哈工大自控历年考研真题答案
哈尔滨工程大学答案自动控制原理A卷试题答案及平分标准-07A
哈尔滨工程大学本科生考试试卷（2007~2008学年第一学期）课程编号：0400003 （1）课程名称：自动控制理论（一）二、线性系统的时域分析（共25分）1、设系统的特征方程为：s4+ 4s3+ 13s2+ 36s+k = 0试应用劳斯稳定判据确定欲使系统稳定的k的取值范围。
（5分）2、已知控制系统的结构图如下图所示，单位阶跃响应的超调量 a =9.5%,峰p值时间tp = 1s,试求：p（1）根据已知性能确定参数k和丁；（5分）2、已知控制系统结构图如下图所示。
绘制该系统的信号流图，并用梅森增益公式求系统的传递函数C（s）/R（s）。
（8分）1c ......................................当车刖入r（t）为单位加速度信亏时（即r（t） =；t ）,为使系统的稳态误差为0,试确定前馈环节的参数a和b。
（10分）三、线性系统的根轨迹（共15分）某系统的结构图如下图所示。
要求：1、绘制系统的根轨迹草图（10分）。
2、确定使系统稳定的kg值范围（2分）。
g3、确定使系统的阶跃响应不出现超调的最大k g值（3分）一、控制系统的数学模型（共20分）1、已知控制系统结构图如下图所示。
试通过结构图等效变换求系统的传递函数C（s）/R（s）。
（7分）（要求：有化简过程）。
R(s)（2）计算输入信号为r（t） = 1.5t时的稳态误差。
（5分）R(s)3、复合控制系统的结构图如下图所示，前馈环节的传递函数as2 bsG r(s)=『r ‘Rs^wj 一s2*5 _^suY (s+2)(s—0.5)3、求下图有源网络的传递函数U0（s）/U i（s）,并指出该网络届丁哪类典型环节?（5 分）。
第1页共2页第2页共2页第3页共4页 第4页 共4页四、线性系统的频域分析（共10分）1、已知最小相位系统的 Bode 图如下图所示。
求该系统的传递函数 G （s ）。
（5分）L()A 10 一 0__ 1六、非线性控制系统分析（共15分）非线性控制系统如下图所示。
哈尔滨工业大学《801控制原理(覆盖现代控制理论)》历年考研真题(含部分答案)专业课考试试题
目 录
2013年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2012年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2011年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2010年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2009年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题
2008年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题及详解
2007年哈尔滨工业大学401控制原理考研真题及详解
2006年哈尔滨工业大学401控制原理考研真题
2004年哈尔滨工业大学控制原理考研真题
2000年哈尔滨工业大学控制原理考研真题
2013年哈尔滨工业大学801控制原理考研真题。
哈尔滨工业大学自控原理习题答案(第三章)
则根据系统框图可得
代入 ，得
另 ，得到系统的干扰输出
则误差表达式为
若积分环节加在扰动点之前则
， ,
可求得 。
若积分环节加在扰动点之后，则
, ,
可求得
由此可见在扰动点之前的前向通道加入积分环节，才能消除阶跃扰动产生的稳态误差。
3.23
设
则系统的闭环传递函数为：
误差为
将 及 得
闭环特征方程为
又因为 故系统稳定，与参数a，b无关。
若
则有系统的稳态误差
则求出待定系数为
3.29
当a=0时系统的闭环传递函数为：
则根据
得 。
当 ，根据系统的闭环传递函数为
则根据
得a=0.25
3.30
由图3.30所示的单位阶跃响应 ，可得系统的超调量和峰值时间为
又有参数间的关系：
因为系统的开环传递函数为 ，则系统的闭环传递函数为
则
得到参数为
3.34
列Routh表可得
3.12
由系统框图可知系统的开环传递函数为
因为是单位反馈，可得系统的特征方程为
如果要求闭环传递函数的特征根全部位于s=-1垂线之左，可令s=z-1，并代入特征方程，得
建立Routh表
Z3115
z21140K-27
z1 0
z040K-27
令第一列的元素全部为正，可得不等式组
解得K的取值范围为
3.14
由系统框图可以求得系统的开环传递函数为
3.1
图3.1（b）所示的单位阶跃响应具有等幅振荡特性，说明系统的阻尼比 。这与系统主反馈取“-”及内反馈取“0”相对应，因为在这种情况下该二阶系统的传递函数为
图3.1（c）所示单位阶跃响应具有发散特性，说明系统不稳定。这与系统的主反馈取“-”及内反馈取“+”相对应，因为在这种情况下，该二阶系统的传递函数为：
哈工哈尔滨工程大学自动化学院控制科学与工程考研资料汇总
第
七．某控制系统的结构如图，其中 G ( s)
7
页
K s (0.1s 1)(0.001s 1)
。
要求设计串联校正装置，使系统具有 K≥1000 及υ≥４５ 的性能指标。 （13 分） Xis － X0(s)
Gc′(s)
G(s)
. 八．设采样控制系统饿结构如图所示，其中 G ( s) xI(t) XI(s) T G(s)
1 , T 0.25 s 试判断系统的稳定性。 s( s 4)
x0(t) X0(s)
（10 分）
九． 已知单位负反馈系统的开环传递函数为： G( s)
K , 试绘制 K ( s 1) ( s 4) 2
2
由 0 ->+∞变化的闭环根轨迹图,系统稳定的 K 值范围。(15 分)
第
8
m
f
y （t）
四．系统结构如图所示，其中 K=8，T=0.25。 （15 分） （1） （2） （3） Xi（s） 输入信号 xi（t）=1（t） ，求系统的响应； 计算系统的性能指标 tr、tp、ts（5%） 、бp； 若要求将系统设计成二阶最佳ξ=0.707，应如何改变 K 值
K s(Ts 1)
第
11
页
（3） 频率特性是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （4） 系统校正是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （5） 幅值裕量是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （6） 稳态误差是指_____________________________________________________ ________________________________________________________________。 （7） 图 a 的传递函数为 G(s)=________________ 。 （8） 图 b 中的 t=______。 （9） 图 c 的传递函数为 G(s)=________________ 。 （10） s3+5s2+8s+6=0 此特征方程的根的实部小于-1 时系统稳定的 k 值范围______。 （11） 图 d 的传递函数为 K=__________________。 （12） 图 e 的ωc=________________ 。 （13） 图 f 为相位__________校正。 （14） 图 g 中的γ=________Kg=______________。 （15） 图 h、i、j 的稳定性一次为______、______、______。 （16） A(s)=s6=2s5+8s4+12s3+20s2+16s+16=0 则次系统是否稳定________。 （17） 开环传递 G(s)=k(T1s+1)/s2(T2s+1),(T1>T2,k、T1、T2)为常数)则γmax=______。
哈工大自动控制理论考卷及答案
哈工大 春 季学期自 动 控 制 理 论 试 题一．试用化简方块图的方法，求系统的传递函数)()(S R S Y 。
[15分]第 1 页 （共 9 页）草 纸（草纸内不得答题）二．系统结构图为[15分]求：1，为使闭环系统稳定，确定K的取值范围。
2，当K为何值时，系统出现等幅振荡，并确定等幅振荡的频率。
、草纸（草纸内不得答题）三．系统结构图如下，当要求系统的单位阶跃响应()y t 具有超调量%20=P σ，调节时间 2.2S t =秒（0.02∆=）。
求：（1）确定前置放大器K 的放大倍数及内反馈系数τ的值。
（2）在动态指标所确定的1K 及τ下，当输入信号分别为)(1)(t t r =、t t r =)(、221)(t t r =时，系统的稳态误差?)(=∞SS e 。
[15分]、草 纸（草纸内不得答题）试绘出系统根轨迹的大致图形，并从根轨迹图上回答下述问题：1）系统根轨迹放大系数（根迹增益）的稳定范围，临界稳定时的振荡频率。
2）系统根轨迹放大系数为何值时，系统的阶跃响应含振荡分量。
3）系统根轨迹放大系数为何值时，系统的阶跃响应呈单调形式。
第4 页（共9 页）、草纸（草纸内不得答题）技术指标要求：相角稳定裕量：050≥γ；剪切频率：15≥C ω秒-1。
当t t r =)(时，01.0)(=∞SS e 。
试求?)(=s G C(注：系统的固有特性、校正特性及校正后的特性均应画在给出的对数坐标纸上。
)、草 纸（草纸内不得答题）非线性部分的描述函数XX N π4)(=。
试分析系统的稳定性，如存在自持振荡，请计算出振荡的频率和振幅。
第 7 页 （共 9 页）、草 纸（草纸内不得答题）七．回答下列各问 [17分] 1．在下述图中，各控制系统的开环幅相频率特性如图所示，P 为各开环传递函数在s 平面右半部的极点数，试判断各闭环系统的稳定性。
[4分]P=2P=0P=1P=02．a 、b 两最小相位系统其开环渐近对数幅频特性如图所示 [4分]ωa) b)试述a 、b 两系统的超调量、调节时间有何变化？并说明理由。
哈工大自动化试题及答案
哈工大自动化试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 自动化系统中，下列哪个不是控制系统的基本组成部分？A. 传感器B. 执行器C. 变频器D. 操作员答案：D2. 在自动化技术中，PID控制器的“P”代表什么？A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 优先级（Priority）答案：A3. 自动化设备在运行过程中，通常需要进行哪些类型的维护？A. 定期维护B. 预防性维护C. 应急维护D. 所有以上选项答案：D4. 在自动化系统中，传感器的主要作用是什么？A. 执行操作B. 检测物理量C. 供电D. 数据存储答案：B5. 以下哪个不是自动化系统中常用的输入设备？A. 按钮B. 触摸屏C. 打印机D. 扫描仪答案：C6. 自动化系统中的执行器通常用于实现什么功能？A. 数据处理B. 驱动机械部件C. 存储数据D. 显示信息答案：B7. 在自动化技术中，什么是开环控制系统？A. 系统没有反馈环节B. 系统有反馈环节C. 系统使用PID控制器D. 系统使用变频驱动器答案：A8. 自动化系统中的PLC代表什么？A. 可编程逻辑控制器B. 电源线控制器C. 个人学习计算机D. 打印逻辑控制器答案：A9. 在自动化系统中，以下哪个设备通常用于数据采集？A. 变频器B. 传感器C. 执行器D. 显示器答案：B10. 自动化系统中的SCADA系统主要用于什么？A. 视频监控B. 数据采集与监控C. 机器学习D. 网络通信答案：B二、填空题（每题2分，共20分）11. 自动化系统中的DCS指的是_________控制系统。
答案：分布式控制系统12. 在自动化技术中，闭环控制系统也被称为_________控制系统。
答案：反馈13. 自动化设备的性能可以通过其_________和稳定性来衡量。
答案：响应速度14. 一个典型的自动化生产线包括输入、处理、_________和输出四个基本环节。
哈工大08年自控真题试卷
哈工大08年自控真题试卷哈尔滨工业大学（以下简称哈工大）是中国著名的高等学府之一，其自动控制专业一直备受瞩目。
本文将对哈工大2008年的自动控制专业真题试卷进行分析和讨论，以期帮助读者更好地了解该专业的考试内容和要求。
首先，我们来看一道典型的选择题：1. 以下哪个不属于控制系统的基本组成部分？A. 传感器B. 控制器C. 执行器D. 信号处理器这道题考察的是对控制系统基本组成部分的理解。
正确答案是D，信号处理器不是控制系统的基本组成部分。
传感器用于感知系统的输入信号，控制器用于对输入信号进行处理和决策，执行器用于执行控制命令。
而信号处理器则是对信号进行处理和转换的设备，它并不是控制系统的必需部分。
接下来，我们来看一道计算题：2. 设有一个一阶惯性环节的传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，当输入信号为单位阶跃函数时，输出信号的稳态值为多少？这道题考察的是对一阶惯性环节的稳态响应的计算。
一阶惯性环节的传递函数形式为G(s)=K/(Ts+1)，其中K为增益，T为时间常数。
当输入信号为单位阶跃函数时，输出信号的稳态值为K。
因此，答案为K。
在哈工大的自动控制专业中，除了选择题和计算题，还有一些较为复杂的应用题。
下面我们来看一道应用题：3. 设有一个控制系统如下图所示，其中G1(s)和G2(s)分别为一阶惯性环节和比例环节，试设计一个合适的控制器使得系统的超调量小于5%。
这道题考察的是对控制系统的设计能力。
首先，我们需要根据系统的传递函数来确定系统的特性，然后根据要求设计合适的控制器。
具体的设计步骤和计算方法在这里省略，但需要注意的是，为了使系统的超调量小于5%，我们可以采用合适的控制器参数来调整系统的响应特性。
通过以上的例题分析，我们可以看出，哈工大的自动控制专业真题试卷涵盖了基础理论知识、计算能力和应用能力等方面。
这些试题既考察了学生对控制系统基本概念的理解，又考察了学生对控制系统设计和分析的能力。
因此，对于自动控制专业的学生来说，掌握这些知识和技能是非常重要的。
2009年哈尔滨工程大学自动控制原理考研真题(回忆版)-考研真题资料
2009年哈尔滨工程大学自动控制原理考研试题（回忆版）
09年哈尔滨工程大学自动控制原理专业课（只有部分回忆了）
1，很常规，结构图简化，可以用方框图跟信号流图两种方法化简
2，非常非常变态，是一个关于什么原理的证明，我只记得跟问题啊误差，跟一个积分的公式有关系了
3，好像是传统的根轨迹，不过那只是一个问，也不太全，后面好像会涉及到闭环主导极点之类的部分，要么就是算k 值什么的。
4，是校正部分的，只记得有个超调是16.3%的要求，然后要计算。
5，仍然是校正，上面一道可能是20分，这道25分
6，是对数幅频特性的，一个大图上面有三个，然后要求对比很多的参数，包括裕度，不同述如下稳态误差的大小
7，可观可控判断与分节10分
8，相平面法，是非线性部分的。
9，跟上面都是二选一的，z变换那部分的，不过我还是觉得难
10，最后这个是证明题，证明是李雅谱诺夫稳定性方面的，算一下p，然后判断正定否就差不多了
题目的顺序可能不对，不过我写的8.9部分是二选一的证明题两道。
跟往年试题差别很大。
自动控制原理课件(哈工大)自测题答案
一、单项选择题（共18分）【注:易丢分题，个别拔高题】1-5：AACBD 【第5题提示：据频率特性定义】； 6-9：DCB B 二、填空题（共16分）【注:易丢分题，个别拔高题】1.被控对象；2．0，0；3．0.1；4．10(1)()(0.11)s G s s s +=+5．1【提示：令分母=0用劳斯判据】；6．0=e ；7．1221()()()1()RG z G z C z G HG z =+（其中，21G HG 之间、1RG 之间顺序可交换）三、计算题（共16分）22123()()C s N s122()()L G s H s =, 2123()()()L G s G s H s =-221231()()()()()G s H s G s G s H s ∆=-+，11∆=, 21∆=212122123()()()()()()1()()()()()G s G s G s H s C s N s G s H s G s G s H s -=-+ 2.解：原系统的闭环传递函数为()(1)(21)Ks s s s KΦτ=+⋅++因误差)()()(t c t r t e -=，将原系统等效成单位负反馈系统【注:拔高题---考的是误差定义】，则等效后的单位负反馈系统的误差传递函数为22(1)()1()(21)e s K ss s s s KτΦΦ+-=-=++ 22002(1)1lim ()()lim 0(21)ss e s s s K s e s s R s s s s K s τ→→+-=Φ=⋅⋅=++10K K τ-=，则1Kτ= 四、计算题（共15分） 解：1.系统根轨迹方程()()()514.8K s G s s s +==--，故绘制180°根轨迹【注:不可缺】。
1)120, 4.8p p ==，2n =；15z =-，1m =； 2)实轴上的根轨迹为~5-∞-以及0~4.8；3)根轨迹与实轴的分离点：()4.8[]05s s dK dds ds s -=-=+则210240s s +-=，实轴上的分离点122,12x x s s ==-。
(完整版)哈工大自动控制原理试题2007年答案.doc
哈尔滨工业大学2007年春季学期本科生《现代控制理论基础》考试试卷（A 卷）标准答案一、填空题（本题含有10个小题，每小题2分，共20分）1．是。
2．保持不变。
3．h k -F 。
4．完全能，状态完全能观测。
5．独立。
6．2×6。
7．能控，能观（测）。
8．4。
9．对偶。
10．2-n 。
二、选择题（本题含有10个小题，每小题4分，共40分）1．（D ）2．（B ）3．（D ）4．（A ）5．（B ）6．（C ）7．（A ）8．（D ）9．（C ）10．（A ）三、解答题（本题含有5个小题，每小题8分，共40分）1．写出系统u m n ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1221x x &，2R ∈x ，R u ∈状态完全能控的充分必要条件。
[解] ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=m b 1，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=221n A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡=n m m m n Ab 2121221。
能控性矩阵为[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡---==n m m m Ab b M 2121，22det m m n M --=，当0det ≠M 时，2=rankM 。
所以完全能控的充要条件为：022≠--m m n2．设一个系统可用传递函数表示为3722)()(23+++=s s s s U s Y ，写出该系统的一个状态空间表达形式。
[解法1] 根据传递函数得)(2)(3)(7)(2)(23s U s Y s sY s Y s s Y s =+++，在不考虑初始条件的情况下，取拉氏反变换得u y y y y 2372=+++&&&&&&。
取状态变量y x =1，y x &=2，y x &&=3，则有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+---===1321332212273x y ux x x x x x x x &&&或写成[]⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡321321321001200273100010x x x y u x x x x x x &&& [解法2] 根据传递函数得)(2)(3)(7)(2)(23s U s Y s sY s Y s s Y s =+++，在不考虑初始条件的情况下，取拉氏反变换得u y y y y 2372=+++&&&&&&，写成u y y y y =+++2/32/72/22/&&&&&&。