曲线，在处的值为( )。

[南京理工大学研]A．B．C．D．0【答案】B【解析】，所以当时，。

6．系统校正中引入“偶极子”的作用是改善系统的（）。

[东南大学研]A．稳态特性B．动态特性C．稳定性D．以上说法均不对【答案】A【解析】偶极子可以产生很大的开环增益而对系统的动态性能影响不大。

7．对高阶系统常常用主导极点的概念和偶极子对的方法进行简化，进而简化计算过程。

下面是几个简化式子，正确的是（）。

[南京理工大学]A．B．C．D．【答案】B【解析】利用闭环主导极点和偶极子对对系统进行化简时应该保证系统的开环增益不变。

二、填空题1．在反馈控制系统中，设置______或______可以消除或减小稳态误差。

[南京邮电大学研]【答案】开环增益；题型系统型次2．当系统的输入信号为单位斜坡函数时，______型以上的系统，才能使系统的稳态误差为零。

胡寿松《自动控制原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解(动态系统的最优控制方法)【圣才出品】

二、最优控制中的变分法（1）泛函如果变量 J 对于某一类函数{x（t）}中的每一个函数 x（t），都有一个确定的值与之对应，那么就称变量 J 为依赖于函数 x（t）的泛函，记为：J[x（t）]。
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（2）变分和变分法
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t
tx t dt
试求：
（1）δJ 的表达式；
（2）当 x（t）＝t2，δx＝0.1t 和 δx＝0.2t 时的变分 δJ 的值。
解：（1）由泛函变分规则可知：
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（2）由（1）可知，δx＝0.1t 时：
δx＝0.2t 时：
10-6 试求下列性能指标的变分 δJ。
J tf t2 x2 x&2 dt t0
解：由泛函变分规则，求得：
10-7 已知性能指标为：求 J 在约束条件 t2＋x12＝R2 和边界条件 x1（0）＝－R，x2（0）＝0，x1（R）＝0，x2 （R）＝π 下的极值。解：构造广义泛函为：
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第 10 章动态系统的最优控制方法
10.1 复习笔记
考研初试一般不考查本章内容，下文为最优控制问题的基础理论部分。
一、最优控制的基本概念（1）最优控制概念：在系统状态方程和约束条件给定的情况下，寻找最优控制律，使衡量系统的某一性能指标达到最优（最小或最大）。（2）最优控制问题任何一个最优控制问题均应包含四方面内容：①系统数学模型；②边界条件与目标集； ③容许控制；④性能指标。（3）最优控制的研究方法包括：解析法；数值计算法；梯度型法。

大连理工研究报告生考试自动控制真题

大连理工大学二O O五年硕士生入学考试《自动控制原理<含20%现代）》试卷一、<15分）试求图1所示电路的传递函数U c(s> / U r(s> 。

二、<20分）给定系统结构如图2所示。

1．设r(t>=n1(t>=n2(t>=1(t>, 试求系统的稳态误差e ss。

2．在r(t>=n1(t>=n2(t>=1(t>情况下，如何使稳态误差e ss=0。

三、<25分）已知负反馈系统的开环传递函数为1．试绘制以K为参量的根轨迹图；2．试求系统处于临界稳定状态时的闭环极点。

四、<15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s>H(s>=,试绘制开环幅相特性曲线，并应用奈奎斯特判据判断系统的稳定性。

五、<15分）已知负反馈系统的开环传递函数为G(s>H(s>=，并绘制开环频率特性对数坐标曲线，并计算相角裕度。

六、<15分）给定系统微分方程为,试确定奇点位置及类型，并绘制相平面草图。

七、<15分）设系统结构如图3所示。

试求C(z>，并判断K=1时系统的稳定性。

八、<10分）已知离散系统的状态方程为a>0，试用李雅普诺夫第二方法确定使平衡点渐进稳定的a取值范围。

九、<20分）给定系统结构如图4所示。

1．试建立系统的状态空间描述；2．试设计状态反馈阵，使系统闭环极点位于-2，-2处；3．K是否可以取为0.5，为什么？大连理工大学二O O四年硕士生入学考试《自动控制原理<含30%现代）》试卷一、<15分）试求图1所示电路的结构图和传递函数。

二、<10分）已知系统的特征方程为：s4+2.5s3+2.5s2+10s -6 = 0试求特征根在S平面上的分布。

三、<10分）试求系统的单位脉冲响应。

四、<20分）设系统的开环传递函数为：1.试绘制根轨迹图<可能的分离点为：-1.2、-1.6、-2.6、-2.9、-3.5）；2.试求出分离点处的K值。

大工19秋《自动控制原理》期末考试复习题

机密★启用前大连理工大学网络教育学院2019年秋《自动控制原理》期末考试复习题☆注意事项：本复习题满分共：200分。

一、选择题1、将连续信号通过采样开关变换成（）的过程称为采样过程。

A．数字信号 B．模拟信号C．离散信号 D．脉冲信号2、开环频率特性所提出的性能指标不包括（）。

A．剪切频率 B．相角裕度C．幅值裕度 D．带宽频率3、为了降低扰动引起的稳态误差，应该（）。

A．增大扰动作用点之后的前向通道放大系数B．减小扰动作用点之后的前向通道放大系数C．增大扰动作用点之前的前向通道放大系数D．减小扰动作用点之前的前向通道放大系数4、对于离散系统，其稳定的条件是系统的（）均在z平面上以原点为圆心的单位圆内。

A．开环零点 B．开环极点C．闭环零点 D．闭环极点5、（）是一种图解分析法，适用于具有严重非线性特性的一阶、二阶系统。

A．相平面法 B．相轨迹法C．描述函数法 D．逆系统法6、闭环系统稳定的条件为使特征函数的零点都具有（）。

A．正实部 B．负实部C．正虚部 D．负虚部7、稳定的一阶系统对阶跃输入信号的响应是（）。

A．振荡的过程 B．指数飞升过程C．有超调的 D．无阻尼的8、信号流图中不含有（）。

A．节点 B．方框C．支路 D．增益9、将连续信号经过采样并变换成离散的数字信号的转换环节称为（）。

A．模-数转换器 B．数-模转换器C．信号转换器 D．离散转换器10、对于同一系统，采用超前校正的系统带宽（）采用滞后校正的系统带宽。

A．大于 B．小于C．等于 D．小于或等于11、只有输入支路没有输出支路的节点称为（）。

A．输出节点 B．输入节点C．混合节点 D．前向通路12、（）不受系统阶次的限制，且所得结果也比较符合实际。

A．相平面法 B．相轨迹法C．描述函数法 D．逆系统法13、等加速度函数指的是（）。

A．阶跃函数 B．斜坡函数C．抛物线函数 D．脉冲函数14、在离散系统中，系统的稳定边界是（）。

A．实轴 B．虚轴C．单位圆 D．原点15、系统开环传递函数为51()(1)sG ss s+=+，则系统的开环零点为（）。

王建辉《自动控制原理》(课后习题根轨迹法)【圣才出品】

第4章　根轨迹法4-1 根轨迹法适用于哪类系统的分析？答：根轨迹法适用于分析高阶系统。

4-2 为什么可以利用系统开环零点和开环极点绘制闭环系统的根轨迹？答：绘制根轨迹的依据是幅角条件，而系统的幅角关系为式中：；为开环有限零点－z i 到s 的矢量幅角；为开环极点－p j 到s 的矢量幅角。

由此可知，可以利用系统开环零点和开环极点来绘制闭环系统的根轨迹。

4-3 绘制根轨迹的依据是什么？答：绘制根轨迹的依据是幅角条件，即幅角的和总等于。

4-4 为什么说幅角条件是绘制根轨迹的充分必要条件？答：由根轨迹的定义可知，根轨迹由特征方程式的幅值条件和幅角条件决定，但因为K g 在0→∞范围内连续变化，总有一个K g 能满足幅值条件，所以，绘制根轨迹的依据是幅角条件。

4-5 系统开环零、极点对根轨迹形状有什么影响？答：（1）增加开环零点将使系统的根轨迹向左弯曲，并在趋向于附加零点的方向发生变形。

（2）增加开环极点将使系统的根轨迹向右弯曲，使对应同一个K g值的复数极点的实数部分和虚数部分数值减小，从而系统的调节时间加长，振荡频率减小。

4-6 求下列各开环传递函数所对应的负反馈系统的根轨迹。

解：（1）①起点：两个开环极点为－p1＝－1，－p2＝－2；终点：系统有一个开环有限零点为－z＝－3。

②实轴上的根轨迹区间为（－∞，－3]，[－2，－1]。

③根轨迹的分离点、会合点计算。

即因为根轨迹在（－∞，－3]和[－2，－1]上，所以，分离点为－1.58，会合点为－4.42。

根轨迹如图4-1所示。

图4-1 题4-6（1）根轨迹图（2）①起点：三个开环极点－p1＝0，－p2＝－3，－p3＝－2；终点：系统有一个开环有限零点－z＝－5。

②实轴上根轨迹区间为[－5，－3]，[－2，0]。

③渐近线倾角及交点计算。

由公式求得根轨迹的渐近线倾角和渐近线与实轴的交点为④求分离点N'（s）D（s）－D'（s）N（s）＝0。

夏德钤《自动控制原理》(第4版)章节题库-第7章非线性系统的分析【圣才出品】

第7章　非线性系统的分析1．试计算并绘制下列各微分方程的相平面图。

解：（1）求得运用积分法解得相轨迹方程为其相轨迹如图7-1所示。

（2）求得运用积分法解得相轨迹方程为其相轨迹如图7-2所示。

图7-1 系统的相轨迹图7-2 系统的相轨迹（3）求得令切线斜率，则可得等倾线方程为，即可见等倾线为一簇水平线。

①当α＝0时，，则该等倾线亦为一条相轨迹，因相轨迹互不相交，故其他相轨迹均以此线为渐近线。

②当α→∞时，，表明相轨迹垂直穿过x轴。

③当α→－1/T时，，说明相平面上下无穷远处的相轨迹斜率为－1/T。

最后根据等倾线作图法可得其概略相轨迹如图7-3所示。

图7-3 系统的概略相轨迹（4）求得令切线斜率，则可得等倾线方程为，即可见等倾线为一簇水平线。

①当α＝0时，x＝M，则该等倾线亦为一条相轨迹，因相轨迹互不相交，故其他相轨迹均以此线为渐近线。

②当α→∞时，，表明相轨迹垂直穿过x轴。

③当α→－1/T时，，说明相平面上下无穷远处的相轨迹斜率为－1/T。

最后根据等倾线作图法可得其概略相轨迹，如图7-4所示。

图7-4 系统的概略相轨迹（5）求得运用积分法可解得相轨迹方程为为一抛物线，其概略相轨迹如图7-5所示。

图7-5 系统的概略相轨迹（6）运用积分法可解得相轨迹方程为其中c为一常数，其相轨迹如图7-6所示。

图7-6 系统的相轨迹２．非线性控制系统结构图如图7-7所示，M ＝1。

要使系统产生振幅A＝4，频率ω＝1的自振运动，试确定参数K ，τ的值。

图7-7 系统结构图解：画出和G （jω）曲线如图8．7所示，当K 改变时，只影响自振振幅A ，不改变自振频率ω；而当τ≠0时，会使自振频率降低，幅值增加。

因此可以调节K ，τ大小实现要求的自振运动。

由自振条件N （A ）G （jω）＝-1即将ω＝1代入上式可解得K ＝9.93，τ＝0.322图7-8 和G （jω）曲线3．设继电型控制系统结构如图7-9所示，输入r （t ）＝R·1（t ），c （0）＝0。

王建辉《自动控制原理》配套题库【名校考研真题+模拟试题】【圣才出品】

第一部分名校考研真题说明：本部分从指定王建辉主编的《自动控制原理》为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对其进行了详细的解答。

所选考研真题既注重对基础知识的掌握，让学员具有扎实的专业基础；又对一些重难点部分（包括教材中未涉及到的知识点）进行详细阐释，以使学员不遗漏任何一个重要知识点。

第1章自动控制系统的基本概念1．如图1-1所示的机电系统中，为输入电压；y（t）为输出位置，分别为电磁线圈的电阻与电感；m为衔铁的质量；k为弹簧的弹性系数；b为阻尼器的阻尼系数；放大器的增益为。

假设电磁线圈对衔铁m产生的作用力为；电磁线圈的反电动势为。

画出系统的原理方框图，并简要说明其工作原理。

[西安交通大学研]图1-1解：系统的原理方框图如图1-2所示。

工作原理：该系统为一按偏差调节的负反馈控制系统。

当衔铁输出位置高于或低于给定值时，不为0，此时偏差信号经放大器至电磁线圈，产生正向或负向电磁作用力，调整衔铁的位置，使之与给定值相同后并保持无偏差状态。

图1-22．图1-3所示为一个液位控制系统的原理图，试画出该控制系统的原理方框图，简要说明其工作原理，并指出该控制系统的输入量，输出量及扰动量。

[西安交通大学研]图1-3解：系统的原理方框图如图1-4所示。

工作原理：该系统为一按偏差调节的反馈控制系统。

当液位高度与给定液位产生偏差时，偏差信号由控制器使直流电机正转或反转，从而调大或关小阀门，使液位高度与给定液位保持一致。

系统输入量为给定液位；系统输出量为液位高度（水箱）；系统干扰量为水箱出口阀门开度。

图1-43．水箱系统及其方框图如图1-5所示。

出水流量由水箱的实际水位h决定。

当水位达到一定高度，使等于进水流量时，水位就保持平衡。

试分析（要求简单地说明理由）：（1）出水流量对水箱水位构成何种作用?（2）系统是否可以称为闭环控制系统?[上海交通大学研]图1-5解：出水流量对水箱水位是一种扰动（干扰）作用，出水流量大，水箱水位低，出水流量小水箱水位高。

大工《自动控制原理》课程考试模拟试卷B(含答案)

机密★启用前大连理工大学网络教育学院2011年8月份《自动控制原理》课程考试模拟试卷考试形式：闭卷试卷类型：（B）☆注意事项： 1、本考卷满分共：100分；考试时间：90分钟。

2、所有试题必须答到试卷答题纸上，答到试卷上无效。

3、考试结束后，考生须将试卷和试卷答题纸一并交回。

学习中心______________ 姓名____________ 学号____________一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、当二阶系统为（ C ）响应时，系统的特征根为共轭虚根。

A．欠阻尼B．过阻尼C．无阻尼D．临界阻尼2、用（ C ）建立模型时，是通过系统本身机理的分析确定模型的结构和参数，从理论上推导出系统的数学模型。

A．数学法B．差分法C．演绎法D．归纳法3、系统开环传递函数为101()(5)sG ss s+=+，则系统的开环零点为（ B ）。

A．0.1B．0.1-C．0D．1 4、一阶滞后环节的最大滞后相角为（ D ）。

A．0 B．30 C．60 D．905、控制系统开环传递函数为()()(1)(2)(4)KG s H s s s s s =+++，则该系统根轨迹有（ D ）条渐近线。

A ．1B ．2C ．3D ．46、（ A ）的对数相频特性恒为0 。

A ．比例环节B ．惯性环节C ．积分环节D ．振荡环节7、二次函数型外推规律的保持器称为（ C ）。

A ．零阶保持器B ．一阶保持器C ．二阶保持器D ．高阶保持器8、如果极限环内外的相轨迹曲线都收敛于该极限环，则该极限环称为（ A ）。

A ．稳定极限环B ．不稳定极限环C ．半稳定极限环D ．振荡极限环9、（ C ）的分布决定了瞬态响应的类型。

A ．开环极点B ．开环零点C ．闭环极点D ．闭环零点 10、关于干扰信号，下面说法正确的是（ A ）。

A ．干扰信号是由某些外部和内部因素引起的、对被控量产生不利影响的信号B ．干扰信号是由某些内部因素引起的、对被控量产生不利影响的信号C ．干扰信号是由某些外部因素引起的、对被控量产生不利影响的信号D ．干扰信号都是可以测量的，它对被控量会产生不利的影响二、选择判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1、差动放大器属于计算装置。

大连理工自动控制原理考研试卷99-05

⼤连理⼯⾃动控制原理考研试卷99-05⼤连理⼯⼤学⼀九九九年硕⼠⽣⼊学考试《⾃动控制原理（含20%现代）》试题⼀、（10分）试建⽴图⼀所⽰校正环节的动态结构图，并指出这是⼀个什么样的校正环节。

⼆、（10分）给定系统的动态结构图如图⼆所⽰。

试求传递函数)()(s R s C ， )()(s R s E 。

三、（10分）请解释对于图三所⽰的两个系统，是否可以通过改变K 值（K>0）使系统稳定。

四、（10分）已知单位反馈系统的开环传递函数为试绘制K<<0 →∞的根轨迹图。

五、（15分）已知系统的开环传递函数为G(s)H(s)=)110)(1()11.0(+-+s s s s K1. 试绘制K=1时的对数幅频、相频特性的渐近线；2. 应⽤Nyguist 判据分析系统的稳定性，并说明改变K 值是否可以改变系统的稳定性。

六、（6分）简单说明PID 调节器各部分的作⽤。

答： P 作⽤：I 作⽤：D 作⽤：七、（9分）设有两个⾮线性系统，它们的⾮线性部分⼀样，线性部分分别如下：1． G(s)=)11.0(2+s s2. G(s)=)1(2+s s试问：当⽤描述函数法分析时，哪个系统分析的准确度⾼？为什么？⼋、（10分）给定系统如图四所⽰。

试求在单位阶跃输⼊时，系统输出的Z 变换Y(z).九、（20分）设系统的状态空间表达式为1．试求状态转移矩阵；2．为保证系统状态的能观性，a 应取何值？ 3．试求状态空间表达式的能观规范形；4．⽤李亚普诺夫第⼆⽅法判断系统的稳定性。

⼤连理⼯⼤学⼆OOO 年硕⼠⽣⼊学考试《⾃动控制原理（含20%现代）》试题⼀、（20分）（本题仅限于单考⽣完成，单考⽣还需在以下各题中选做80分的考题，统考⽣不做此题） 1．给定系统的开环传递函数为试判别K 取值时系统稳定。

2．已知某⼀闭环系统有⼀对主导极点，由于这对主导极点距离S 平⾯的虚轴太近，使得系统的阶跃响应较差。

试问系统响应较差表现在哪⽅⾯？欲改善系统性能应采取什么措施？⼆、（10分）试求图⼀所⽰系统的微分⽅程。