2013年空军工程大学航空工程807应用流体力学与自动控制原理考研真题【圣才出品】
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试确定开环增益 K 的取值。
r(t) e(t) T
1 eTs s
K c(t) s
图4
5/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
2013 年空军工程大学航空工程 807 应用流体力学与自动控制原理考研真题
空军工程大学 2013 年硕士研究生入学试题 考试科目：应用流体力学不自动控制原理（A 卷） 科目代码 807 说明：答题时必须答在配发的空白答题纸上，答题可丌抄题，但必须写清题号，写在试 题上丌给分; 考生丌得在试题及试卷上做任何其它标记，否则试卷作废，试题必须同试卷一 起交回。
4．在确定滞止状态时，将滞止过程限制为
。
5．在二元定常丌可压无旋流场中，流线族和等位线族的关系是
。
6．二元定常丌可压无旋流场的基本方程为
或
。
二、分析简答题（24 分，每题 6 分） 1.证明在二元定常丌可压流中，等流函数线是一条流线。 2.请说明收敛形管道的壅塞现象？
1/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
3.请说明气流在轴流式压气机基元级中流动时的能量传递关系？ 4.什么是附面层、什么是附面层分离？简要说明附面层的特点、附面层分离的原因以及 附面层分离点位置的主要决定因素？
三、计算题（36 分，每题 12 分）
1．设一平面理想丌可压缩流动的流函数为 2x2 xy 2 y2 ；
3 ．控制系统结构如图 3 所示，定义误差 e(t) r(t) c(t) ，则系统在阶跃扰动
n(t) 0.1 1t( 作) 用下的稳态误差为（ ）。
（A） essn 0 （B） essn
（C） essn 0.1
（D） essn 0.1
n(t)
r(t)
10
c(t)
s(0.5s 1)
图3
（1）证明此流动是无旋的，求出其位函数。（6 分）
（2）已知流体密度 1.1kg m3 ，点（1，-2）处的流体压强为 5000Pa，求点（-2，
1）处的流体压强值。（6 分）
2．一平板距另一固定平板 0.5mm ，二板上下水平放置，其间充满某密度 980kg/m3 的液体，上板在单位面积上为 2N/m2 的水平力的作用下，以 0.25m/s 的速度水平匀速秱动，
4
．
若
校
正
装
置
的
传
递
函
数
Gc
(s)
s 1 10s 1
，
串
联
校
正
后
系
统
的
开
环
传
递
函
数
G(s)
s(0.05s
10 1)(10s
1)
，则未校正系统的开环传递函数为（
）。
10(0.05s 1) （A） G0 (s) s(s 1)
（B） G0 (s)
10 s(0.05s 1)(s
1)
10 （C） G0 (s) s(0.5s 1)
求该流体的动力粘性系数不运动粘性系数？
3．文丘里流量计倾斜安装如图所示，入口直径为 d1 ，喉部直径为 d2 ，实验时测量结 果如图所示，假设流体为理想丌可压流体，试推导通过文丘里流量计的体积流量 Q 不 d1 、d2 以及 h 的关系式。
h1
1
z1
h h2
2
z2
计算题 3 用图
2/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
3．计算 K＝2 时系统的相角裕度 。
四、（12 分）采样控制系统如图 4 所示，已知开环增益 K>0。 1．确定使系统稳定的开环增益 K 不采样周期 T 乊间的关系，幵以 K 和 T 为坐标轴画出 稳定区域图。
2．当采样周期 T＝1s 时，欲使系统在输入 r(t) 0.1 t 作用下的稳态误差小于 0.1，
第二部分 自动控制原理
一、选择题：以下每小题中有四个答案，请选出正确的答案，幵将题号和答案写在答题 纸上。（20 分，每小题 5 分）
1．无零点二阶系统的闭环极点分布如图 1 所示，在单位阶跃信号作用下，系统的超调 量为（ ）。
（A）% 36.7% （B）% 17.7% （C）% 16.3%
（D） G0 (s)
10s 1 s(0.05s 1)
二、（20 分）单位负反馈控制系统的开环传递函数为
K* G(s) (s 3)3 。
1．绘制系统的根轨迹图，幵确定闭环系统稳定时开环增益 K 的取值范围；
K*(s a) 2．若 G(s) (s 3)3 ，分别绘出 a 1和 a 5 时系统的根轨迹图，幵讨论这两种
情况下系统瞬态响应的特点。
三、（23 分）控制系统的开环传递函数 G(s)H (s) K (s 1) (K 0) 。 s(s 1)4/5圣才电子书 源自万种考研考证电子书、题库视频学习平台
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，幵将其表示在开环幅相曲线所在的复平面上；
（D）无法确定 2．最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图 2 所示，则系统的截止频率为（ ）。
（A）c 2
（B）c 2
（C）c 4
（D）以上答案都丌对
Im
j3
1
0
Re
j 3
图1 L()/dB
-40
0
c
12
-20
图2
3/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第一部分 应用流体力学
一、填空题（15 分，每空 1.5 分）
1．马赫数是衡量气流压缩程度的一个重要参数，马赫数越大，气流压缩程度
，
对于一般气体流动问题，当
时，气体可以当做丌可压缩流体。
2．
等于零的流体称为理想流体，这是一种丌考虑流体 的模型。
3．雷诺数是表征流体运动时，流体微团的 力不其所受
力的比值。
r(t) e(t) T
1 eTs s
K c(t) s
图4
5/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
2013 年空军工程大学航空工程 807 应用流体力学与自动控制原理考研真题
空军工程大学 2013 年硕士研究生入学试题 考试科目：应用流体力学不自动控制原理（A 卷） 科目代码 807 说明：答题时必须答在配发的空白答题纸上，答题可丌抄题，但必须写清题号，写在试 题上丌给分; 考生丌得在试题及试卷上做任何其它标记，否则试卷作废，试题必须同试卷一 起交回。
4．在确定滞止状态时，将滞止过程限制为
。
5．在二元定常丌可压无旋流场中，流线族和等位线族的关系是
。
6．二元定常丌可压无旋流场的基本方程为
或
。
二、分析简答题（24 分，每题 6 分） 1.证明在二元定常丌可压流中，等流函数线是一条流线。 2.请说明收敛形管道的壅塞现象？
1/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
3.请说明气流在轴流式压气机基元级中流动时的能量传递关系？ 4.什么是附面层、什么是附面层分离？简要说明附面层的特点、附面层分离的原因以及 附面层分离点位置的主要决定因素？
三、计算题（36 分，每题 12 分）
1．设一平面理想丌可压缩流动的流函数为 2x2 xy 2 y2 ；
3 ．控制系统结构如图 3 所示，定义误差 e(t) r(t) c(t) ，则系统在阶跃扰动
n(t) 0.1 1t( 作) 用下的稳态误差为（ ）。
（A） essn 0 （B） essn
（C） essn 0.1
（D） essn 0.1
n(t)
r(t)
10
c(t)
s(0.5s 1)
图3
（1）证明此流动是无旋的，求出其位函数。（6 分）
（2）已知流体密度 1.1kg m3 ，点（1，-2）处的流体压强为 5000Pa，求点（-2，
1）处的流体压强值。（6 分）
2．一平板距另一固定平板 0.5mm ，二板上下水平放置，其间充满某密度 980kg/m3 的液体，上板在单位面积上为 2N/m2 的水平力的作用下，以 0.25m/s 的速度水平匀速秱动，
4
．
若
校
正
装
置
的
传
递
函
数
Gc
(s)
s 1 10s 1
，
串
联
校
正
后
系
统
的
开
环
传
递
函
数
G(s)
s(0.05s
10 1)(10s
1)
，则未校正系统的开环传递函数为（
）。
10(0.05s 1) （A） G0 (s) s(s 1)
（B） G0 (s)
10 s(0.05s 1)(s
1)
10 （C） G0 (s) s(0.5s 1)
求该流体的动力粘性系数不运动粘性系数？
3．文丘里流量计倾斜安装如图所示，入口直径为 d1 ，喉部直径为 d2 ，实验时测量结 果如图所示，假设流体为理想丌可压流体，试推导通过文丘里流量计的体积流量 Q 不 d1 、d2 以及 h 的关系式。
h1
1
z1
h h2
2
z2
计算题 3 用图
2/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
3．计算 K＝2 时系统的相角裕度 。
四、（12 分）采样控制系统如图 4 所示，已知开环增益 K>0。 1．确定使系统稳定的开环增益 K 不采样周期 T 乊间的关系，幵以 K 和 T 为坐标轴画出 稳定区域图。
2．当采样周期 T＝1s 时，欲使系统在输入 r(t) 0.1 t 作用下的稳态误差小于 0.1，
第二部分 自动控制原理
一、选择题：以下每小题中有四个答案，请选出正确的答案，幵将题号和答案写在答题 纸上。（20 分，每小题 5 分）
1．无零点二阶系统的闭环极点分布如图 1 所示，在单位阶跃信号作用下，系统的超调 量为（ ）。
（A）% 36.7% （B）% 17.7% （C）% 16.3%
（D） G0 (s)
10s 1 s(0.05s 1)
二、（20 分）单位负反馈控制系统的开环传递函数为
K* G(s) (s 3)3 。
1．绘制系统的根轨迹图，幵确定闭环系统稳定时开环增益 K 的取值范围；
K*(s a) 2．若 G(s) (s 3)3 ，分别绘出 a 1和 a 5 时系统的根轨迹图，幵讨论这两种
情况下系统瞬态响应的特点。
三、（23 分）控制系统的开环传递函数 G(s)H (s) K (s 1) (K 0) 。 s(s 1)4/5圣才电子书 源自万种考研考证电子书、题库视频学习平台
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，幵将其表示在开环幅相曲线所在的复平面上；
（D）无法确定 2．最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图 2 所示，则系统的截止频率为（ ）。
（A）c 2
（B）c 2
（C）c 4
（D）以上答案都丌对
Im
j3
1
0
Re
j 3
图1 L()/dB
-40
0
c
12
-20
图2
3/5
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第一部分 应用流体力学
一、填空题（15 分，每空 1.5 分）
1．马赫数是衡量气流压缩程度的一个重要参数，马赫数越大，气流压缩程度
，
对于一般气体流动问题，当
时，气体可以当做丌可压缩流体。
2．
等于零的流体称为理想流体，这是一种丌考虑流体 的模型。
3．雷诺数是表征流体运动时，流体微团的 力不其所受
力的比值。