硕士研究生招生考试题自动控制原理

中国计量大学801自动控制原理1-2015--2019年考研初试真题

《自动控制原理1》试卷第1 页共4 页中国计量大学2019年硕士研究生招生考试试题考试科目代码：801 考试科目名称：自动控制原理1所有答案必须写在报考点提供的答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效。

一、（15分）已知系统方框图如图1所示。

图11. 画出系统的信号流图；（5分）2. 试求闭环传递函数)()(s R s C 及输入端定义的误差传递函数)()(s R s E 。

（10分）二、（15分）电子心脏起搏器心律控制系统结构图如图2所示，其中模仿心脏的传递函数相当于一个纯积分环节。

图21. 若5.0=ξ对应最佳响应，问起搏器增益K 应取多大？（5分）2. 若期望心率为60次/min ，并突然接通起搏器，问1s 后实际心率为多少？瞬间最大心率多大？（10分）《自动控制原理1》试卷第2 页共4 页三、（15分）系统结构图如图3所示，[]()()()e t r t b t =−。

图31. 已知G 1(s )的单位阶跃响应为21e t −−，试求G 1(s )；（5分） 2. 利用求出的G 1(s )，当r (t )=10·1(t )时，试求：①系统的稳态输出；②系统的超调量、调节时间和稳态误差。

（10分）四、（15分）已知系统结构图如图4所示：图41. 绘出K *从0→+∞变化时系统的根轨迹；（8分）2. 确定系统处于欠阻尼条件下的K *范围；（4分）3. 确定系统稳定时的最小阻尼比。

（3分）五、（15分）已知系统传递函数为)52)(2()(2+++=s s s K s G ，1. 画出奈奎斯特图；（10分） 2. 当K =52，利用奈奎斯特稳定判据判断其闭环系统的稳定性。

（5分）六、（15分）已知最小相位开环系统的渐近对数幅频特性如图5所示，试求： 1. 系统的开环传递函数；（4分） 2. 截止频率c ω和相角裕量γ；（8分）3. 若使截止频率s rad c /10=ω，其放大倍数应取多少？（3分）《自动控制原理1》试卷第3 页共4 页七、（20分）已知采样系统结构如图6所示，其中采样周期s T 4.0=。

自控原理考研真题及答案

自控原理考研真题及答案自控原理是自动控制领域的基础课程，对于考研学生而言，掌握自控原理的知识非常重要。

为了帮助考生更好地备考自控原理，以下将介绍一道经典的自控原理考研真题，并给出详细的答案解析。

题目及答案如下：1.某控制系统的传递函数为G(s) = (s+2)/(s^2+6s+10)，将其分解为部分分式后，若其阶数为n，则n等于多少？答案解析：根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其分母的根为s^2+6s+10=0，通过求根公式可求得其根为s1=-3+j，s2=-3-j。

由于这两个根均为复根，所以传递函数为二阶系统。

因此，答案为n=2。

2.某开环系统的传递函数为G(s) = K/(s^3+4s^2+10s)，若该系统为稳定系统，求参数K的范围。

答案解析：对于稳定系统来说，其特征多项式的所有根的实部都小于0。

根据题目给出的传递函数G(s)，可以得到其特征多项式为s^3+4s^2+10s=0，通过求根公式可求得其根为s1=-1.33，s2=-0.67+j1.11，s3=-0.67-j1.11。

由于这三个根的实部均小于0，所以该系统为稳定系统。

由于K为传递函数的比例因子，不影响传递函数的特征根，所以参数K的范围可以取任意实数。

3.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+4)，若该系统采用比例控制器，根据比例控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。

答案解析：比例控制器的输出与输入的关系为C(s) = KpR(s)，其中C(s)为比例控制器的输出，Kp为比例增益，R(s)为输入信号。

而闭环传递函数等于开环传递函数乘以比例控制器的传递函数，即T(s) = G(s)C(s)。

代入相应的数值，可得到T(s) = 10Kp/(s+4)。

4.某系统的开环传递函数为G(s) = 10/(s+5)，若该系统采用积分控制器，根据积分控制器的输出与输入的关系，求闭环传递函数。

答案解析：积分控制器的输出与输入的关系为C(s) = KI/s，其中C(s)为积分控制器的输出，KI为积分增益，s为Laplace变换变量。

考研真题自动控制原理答案

考研真题自动控制原理答案考研真题的自动控制原理答案通常会涉及到多个不同的问题和题型，包括选择题、填空题、简答题和计算题等。

以下是一份模拟的答案示例，用于展示如何回答自动控制原理的考研真题。

自动控制原理考研真题答案示例一、选择题1. 闭环控制系统的主要优点是（）A. 提高系统的稳定性B. 提高系统的快速性C. 提高系统的精度D. 所有以上答案：D2. 系统稳定性的判断方法中，最常用的是（）A. 奈奎斯特判据B. 伯德图C. 劳斯判据D. 根轨迹法答案：C二、填空题1. 一个典型的二阶系统，其开环传递函数为 \( G(s) =\frac{K}{(s+2)(s+4)} \)，其单位阶跃响应的超调量 \( \% \) 可以通过以下公式计算：\( \% = \frac{e^{(-\frac{b}{2a})}}{2} \)，其中 \( a \) 和 \( b \) 分别是传递函数中的系数。

答案：a = 1, b = 62. 系统的时间常数 \( \tau \) 与系统的自然频率 \( \omega_n \)之间的关系是 \( \tau = \frac{1}{\omega_n} \)。

答案：错误，应为 \( \tau = \frac{\omega_n}{Q} \)三、简答题1. 简述PID控制器的基本原理及其组成部分。

答案：PID控制器是一种常见的反馈控制器，它根据误差信号的当前值、过去值和未来预测值来调整控制量。

PID控制器由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成。

比例部分对当前误差进行反应，积分部分对过去累积的误差进行反应，微分部分则预测误差的未来变化趋势。

四、计算题1. 给定一个系统，其开环传递函数为 \( G(s)H(s) =\frac{10}{s(s+2)(s+5)} \)，试求该系统的单位阶跃响应，并画出其阶跃响应曲线。

答案：首先，我们需要找到该系统的闭环传递函数。

假设闭环系统有单位负反馈，则闭环传递函数为 \( T(s) = \frac{G(s)}{1+G(s)H(s)} \)。

自动控制原理考研真题试卷

自动控制原理考研真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1、在闭环控制系统中，调节器的输出信号是（）A.调节器的输入信号B.调节器的输出信号C.调节器输入信号的函数D.被控对象的输出信号2、在单闭环控制系统中，如果系统开环增益无穷大，则系统可能发生（）A.振荡B.失稳C.跟随误差D.超调量3、在系统设计中，为了避免积分饱和，可以采取的措施是（）A.采用微分项调节器B.采用积分项调节器C.采用比例-积分-微分（PID）调节器D.采用抗积分饱和调节器4、在反馈控制系统中，如果系统存在干扰，则可以通过（）来减小干扰对系统的影响。

A.增加执行机构B.增加测量元件C.增加调节器D.增加滤波器5、在连续控制系统中，如果控制器采用比例调节器，则系统的稳态误差将（）A.与输入信号成正比B.与输入信号成反比C.与输入信号的平方成正比D.与输入信号的绝对值成正比6、在离散控制系统中，如果采样周期很短，则系统的稳态误差将（）A.很大B.很小C.与采样周期无关D.为零7、在控制系统中，通常采用（）来克服扰动对系统的影响。

A.滤波器B.放大器C.调节器D.编码器8、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的稳定性和响应速度。

A.串联校正B.并联校正C.反馈校正D.前馈校正9、在数字控制系统中，通常采用（）来处理模拟信号。

A. A/D转换器B. D/A转换器C.模拟滤波器D.数字滤波器10、在控制系统设计中，通常采用（）来提高系统的抗干扰能力。

华东师范大学是一所著名的综合性大学，其化学学科在国内具有很高的声誉。

对于想要报考华东师范大学化学专业研究生的同学来说，了解普通化学原理历年真题是非常重要的。

本文将介绍华东师范大学考研普通化学原理历年真题，帮助考生更好地备考。

一、2015年真题1、名词解释本文1）摩尔质量本文2）气体常数本文3）沉淀平衡本文4）氧化还原反应2、简答题本文1）简述拉乌尔定律和亨利定律，并说明它们在描述液体蒸气压中的应用。

考研真题自动控制原理答案

考研真题自动控制原理答案考研真题自动控制原理答案自动控制原理是控制工程学科中的重要基础课程，对于掌握控制理论和方法具有重要意义。

考研真题是考生备考的重要参考资料，通过解析真题答案可以帮助考生更好地理解和掌握自动控制原理的知识点。

本文将针对考研真题自动控制原理部分的答案进行分析和解析，希望对考生备考有所帮助。

第一题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，其中K为增益，T 为时间常数。

当输入信号为阶跃信号时，输出信号的稳态误差为多少？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为阶跃信号时，输出信号的稳态误差可以通过计算传递函数的极限值得到。

根据传递函数的定义，当s趋向于无穷大时，传递函数的值趋向于0。

因此，输出信号的稳态误差为0。

第二题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为正弦信号时，输出信号的幅频特性为何？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为正弦信号时，输出信号的幅频特性可以通过计算传递函数的频率响应得到。

根据传递函数的定义，将s替换为jω，其中j为虚数单位，ω为频率。

将传递函数带入计算后，可以得到输出信号的幅频特性的表达式。

一阶惯性环节的幅频特性为1/(√(1+(ωT)^2))，其中T为时间常数。

从表达式可以看出，输出信号的幅频特性随着频率的增加而下降，且下降的速度随着时间常数的增加而加快。

第三题：对于一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为冲激信号时，输出信号的时间响应为何？解析：对于一阶惯性环节，当输入信号为冲激信号时，输出信号的时间响应可以通过计算传递函数的拉普拉斯反变换得到。

根据传递函数的定义，将传递函数带入计算后，可以得到输出信号的时间响应的表达式。

一阶惯性环节的时间响应为K/T * (1-e^(-t/T))，其中T为时间常数。

从表达式可以看出，输出信号的时间响应在初始时刻有一个跃变，然后逐渐趋向于稳定状态。

通过以上对考研真题自动控制原理部分答案的解析，我们可以发现，自动控制原理是一门基础性的学科，掌握其中的知识点和方法对于掌握控制工程学科具有重要意义。

自控原理考研真题及答案

自控原理考研真题及答案自控原理是考研中的一门重要课程，涉及到控制系统的基本原理和方法。

掌握自控原理的知识对于考研的成功至关重要。

下面将为大家介绍一些自控原理的考研真题及答案，希望对大家备考有所帮助。

1. 题目：什么是控制系统？答案：控制系统是由被控对象、传感器、执行器、控制器和控制算法等组成的一种能够使被控对象按照期望状态运行的系统。

控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。

开环控制系统只根据输入信号控制被控对象，不考虑被控对象的输出状态；闭环控制系统则通过反馈信号来调整控制器的输出，使被控对象的输出状态接近期望状态。

2. 题目：什么是反馈控制？答案：反馈控制是一种基于被控对象的输出状态来调整控制器输出的控制方法。

在反馈控制系统中，传感器会将被控对象的输出信号转化为电信号，通过控制器进行处理，并根据控制算法计算出控制器的输出信号，再通过执行器作用于被控对象。

通过不断采样被控对象的输出信号，并与期望状态进行比较，反馈控制系统可以实现对被控对象输出状态的调整，使其接近期望状态。

3. 题目：什么是传递函数？答案：传递函数是描述线性时不变系统输入输出关系的数学模型。

传递函数可以通过拉普拉斯变换来求得，它是输出信号与输入信号的比值，通常用H(s)表示，其中s为复变量。

传递函数可以用来分析系统的稳定性、动态响应和频率特性等。

在控制系统中，传递函数可以用来描述控制器、被控对象和传感器等之间的关系。

4. 题目：什么是PID控制器？答案：PID控制器是一种常用的控制器，由比例控制器（P）、积分控制器（I）和微分控制器（D）组成。

比例控制器根据被控对象的输出与期望状态之间的差异进行调整；积分控制器根据被控对象输出与期望状态之间的积分误差进行调整，可以消除稳态误差；微分控制器根据被控对象输出与期望状态之间的变化率进行调整，可以提高系统的动态响应。

PID控制器通过调整比例、积分和微分参数，可以实现对系统的稳定性和动态性能的优化。

自动控制原理试卷1(含答案)

一、求下面电路的传递函数)()()()()()(1c 1s U s U s U s U s U s U o c o 、、并画出动态结构图。

(15分)解：将电路图参数用拉氏算子替代，将电路图重画并简化，步骤如下：(s)(5分)（1）R 3+sL（2）sLR R sL R R +++3232)(*（3）U 1(s)sLR R sL R R +++3232)(*（4）所以： 132323232011)(*)(*)()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R s U s U ++++++++=(5分) 31)()(R sL sLs U s U c +=132323232301101)(*)(**)()(*)()()()(R scsL R R sL R R sL R R sL R R R sL sLs U s U s U s U s U s U c c +++++++++==系统的动态结构图为： (5分)本题考查要点：电路图的数学模型和传递函数的关系，动态传递函数及结构图画法。

包含简单的电路简化过程。

二、对系统结构图进行简化并写出系统的开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数。

(15分)解:对结构图的简化过程如下：(10分)（1）（2）（3）（4）（5）所以系统的开环传递函数为：(5分)12151234323431)(*1)(H G G G G G H G G H G G G s G K ++++=121512343234312151234323431)(*111)(*1)(H G G G G G H G G H G G G H G G G G G H G G H G G G s G B +++++++++=12151234323431)(*111)()()(H G G G G G H G G H G G G s R s E s G E +++++==本题考查要点：结构图的简化方法（信号分支点和汇合点的移动、环节的合并）、几种传递函数的表示法。

2024年广西科技大学考研真题803+自动控制原理

广西科技大学 2024 年硕士研究生招生考试初试专业课试卷考试科目代码：803 考试科目名称：自动控制原理考试时间：180分钟（本试题共 5 页）一、填空题（每题 3 分，共 30 分）1. 在自动控制技术中，把工作的机器设备称为①，把表征这些机器设备工作状态的物理参量称为②，而对这些物理参量的要求值称为③。

2. 自动控制系统根据不同的信号源来可以分为3种基本控制方式，分别是①、②、③。

3. 描述系统的输入输出变量以及系统内部各个变量之间关系的数学表达式称为系统的①。

4. 线性定常系统在零初始条件下，①的拉氏变换与②的拉氏变换之比，称为③。

5. 动态结构图有①、②、③三种主要连接方式。

6. 对线性定常系统控制性能进行分析和计算的方法有①、②和③。

7. 控制系统的稳定性与①有关。

8. 根轨迹在s平面上的分支数等于①。

9. 线性定常系统，在正弦信号作用下，输出的稳态分量与输入的复数比，称为系统的①。

10. 前置校正是在系统主反馈回路之①采用的校正。

二、简答题（每题 6 分，共 30 分）1. 通过建立数学模型分析和设计控制系统有什么优点？2. 什么是稳态误差？3. 什么是根轨迹？什么是根轨迹法？4. 常用的频率域稳定判据有哪两种？频率域稳定判据的特点是什么？5. 反馈校正有什么作用？三、计算分析题（共90分）1.（15分）R-C 电路如图1所示。

(1)试写出该电路以)(t U i 为输入，以)(t U o 为输出的动态微分方程以及传递函数)()(s U s U i o ； (2)画出该电路的动态结构图。

图12.（10分）某系统如图2所示，试求该系统传递函数)()(s N s C 。

)(1s G )(2s G )(3s G )(4s G )(s H )(s R )(s C )(s N图23.（10分）已知某系统单位阶跃响应曲线如图3所示，试求其调节时间，超调量，若设其为典型二阶系统，试求其闭环传递函数。

2023年全国硕士研究生入学考试自动化真题

2023年全国硕士研究生入学考试自动化真题题目一：控制系统理论与设计一、选择题1. 对于一个稳定控制系统，以下说法正确的是：a) 系统的输入与输出之间存在比例关系b) 系统的输出在整个时间范围内都是周期性的c) 系统的输出在无限时间内趋近于一个固定的值d) 系统的输出不会受到干扰2. 下列关于串级控制系统的说法中，正确的是：a) 主控制器响应速度较快b) 前级控制器响应速度较快c) 只有一个控制回路d) 只适用于特定类型的过程3. 在反馈控制系统中，负反馈具有以下优点：a) 提高系统的稳定性b) 减小系统的带宽c) 提高系统的超调量d) 增加系统的延迟时间二、填空题1. 控制系统中的传递函数是用来描述系统的。

2. 闭环控制系统中，稳态误差可以通过增加来减小。

3. 控制系统的控制对象是指。

4. 控制系统中比例控制器的传递函数为。

5. 控制系统中积分控制器的传递函数为。

三、简答题1. 请解释反馈控制系统与前馈控制系统的区别，并举例说明。

反馈控制系统和前馈控制系统是两种常见的控制系统结构。

它们的区别在于反馈路径的存在与否。

在反馈控制系统中，系统的输出值通过传感器反馈给控制器，控制器根据反馈信号调整控制策略，进而影响系统的输入，以实现对系统输出的控制。

反馈控制系统通过监测系统的实际输出与期望输出之间的差异，来调整控制信号并纠正系统的偏差，从而提高系统的稳定性和鲁棒性。

例如，温度控制系统中的恒温器，通过检测环境温度与设定温度之间的差异，自动调节供暖或制冷设备的输出。

相比之下，前馈控制系统是一种预测性控制方法，它根据事先确定的模型和目标输出，直接计算出控制信号，而不需要通过反馈路径来调整控制器的输出。

前馈控制系统可以在系统受到干扰时提前作出响应，并在前馈路径的作用下减小输出误差。

例如，在飞机自动驾驶系统中，根据预先建立的飞行动力学模型和目标航迹，使用前馈控制来精确控制飞机的姿态和位置。

2. 简述PID控制器的工作原理，并解释每个参数对系统响应的影响。

考研《自动控制原理(含20%现代)》真题.

考研《自动控制原理（含20%现代）》真题.一、（10分）图一为一液位对象，Q in、Q out分别表示单位时间内流入和流出贮槽的液体量，h为液面高度，贮槽的截面积S=0.5m2，设节流阀开度保持一定，则流出流量Q out=αh,(α为阀的节流系数，可视为常数)。

如果初始静态值h0=1.5m,q in0=q out0=0.1m3/min,试求以Q ino输入，h为输出的微分方程式，并确定其放大系数和时间常数。

二、（10分）单位负反馈二阶系统的单位阶跃响应曲线如图三所示。

试确定系统的开环传递函数。

三、（12分）负反馈系统开环传递函数为，（1）当T=0.05时，画其根轨迹图，并确定使系统阶跃输入响应为无超调（即过阻尼）时的K取值范围；（2）试选择T（>0）使根轨迹具有一个非零分离会合点，问：此时的阶跃响应能否出现无超调过程，绘出草图，并给出必要的解释。

四、（16分）1.（8分）设系统开环传递函数G(s)H(s)=)1()1(10-+S S TdS ,试用频率法确定使系统闭环稳定的Td 值范围，并画出系统稳定时的奈氏曲线图。

2.（8分）最小相位系统开环对数幅频特性如图三所示。

求其开环传递函数，并求相位裕量γ。

五（10分）求图四所示离散系统闭环稳定的最大K 值，并分析采样周期对系统的影响。

采样周期T=1秒。

六、（10分）系统结构如图五所示。

设T 1=5 T 2>0,K>0,G c (s)选PI 调节器，即G c (s)=K c (1+TiS 1).试选择K c 及T i ,使系统的相位裕量≥45o ，同时有尽可能快的响应速度。

七、（12分）非线性系统结构如图六所示。

其中c=b=1给定N(A)=Ac π4)(1A b -2. (1)若K=5，试确定刻系统自激振荡的振幅和频率；(2)若要消除自激振荡，试确定K 的最大值应为多少？八、（20分）控制系统结构如图七所示。

(1)按图中所设状态变量列写矩阵形式的状态空间表达式；(2)判断状态的能控性和能观测性；(3)若状态是完全能控或完全能观测的，进行线性非奇异变换，将状态空间描述化为能控标准型或能观标准型；否则，请指出对应于哪个极点的状态是不能控或不能观测的。

2023年武汉工程大学研究生考试自命题真题 831自动控制原理

武汉工程大学2023年全国硕士研究生招生考试考试科目代码及名称： 831自动控制原理一、简答题（回答要点，并作简要计算或解释，本大题共5小题，每小题6分，共30分）1. 简述反馈控制原理。

2. 在满足系统稳定的条件下，减小或消除系统稳态误差的措施有哪些？3. 二阶系统闭环传递函数为2()16()816C s R s s s ，系统的单位阶跃响应是否存在振荡，为什么？ 4. 图1是某负反馈系统的开环幅相曲线，判断系统闭环稳定性。

（其中p 为开环不稳定极点个数，Q 为系统型别）图 15. 设系统的状态方程及输出方程为 11000101,0010111x x u y x ，试判定系统的能控性。

二、选择题（从下列各题4个备选答案中选择一个正确答案，并将其代号写在括号中，本大题共8小题，每小题3分，共24分）1. 按照控制系统中元器件特性的不同，控制系统可分为（）。

A. 线性系统非线性系统 B. 开环系统闭环系统复合系统 C. 连续系统离散系统 D. 恒值控制系统程序控制系统随动系统2. 已知系统的数学表达式为2()()2()dr t c t r t dt，则该系统是（）。

A. 线性定常系统 B. 线性时变系统C. 非线性定常系统D. 非线性时变系统 3. 下列系统中属于不稳定的系统是（）。

A. 闭环极点为1,212s j 的系统B. 闭环特征方程为2210s s 的系统C. 阶跃响应为0.4()20(1)tc t e 的系统 D. 脉冲响应为0.4()8t h t e 的系统4. 某单位负反馈系统的单位阶跃响应为5()136(0) t t c t e e t ，则该系统的闭环主导极点是（）。

A. 3 sB. 6 sC. 1sD. 5 s5. 已知某离散环节的差分方程为 3 c nT r n k T ，则其脉冲传递函数()G z 为（）。

A. 3kz B. 3kz C. 3nz D. 3nz6. 一阶系统要改善系统的动态性能，参数T 应该如何调节？（） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 为零7. 某非线性二阶系统的微分方程为2(2)30 x x x x ，则奇(异)点为（）。

中国计量大学2020年《801自动控制原理1》考研专业课真题试卷

《自动控制原理 1》试卷第 1 页共 4 页
二、（15 分）已知控制系统结构图如图 2 所示：
（1）试分析说明内反馈 Kfs 的存在对系统稳定性的影响；(9 分) （2）计算静态加速度误差系数，分析内反馈 Kfs 的存在对系统稳态误差的影响。(6 分) 三、（15 分）有一位置随动系统，结构如图 3 所示。 K = 40 ，τ = 0.1。
中国计量大学 2020 年硕士研究生招生考试试题
考试科目代码：801
考试科目名称：自动控制原理 1
所有答案必须写在报考点提供的答题纸上，答在试卷或草稿纸上无效。
一、（15 分）已知如系统信号流图 1-
a
和原理图
1-b
所示，试求传递函数
C(s) R(s)
(8 分)
和 Uo (s) (7 分)。 Ui(s)
（1）求系统的开环和闭环极点；(5 分) （2）当输入量 R(s) 为单位阶跃函数时，求系统的自然振荡角频率 ωn ，阻尼比 ξ 和系统的动态性能指标 tr ， ts ，σ %。(10 分) 四、（15 分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为： G(s) = K *(s + 9)
s(s +10)2 （1）绘制当 K * 从零变化到正无穷大时，闭环系统的根轨迹图；(7 分) （2）分析该系统稳定时 K * 的取值范围；(2 分) （3）已知系统有一个闭环极点 p1 = −8.8 ，利用主导极点法近似计算此时系统单位阶跃响应的超调量和调节时间。(6 分)
（3）求系统的传递函数Y (s) / U (s) 。(6 分)
九、（20 分）某线性定常系统的状态空间表达式如下：
⎡−1 0 2⎤ ⎡2⎤
x&
=
⎢ ⎢

2020年中国计量大学考研真题801自动控制原理1(2020年)

x&
=
Ax
(t
)
+
bu
(t
)
，
y
Hale Waihona Puke (t)=cx
(t
)
。其中，
A
=
⎡ a11
⎢ ⎣
a
21
a12 a22
⎤ ⎥ ⎦
，
b
=
⎡0⎤ ⎢⎣1⎥⎦
，
c
=
[1
1] 。已
知系统的转移矩阵为： eAT
=
⎡e−t + te−t
⎢ ⎣
−te−t
te−t e−t − te−t
⎤ ⎥ ⎦
。
（1）试求矩阵 A；(6 分)
（2）若 x (0) = [1 −1]T ，求系统单位阶跃 u (t ) = 1(t ) 作用下的响应 x (t ) ，t ≥ 0 ；(8 分)
（1）求系统的开环和闭环极点；(5 分) （2）当输入量 R(s) 为单位阶跃函数时，求系统的自然振荡角频率 ωn ，阻尼比 ξ 和系统的动态性能指标 tr ， ts ，σ %。(10 分) 四、（15 分）已知某单位负反馈系统的开环传递函数为： G(s) = K *(s + 9)
s(s +10)2 （1）绘制当 K * 从零变化到正无穷大时，闭环系统的根轨迹图；(7 分) （2）分析该系统稳定时 K * 的取值范围；(2 分) （3）已知系统有一个闭环极点 p1 = −8.8 ，利用主导极点法近似计算此时系统单位阶跃响应的超调量和调节时间。(6 分)
（3）求系统的传递函数Y (s) / U (s) 。(6 分)
九、（20 分）某线性定常系统的状态空间表达式如下：
⎡−1 0 2⎤ ⎡2⎤

865自动控制原理

辽宁大学2020年全国硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲科目代码：865科目名称：自动控制原理满分：150分
1.自动控制系统的基本概念
（1）自动控制系统的组成
（2）自动控制系统的工作原理
（3）自动控制系统的类型
（4）自动控制系统的性能指标
2.自动控制系统的数学模型
（1）传递函数的定义及典型环节的传递函数
（2）根据物理定律写出描写系统动态的微分方程并求传递函数
（3）画出系统的动态结构图并通过化简求出传递函数
（4）画出系统的信号流图并通过化简求出传递函数
3.自动控制系统的时域分析
（1）根据系统的微分方程或传递函数求出系统的时域响应，并分析系统的性能（2）根据系统的特征方程判断系统的稳定性
（3）稳态误差的计算
4.自动控制系统的根轨迹分析法
（1）根轨迹的概念和绘制方法
（2）利用根轨迹分析系统的性能
5.自动控制系统的频率分析法
（1）频率特性的概念及表示方法
（2）典型环节及开环系统频率特性的绘制
（3）利用系统的开环频率特性分析系统的性能（4）闭环频率特性及与系统的动态性能的关系
6.控制系统的校正及综合
（1）控制系统校正的基本概念
（2）串联校正、反馈校正、复合校正的原理和方法7.非线性系统分析
（1）非线性系统的特点
（2）典型的非线性系统
（3）利用描述函数法分析非线性系统
（4）相平面法
8.线性离散系统的理论基础
（1）离散系统的基本概念及基础知识
（2）脉冲传递函数的定义及推导
（3）采样控制系统的时域分析。

自动控制原理题库

自动控制原理题库1. 什么是自动控制原理？自动控制原理是指利用各种控制设备和技术手段，对被控对象进行监测、测量和控制的一种技术体系。

它主要研究如何设计和应用控制系统，使得被控对象能够按照既定的要求和规律进行运行和控制。

2. 自动控制原理的基本概念。

自动控制原理的基本概念包括控制系统、被控对象、控制器和传感器等。

控制系统是指由控制器、被控对象和传感器组成的一个整体，用于实现对被控对象的监测和控制。

被控对象是指需要进行控制的实际物理系统或过程，如机械系统、电气系统等。

控制器是控制系统的核心部分，它根据传感器采集到的信息，对被控对象进行控制。

传感器则用于对被控对象的状态进行监测和测量，将其转化为电信号输入到控制器中。

3. 自动控制原理的基本原理。

自动控制原理的基本原理包括反馈控制原理、开环控制原理和闭环控制原理。

反馈控制原理是指根据被控对象的实际输出与期望输出之间的差异，通过控制器对被控对象进行调节，以使输出接近期望值。

开环控制原理是指控制器根据预先设定的规律和参数，直接对被控对象进行控制，不考虑实际输出与期望输出之间的差异。

闭环控制原理则是将反馈控制原理和开环控制原理相结合，既考虑实际输出与期望输出之间的差异，又考虑预先设定的规律和参数，对被控对象进行控制。

4. 自动控制原理的应用。

自动控制原理在工业生产、交通运输、航空航天、军事防卫等领域有着广泛的应用。

在工业生产中，自动控制原理可以实现对生产过程的自动化控制，提高生产效率和产品质量。

在交通运输领域，自动控制原理可以实现对交通信号灯、电梯、自动扶梯等设备的控制，提高交通运输效率和安全性。

在航空航天和军事防卫领域，自动控制原理可以实现对飞行器、导弹、火炮等武器装备的控制，提高作战效果和作战安全性。

5. 自动控制原理的发展趋势。

随着科学技术的不断发展，自动控制原理也在不断发展和完善。

未来，自动控制原理将更加注重智能化、网络化和信息化，实现对被控对象的精准控制和实时监测。

硕士学位研究生招生考试《自动控制原理》试题

杭州电子科技大学硕士学位研究生招生考试《自动控制原理》试题（试题共十一大题，共6 页，总分150 分）姓名报考专业准考证号【所有答案必须写在答题纸上，做在试卷或草稿纸上无效！】一．判断题（正确的打4 ，错误的打x，本大题共10 小题，每题1 分，本大题共10 分）l、在水箱液位控制系统中，控制盘为液位高度。

（2、传递函数是指线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉氏变换之比值。

（）3、过阻尼系统因为布在振荡，将造成系统反应迟钝，因此一般控制系统应避免设计成过阻尼系统。

（4、如果保持二阶系统的阻尼比不变，减小｛（）n ，则将增大上升时间和峰值时间。

（）5、根轨迹起始于开环极点，终止于开环苓点。

（）性，距离（－1. JO）点越远，则闭环系统的相对稳定性就越高。

（）7、开环频域性能指标中的相角裕度y ，对应时域性能指标中的稳态误差 e ss 0（）8、相位迟后校正利用高频幅值衰减作用，使剪切频率减小，从而具有较大的稳定裕度。

（）9、在采样控制系统中，如果离散信号直接作用于被控对象，将得到离散的输出信号，所以需摆在被控对象前引入保持器。

（10、采样过程从物理上可以理解为脉冲调制过程。

（第l !)! J 是6 页二．单项选择题（本大题1共0 小题，每题2 分，本大题共20 分）l、温度计系统可以看作是一个惯性环节＿！＿。

用其测量水温，l分钟才能显示Ts+I出该温度的98%数值，则该惯性环节的时间常数T 大约为（〉。

(A) 15 秒（B) 20 秒（C) 25 秒（D) 30秒2、假设上题的时间常数T 大约为20 秒，若加热容器使水温按6 °C/min 的速度均匀上升，则温度计的稳态指示误差为（〉。

(A) 1.5 C (B) 2.0 C (C) 2.5 C (D) 3.0 C3、二阶系统的传递函数G(s) = , 1 ，则其阻尼比ζ 是（）。

4s" +2s+l(A)0.2 (B)0.25 (C) 0.5 (D）以上郁不正确K4、设单位负反馈控制系统的开环传递函G数(S）＝一一一一，其中K >O，α＞0 ,s(s ＋α）则关于闭环控制系统的稳定性，下列说法正确的是（）(A）仅与K 值大小有关(B) 仅与α值大小有关(C）与K 和a 值大小无关(D) 与K 和α值大小都有关105、某单位负反馈系统的开环传递函数为G(S）＝一一一一，则当输入为s(s+ 2)第2 页共 6 页r(t)=4+ St时，闭环系统的稳态误差为（〉。

武汉科技大学2022年《自动控制原理》考研真题与答案解析

武汉科技大学2022年《自动控制原理》考研真题与答案解析一、填空题1、PI 控制器的中文全称是；PID 中具有相位超前特性的环节是。

答：比例积分控制器；D(微分)环节。

2、已知，求。

5()(1)(2)zE z z z =--*()e t 答：*()()525k e t e KT ∴==⨯-3、已知某线性定常系统的单位阶跃响应为，则该系统的传递函数())1(55t e t h --=为。

()s G 答：125)(+=s s G 4、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为，式中系统开)(1)(b s s as s G ++=5.0,4.0==b a 环零点为开环极点为；闭环极点为答：开环零点：-2.5；开环极点：0，-0.5；闭环极点：-0.45+0.89j,-0.45-0.89j ；5、已知超前校正装置的传递函数为，则其最大超前角所对应的频132.012)(++=s s s G c 率。

=m ω答：1.256、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率对应时域性能指标；它们反映了系统动态过程的。

c ω答：调整时间；快速性s t 二、分析题工业上使用的光电纠偏器常用于钢厂、纺纱厂等长距离走料场合，其功能是纠正长距离物料在走料过程中偏离中心的误差，其原理图如图1所示，其中，光电位置传感器的输出为电压信号。

要求：（1）指出该系统的输入量、输出量和反馈量；（2）叙述该大门开门和关门工作原理；（3）绘制系统结构图。

（1）系统的输入量：给定电位器电压r U 输出量：物料的中心位置反馈量：光电位置传感器电压；f U （2）回答出偏差控制思想即可（3）三、求传递函数已知某系统的结构图如图2所示，（1）求系统的传递函数；（2）求系统的传递函数。

()/()r C s R s ()/()n C s R s(r R 答案：（1）系统的传递函数；（5分）12112()()()/()1()()()r G s G s C s R s G s G s G s =++（2）系统的传递函数（5分）21112()(1())()/()1()()()n G s G s C s R s G s G s G s +=++四、计算题已知某单位负反馈系统的开环传递函数，试选择参数和的值以满()(1)KG s s s =τ+K τ足如下指标：1）当输入信号为时，系统的稳态误差；t 0.05≤2）当输入信号为单位阶跃信号时，超调量，调节时间（）。