河南科技大学(803)控制工程基础考研历年真题
河南科技大学考研真题
河南科技大学2009年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 823 考试科目名称： 自动控制原理（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、（20分）已知RC 网络如图1.1所示，其中i u ，o u 分别为网络的输入量和输出量，假设网络系统的初始状态均为零状态。
现要求：图1.11、画出网络响应的动态结构图；2、求出传递函数()/()o i U s U s ，并化为标准形式；3、试讨论元件1R ，2R ，1C ，2C 参数的选择是否影响RC 网络的稳定性。
二、（20分）设系统如图2.1所示，试求：图2.11、当0a =，8K =时，确定系统的阻尼比、无阻尼自然振荡频率n ω和()r t t =作用下系统的稳态误差；2、当8K =，0.7ς=时，确定参数a 的值及()r t t =作用下系统的稳态误差；3、在保证0.7ς=，0.25sse e =的条件下，确定参数a 和K 的值；4、as 环节是一个什么性质的反馈？并说明加入as 反馈环节后对系统性能有哪些影响？C三、（20分）设单位负反馈系统开环传递函数为(1)()(1)K s G s s s +=-。
1、画出K 在0→∞变化时系统的根轨迹；2、证明在复平面上的根轨迹为圆；3、求出该系统稳定时K 的取值范围，并求出引起持续振荡时K 的临界值及振荡频率；4、试述用根轨迹法分析系统性能的依据是什么？四、（15分）已知负反馈系统的开环传递函数为1212()(0,0,0)(1)(1)KG s K T T s T s T s =>>>++，当10K =时，()G j ω与实轴相交于()0.25,0-点处。
1、绘制系统的奈奎斯特（极坐标）图（大致图形）；2、判定此时（10K =）系统的稳定性；3、确定使闭环系统稳定的K 的取值范围。
五、（20分）某最小相位系统的结构图和开环对数幅频渐近特性如图5.1所示。
1、写出系统的开环传递函数，并求出开环放大系数K 与a ，b 的关系；2、写出系统的闭环传递函数；3、利用相角裕度分析参数a 和b 对系统稳定性的影响（1c bω≈）。
河南科技大学(803)控制工程基础考研历年真题
河南科技大学2010年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 803 考试科目名称： 机械控制工程基础（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）1. 开环系统与闭环系统最本质的区别是○A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路 2.下列函数既可用初值定理求其初始值又可用终值定理求其终值的是○ A.2552+s B.162+s s C.21-s D.21+s3.已知2233()(2)(26)s s F s s s s s ++=+++ ，其原函数的终值=∞→t t f )(○A. ∞B. 0C. 0.25D. 0.3 4. 系统开环传递函数为()()1211ks T s T s ++，则系统的稳定性○A ． 随着k 增大变好 B. 随着k 减小变差 C. 随着k 减小变好 D. 与k 值无关 5. 在闭环控制系统中，通过增大开环增益K 可使○A ．系统的精度提高，并且稳定性也提高 B. 系统的精度下降，但稳定性提高 C. 系统的精度下降，但稳定性也下降 D. 系统的精度提高，但稳定性也下降 6. 若已知某系统串联校正装置的传递函数为s a s b++，其中a b >，则它是一种○A. 相位滞后－超前校正B. 相位滞后校正C. 相位超前校正D. 相位超前－滞后校正 7. 某一系统的稳态速度误差为零，则该系统的开环传递函数可能是○ A.1K T s + B.()()s d s s a s b +++ C.()K s s a + D.2()K s s a +8. 系统的传递函数○A. 与外界输入有关B. 反映了系统、输入、输出三者之间的关系C. 完全反映了系统的动态特性D. 只与系统的初始状态有关 9. 所谓校正，是指○A ．加入PID 校正器 B. 在系统中增加新的环节或调整某些参数 C. 使系统稳定 D. 使用劳斯判据。
河南科技大学803控制工程基础-考研大纲-20212021年考研专业课初试大纲
河南科技大学2021年硕士生招生考试初试自命题科目考试大纲学院名称科目代码科目名称说明机电工程学院803控制工程基础无说明栏：各单位自命题考试科目如需带计算器、绘图工具等特殊要求的，请在说明栏里加备注。
河南科技大学硕士研究生招生考试《控制工程基础》考试大纲考试科目代码：803 考试科目名称：控制工程基础一、考试基本要求及适用范围概述控制工程基础是为我校招收机械设计制造及其自动化、机械电子工程专业硕士研究生而设置的具有选拔性质的考试科目。
要求学生理解机械工程控制的基本概念，掌握机械工程系统的数学模型表达方式及基本分析方法，初步具有动态系统分析和校正的能力。
二、考试形式1.试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。
2.答题方式答题方式为闭卷、笔试。
3.试卷题型结构简答题，3小题，每题10分，共30分分析解答题，每小题10~20分，共120分三、考试内容1.负反馈系统的基本概念(1)控制系统的原理与组成；(2)系统分类与基本要求；2.控制系统数学模型(1)机械动态系统的数学模型(2)拉普拉斯变换；(3)传递函数、系统方框图的画法；(4)方框图的简化方法；3.时间响应分析(1)时间响应的基本概念；(2)一阶系统的时间响应；(3)二阶系统的时间响应；(4)瞬态响应的性能指标；(5)系统误差的基本概念及影响因素；(6)系统稳态误差的分析和计算方法；4.频率特性分析(1)频率特性的概念；(2)频率特性的对数坐标图（Bode图）；(3)开环频率特性对数坐标图的含义(4)最小相位系统的概念。
5.系统稳定性分析(1)稳定性的概念；(2)判别系统稳定性的基本准则；(3)Routh稳定性判据；(4)频域稳定性判据；(5)系统的相对稳定性；6.系统的校正设计(1)了解控制系统的串、并联校正方式及特点。
四、考试要求闭卷笔试五、主要参考教材（参考书目）[1].孔祥东．控制工程基础．第4版．北京：机械工业出版社，2019．[2].杨叔子、杨克冲等编著．机械工程控制基础．第6版．武汉：华中科技大学出版社，2011．[3].Katsuhiko Ogata．现代控制工程．第5版．北京：电子工业出版社，2011．。
河南科技大学2011年硕士研究生入学数控技术考试试题答案11
河南科技大学2011年硕士研究生入学考试试题答案考试科目代码： 802 考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（1―20每题1分，21―25每题2分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。
B C B B D DC C C A B CC C AD B DB B A D B A A二、 填空题（ 每小题2分，共20分）26. PLC 27. 1.5° 28. 位置检测器件29. 进给 30. 终点判别31. 光电耦合电路 32. C 33. G19 34． 判别位移方向 35.分辨率三、分析简答题( 5小题，共50分)36. 一般编程轨迹是沿图纸轮廓轨迹进行的，所以实际刀具运动轨迹需要把刀具沿图纸轮廓线向外或向内偏出刀具的半径。
刀具半径补偿可以简化编程过程，这个偏置是由数控系统计算完成的。
37. 点位控制；点位控制数控机床的特点是机床的运动部件只能够实现从一个位置到另一个位置的精确运动，在运动和定位过程中不进行任何加工工序。
如数控钻床。
轮廓控制；轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个及以上坐标轴同时进行联动控制。
不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面，如数控铣床。
38. 机械零点是指机床各个运动轴的固定点，也是机床零点，它是由各运动轴的零点传感器指示确定的，一般不能用指令编程改变。
39.滚珠丝杠在良好的润滑下摩擦系数很低，传递运动为点接触，耐磨损，对数控机床这样要求加工精度高而且加工精度能保持长期稳定的设备来说是必须的，较低的传动阻力也为更高速的传动打下基础。
使加工效率和加工精度可以成倍的提高。
40. 非模态G代码就是当句有效，例：M00，程序结束。
模态就是一旦使用就一直有效，除非有同组的G指令替换它，如G01 直线插补四、综合题( 3小题，共50分)41．用逐点比较法插补直线，直线起点为（0，0），终点为（－5，4），写出计算过程列表，并画出插补的轨迹图。
河南科技大学考研真题答案
河南科技大学2009年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案及评分标准 科目代码： 823 科目名称： 自动控制原理第一题答案及评分标准（共20分）：解：1（8分）、根据图1.1所示列方程： 输入回路 111221()()[()()]i U s R I s I s I s C s=++ ① 输出回路 221221()()[()()]o U s R I s I s I s C s=++ ② 中间回路 112211()(()I s R R I s C s=+③ 由式①得121222()11()()i I s C sR C s U s I s C s =+- ④由式③得211121()()1I s R C sI s R C s =+ ⑤ 由式②得 1222211()()(()o U s I s R I s C s C s=++ ⑥ 由式④，⑤，⑥可画出系统结构图如图1.2所示。
图1.22（7分）、由梅森公式（或者结构图化简方法）可求出系统的传递函数，化为标准形式如下2121212121212112112()()1()()1o i U s R R C C s R R C s U s R R C C s R C R C R C s +++=++++ 3（5分）、讨论：从系统的传递函数可以看出，元件1R 、2R 、1C 、2C 参数均为大于零的常数，系统特征多项式是二阶的，并且系统特征多项式系数总大于零，因此，无论1R 、2R 、1C 、2C 怎样取值，均不影响RC 网络的稳定性。
第二题答案及评分标准（共20分）：解：由题意，系统的开环传递函数为(2)()()()(2)1(2)KK s s G s H s G s K s s aK as s s +===+++⨯+系统的闭环传递函数为2()()1()(2)G s Ks G s s aK s KΦ==++++。
1（5分）、当0a =，8K =时，代入可得28()28s s s Φ=++，可得：2n 8ω=，n 2.828rad/s ω=≈，n 22ςω=，0.3536ς=≈，0lim ()()4v s K sG s H s →==，()r t t=作用下系统的稳态误差10.25ss ve K ==。
2005年河南科技大学考研试题控制工程基础试卷
考试科目 控制工程基础 适用学科（专业） 机制、机电、测仪、精仪（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分） 1． 闭环控制系统的特点是A 不必利用输出的反馈信息B 利用输入与输出之间的偏差对系统进行控制C 不一定有反馈回路D 任何时刻输入与输出之间偏差总是零，因此不是用偏差来控制的 2．线性系统与非线性系统的根本区别在于A 线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入B 线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入C 线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理D 线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理3． 222)]([b s b s t f L ++=，则)(t fA bt b bt cos sin +B bt bt b cos sin +C bt bt cos sin +D bt b bt b cos sin + 4．已知 )(1)(a s s s F +=，且0>a ，则 )(∞f A 0 Ba 21 C a1D 1 5．已知函数)(t f 如右图所示，则 )(s FAs s e s e s --+2211 B s s e s s 213212+-- C )22121(1332ss s s se e e se s------+D )221(1s ss e e se s ----+6．某系统的传递函数为 )3)(10()10()(+++=s s s s G ，其零、极点是A 零点 10-=s ，3-=s ；极点 10-=sB 零点 10=s ，3=s ；极点 10=s考试科目 控制工程基础 适用学科（专业） 机制、机电、测仪、精仪（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）C 零点 10-=s ；极点 10-=s ，3-=sD 没有零点；极点 3=s7．某典型环节的传递函数为Ts s G =)(，它是A 一阶惯性环节B 二阶惯性环节C 一阶微分环节D 二阶微分环节 8．系统的传递函数只与系统的○有关。
803 机械控制工程基础2012 答案
河南科技大学
2012年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准
考试科目代码：803考试科目名称：机械控制工程基础
一、
1．闭环控制系统中（C）
A.依输入信号的大小而存在反馈作用B.不一定存在反馈作用
A．-10dB，-150degB．10dB，-150deg
C．-10dB，30degD．10dB，30deg
20．若某系统开环Bode图如图3所示，则频率在1rad/s附近区域最能够反映（B）
A．系统的低频增益B．系统的瞬态特性
C．系统的稳态误差D．系统的抗高频干扰能力
二、
初始条件为 ， 。试求当 时的响应 。
解：方程两边进行拉氏变换，得到
（4分）
（3分）
对上式进行反拉氏变换得到 （3分）
三、
图4
解：
（4分）
（4分）
（4分）
四、
1.不考虑 ，写出 ，并求阻尼比、无阻尼自然振荡频率。（8分）
2.当 时，求系统的稳态误差 。（10分）
图5
解：第1问：
（4分）
（2分）
（2分）
第2问：
（4分）
（2分）
（4分）
五、
图7
解：第1问
输入量：u1、输出量：h、扰动量：Q2、检测环节：浮子、控制器：放大器（10分）
第2问：
液位下降，浮子下降，u2上升为正电压，差值增加，电机正转，阀门开大，Q1增加，液位上升（10分）
七、
图8
解：闭环特征方程
（5分）
列罗斯阵
（5分）
河南科技大学2011年硕士研究生入学数控技术考试试题
河南科技大学2011年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：802 考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（1―20每题1分，21―25每题2分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。
1 ．ISO准备功能G代码中，主轴每转进给的指令是（）A G94B G95C G96D G972 ．ISO准备功能G代码中，刀具半径右偏补偿指令是（）A G40B G41C G42D G433 ．ISO标准中，标志一个完整的数控加工程序结束的指令代码是（）A．C04 B．M00 C．M02 D．M014 ．ISO标准中，控制主轴转动与停止的有关M代码是（）A M00、M01和M02B M03、M04和M05C M07、M08和M09D M06、M13和M145. 闭环控制系统的反馈装置装在（）A 电机轴上B 位移传感器上C 传动丝杠上D 机床移动部件上6. 在两个齿轮中间加入一个齿轮(介轮).其作用是改变齿轮的( ).A 传动比B 旋转方向C 旋转速度D旋转速率7. 数控机床要求在（）进给运动下不爬行，有高的灵敏度。
A、停止B、高速C、低速D、匀速8．为了减少传感器热变形对测量精度的影响，应选择传感器的热膨胀系数( ) 机床的热膨胀系数。
A．大于B．小于C．等于D．不等于9．车削加工中心上，主轴除旋转作为车削主运动外，还要对主轴的旋转进行伺服控制，这个坐标轴称为( )。
A. A轴B. B轴C. C轴D. Z轴10 ．步进电动机转子前进的步数少于电脉冲数的现象称为（）A 丢步B 同步C 越步D 异步11. 某加工程序中的一个程序段为（）N003 G90G19G94G02 X30.0 Y35.0 I30.0 F200 LF该程序段的错误在于A. 不应该用G90B. 不应该用G19C. 不应该用G94D. 不应该用G0212. 采用逐点比较法插补第一象限的直线时，直线起点在坐标原点处，终点坐标是(5,7)，刀具从其起点开始插补，则当加工完毕时进行的插补循环数是（）A. 10B. 11C. 12D. 1313. 数控机床主轴以800转/分转速正转时，其指令应是（）。
河南科技大学考研803机械控制工程基础2015年真题及答案
河南科技大学2015年硕士研究生入学考试试题答案及评分标准考试科目代码：803 考试科目名称：机械控制工程基础一、 （30分）填空题，每空2分1. 自动控制系统按有无反馈来分类可分为：开环和闭环。
2. 对自动控制系统的三个基本要求是稳定、准确、与快速。
3. 在零初始条件时，输出拉氏变换与输入拉氏变换之比称为线性系统（或元件）的传递函数。
4. 控制系统的时间响应，可以划分为瞬态和稳态两个过程。
5. 频率响应是系统对正弦输入的稳态响应，频率特性包括幅频和相频两种特性。
6. 系统渐近稳定的充分必要条件是闭环控制系统传递函数的___特征方程的根____都具有___负实部___。
二、 （10分）1-5. A C A B D三、 （12分）如图1所示的机械系统，求该系统的传递函数1()()/()G s X s F s 。
图1解： 2222122132112212211111()()()M x f t K x x B x x B x M x K x x B x x K x B x （4分）拉氏变换，并将参数带入得：221212(255)(35)(69)(35)s s X F s X s sX sX （4分）消去2X 后得到传递函数 1432()(35)()()217444520X s s G s F s s s s s（4分）四、 （12分）汽车主动悬挂系统控制原理图如图2所示。
r 为路面颠簸，x 为车身垂直位移。
求传递函数()/()X s R s 。
2K 2()G s 1K ()R s +++1()G s -()X s a图2解：添加辅助变量a ，则21122()()a R K X K G XaK X G （方法不限6分）消去中间变量a ，得到 21122()XRK X K G K X G（2分）整理后得到传递函数12221212()()1KG G X s R s K G K K G G（4分）五、 （12分）为了治疗哮喘，需要通过静脉输液的方式，按照一定的速度将茶碱输入体内。
河南科技大学考研真题 802数控技术09年试卷
河南科技大学2009年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：802考试科目名称：数控技术（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、单项选择题（1―20每题1分，21―25每题2分，共30分）在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的。
1、点位控制数控机床是指＿＿的数控机床。
A、仅控制刀具相对于工件的定位点坐标，不规定刀具的运动轨迹。
B、必须采用开环控制C、刀具沿各坐标轴的运动之间有确定的函数关系D、只在数控钻床中应用2、开环控制系统的驱动电机应采用＿＿。
A、直流伺服电机B、交流电机C、功率步进电机D、交流伺服电机3、闭环控制系统的位置反馈元件应＿＿。
A、装在电机轴上B、装在执行部件上C、装在传动丝杆上D、装在减速器上4、G00指令实现的是＿＿。
A、点位控制功能B、直线控制功能C、轮廓控制功能D、曲线控制功能5、G01指令在控制数控机床运动时，其运动速度由＿＿。
A、S指令指定B、F指令指定C、NC系统预先设定的参数确定D、刀具参数确定6、用于指令动作方式的准备功能的指令代码是＿＿。
A．F代码 B. G 代码 C. T代码D、M代码7、用于机床刀具编号的指令代码是＿＿。
A．F代码 B. T 代码 C. M代码D、G 代码8、逐点比较法是用＿＿来逼近曲线的。
A、圆弧线B、直线C、渐开线D、折线9、逐点比较法逼近直线或圆弧时，其逼近误差＿＿。
A、不大于一个脉冲当量B、与进给速度和插补周期有关C、与切削速度有关D、与刀具直径有关10、光栅利用＿＿，使得它能得到比栅距还小的位移量。
A、摩尔条纹的作用B、倍频电路C、计算机处理数据D、网络电路11、在光栅位置检测装置中，为了辨别位移的方向和提高精度，采用了辨相及细分电子线路，这种电路还用在＿＿。
A、磁尺B、感应同步器C、脉冲发生器D、测速发电机12、在光栅位置检测装置中，信息经过辨向细分电路后，其输出信息有＿＿。
A、正旋波信号B、三角波C、尖脉冲信号D、方波13、脉冲编码盘是一种＿＿。
河南科技大学各专业历年考研试题
河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码：805考试科目名称：机械制造技术基础（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一．单项选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其代码写在答题纸上，错选或未选均无分。
每小题1分，共15分）1．在加工表面、切削刀具以及切削速度和进给量都不变的情况下所连续完成的那部分工艺过程，称为（）。
A、工位B、工序C、工步D、走刀2．在正交平面内测量的角度是（）。
A、主偏角B、刃倾角C、前角D、副偏角3．适宜于粗加工碳钢及合金钢的刀具材料是（）。
A、YT5B、YG6C、金刚石D、YG84．在下列要素中，对切削温度影响最大的是（）。
A、切削速度B、进给量C、切削深度D、切削层厚度5．中小批生产中加工7级中小孔径常用的方法是（）。
A、钻-扩B、钻-扩-铰C、钻-精镗D、钻-拉削6．加工9级齿轮的方法一般选用（）。
A、铣齿B、插齿C、剃齿D、磨齿7．在车床上车削长轴时使用反三爪和右顶尖组合定位，相当于（）支承点。
A、6个B、5个C、4个D、3个8．各种零件在全部加工完毕后，应安排（）工序。
A、抛光B、磁力探伤C、密封性试验D、检验9．在零件的粗加工阶段和半精加工阶段之间安排的热处理工序是（）。
A、淬火B、回火C、调质D、渗碳10．适合于大批生产时用钻头钻孔的钻套是（）A、固定钻套B、可换钻套C、快换钻套D、特殊钻套11．大批生产中，对于组成环数多而装配精度要求高的产品，应采用（）A、互换法B、选配法C、修配法D、调整法12．当某些加工表面的位置精度要求很高时，选择精基准时应遵循（）原则。
A、基准重合B、基准统一C、互为基准D、自为基准13．车削时刀具上与工件加工表面相对的表面是指车刀的( )。
A、前刀面B、主后刀面C、副后刀面D、基面14．毛坯制造误差属于（）。
A、常值系统误差B、变值系统误差C、系统动误差D、随机误差15．下述支承中不起定位作用的支承是（）A、固定支承B、可调支承C、辅助支承D、浮动支承二、判断题（对下述说法中正确的，请在答题纸上对应的题号后划“√”，错误的划“×”，每小题1分，共10分）1．在机床上加工零件时，主运动都是回转运动。
12河南科技大学自控原理真题12年
河南科技大学2012年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 823 考试科目名称： 自动控制原理（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、填空题（15分）1. 系统的传递函数只与其 有关，而与 无关。
2. 已知某单位负反馈系统的开环传递函数))(()()(b s a s s c s k s G +++=，则该系统是 型系统，试求该系统的稳态位置误差系数=p K ，稳态速度误差系数=v K ， 稳态加速度误差系数=a K 。
3. 当增加系统的开环放大倍数时，对系统性能的影响是： 变好， 变差。
系统的校正就是为了克服这两者的矛盾。
串连超前校正的原理是 ，串连滞后校正的原理是： 。
二、简单计算题（共22分）1.（5分）已知下列系统的开环幅相频率特性曲线分别如图1(a)、(b)所示，其中V 为积分环节数，P 为s 右半平面的开环极点数，试分别判定各系统的闭环稳定性，若系统闭环不稳定，确定其s 右半平面的闭环极点数。
(a) (b) 图12.（5分）如图2所示有源网络（其中运算放大器为理想放大器），假定在零初始条件下，试求该系统的传递函数)(/)(s U s U r c 。
图23.（6分）用z 变换法解如下差分方程1)1(,0)0(,0)(2)1(3)2(===++++c c k c k c k c4.（6分）试确定使下列系统状态完全能观测的a 和b 的关系式。
x b a x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=01 []x y 11-= 三、（15分）已知系统的结构图如图3所示图31. 画出系统的信号流图；2. 用梅森增益公式求出该系统的传递函数)(/)(s R s C 。
四、（15分）已知某系统结构图如图4所示，要求系统在21)(t t r +=作用时，稳态误差5.0<ss e ，试确定满足要求的K 值范围。
图4五、（15分）已知某系统结构图如图5所示。
1. 试绘制*K 从∞→0变化时的闭环根轨迹图（要求写出主要绘图过程）；2. 要使系统的一对闭环复极点实部为1-，试确定满足条件的根轨迹增益*K 值以及相应闭环极点的坐标。
河南科技大学自动控制原理试卷
河南科技大学2010年硕士研究生入学考试试题考试科目代码： 823 考试科目名称： 自动控制原理（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）一、（15分）控制系统的结构图如图1所示，求系统的传递函数()()c r U s U s 。
图1二、（20分）已知某单位负反馈的二阶系统，其开环传递函数为2()(2)nn G s s s ωςω=+。
用实验法获得其零初始状态下的单位阶跃响应曲线如图2所示，时间单位为s 。
c 图21、求传递函数中的参量ς及n ω；2、求出其闭环传递函数；3、求系统在单位斜坡输入下的稳态误差；4、当系统输入sin10t 的正弦信号时，求该闭环系统的稳态输出。
三、（20分）已知单位负反馈控制系统开环传递函数为)3)(2()(++=s s s Ks G 。
1、写出系统的根轨迹方程；2、画出K 从0→∞变化时，闭环系统的根轨迹图；3、确定使系统稳定的K 的取值范围；4、确定系统临界阻尼时的K 值；5、试述用根轨迹法分析系统性能的依据是什么？四、（15分）具有某单位负反馈的伺服系统的开环传递函数为1212()(0,0,0)(1)(1)KG s K T T s T s T s =>>>++。
1、绘制系统的开环幅相频率特性（奈奎斯特图）；2、根据奈奎斯特稳定判据分析系统的开环增益K 值变化对系统稳定性的影响；3、确定当110s T ，20.05s T ，10K 时系统的相角裕度γ和幅值裕度h 。
五、（15分）某最小相位系统开环对数幅频渐近特性如图3所示。
图31、写出系统的开环传递函数；2、求开环截止频率c ω。
六、（20分）已知离散控制系统如图4所示，采样周期1s T。
图41、求系统的开环脉冲传递函数；2、求系统的闭环脉冲传递函数；3、判别系统的稳定性；4、求静态误差系数,p v K K 和a K ，并确定单位阶跃输入时系统的稳态误差；5、简述离散控制系统的脉冲传递函数的定义。
- 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)。
河南科技大学
2011年硕士研究生入学考试试题
考试科目代码： 803 考试科目名称： 机械控制工程基础
（如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算）
一、单项选择题（在每小题的四个被选答案中，选出一个正确的答案，并将其答案按顺序写在答题纸上，每小题2分，共40分）
1. 开环控制系统是指○对系统没有控制作用。
A. 系统输入量
B. 系统输出量
C. 系统的传递函数
D. 系统的干扰 2．图1所示函数的拉氏变换为○
A ．
21(1)s a e s ττ-- B ．2
1(1)s
e a s ττ-- C ．1(1)s e s s ττ-- D. 21
(1)s a e s
ττ- 3. 已知2233()(54)
s s F s s s s ++=++ ，其原函数的终值=∞→t t f )(○
A. ∞
B. 0
C. 0.75
D. 3
4．一阶系统时间常数T 的意义是○
A ．单位阶跃响应达到稳态值的63.2%所需要的时间
B ．单位阶跃响应以初速度等速上升所需时间
C ．单位阶跃响应达到稳态值所需要的时间
D ．单位阶跃响应以初速度等速上升到稳态值的63.2%所需要的时间 5. 某一系统的稳态加速度偏差为一常数, 则此系统是○系统。
A ．0型系统 B. 有一积分环节的 C. Ⅱ型系统 D. 没有积分环节的
6.已知函数2()sin 2t f t e t -=,其拉氏变换()F s 为○。
A ．
2224s e s -+ B ．22(2)4s ++ C ．2
(2)4
s s ++ D . 2224s
e s + 7. 一阶系统的传递函数为3
51
s +，其单位阶跃响应为○。
A ．5
1t e
--； B.5
33t e
-
-； C. 3
55t e
-
- ； D. 3
3t e
-
-
8. 二阶欠阻尼系统的性能指标：上升时间、峰值时间和调整时间，反映了系统的○ A ． 稳定性 B. 快速响应性 C. 精度 D. 相对稳定性
9. 二阶系统的传递函数为23
()4100
G s s s =
++，其无阻尼自然频率n ω是○。
A. 10
B. 5
C. 2.5
D. 25
10．已知系统频率特性为
151
jw +，当输入为()2sin 2i x t t =时，系统的稳态输出为○。
A.12sin(25)t tg ω-+
15)t tg ω-+ C.12sin(25)t tg ω--
110)t tg --
11. 系统幅值穿越（剪切）频率c ω的增大意味着系统○
A ．相对稳定性提高
B .稳态精度提高 C. 过渡过程缩短
D. 抗干扰能力提高
12. Nyguist 图如图2所示，对应该图的传递函数为○ A.
11Ts + B. 1K Ts + C. 12(1)(1)
K
T s T s ++ D. (1)K Ts + 13. 若保持二阶系统的ζ不变，提高n ω，则可以○。
A. 减少上升时间和峰值时间
B. 提高上升时间和峰值时间
C. 提高上升时间和调整时间
D. 减少超调量 14．单位反馈系统的开环传递函数)
2)(1()(++=
s s s K
s G ，当K 增大，对系统性能的影响是○
A. 稳定性降低
B. 频宽降低
C. 阶跃输入误差增大
D. 阶跃输入误差减小 15. 串联相位滞后校正通常用于○ A ．提高系统的快速性 B . 提高系统的稳态精度 C ．减小系统的阻尼 D. 减小系统的固有频率 16. 所谓校正，是指○
A ．加入PID 校正器 B. 在系统中增加新的环节或调整某些参数 C. 使系统稳定 D. 使用劳斯判据。
17. 测出某二阶系统的单位阶跃响应如图3所示，则该系统的超调量和峰值时间依次约为○ A ．10%，2.0s B. 20%, 2.0s C ．10%，4.0s D. 20%, 4.0s
A. B.C. D.
图4
18. 若有四个系统均为最小相位系统，它们的开环Nyquist 图如图4所示，则不稳定的是○。
19. 对欠阻尼系统，为提高系统相对稳定性，可○。
A. 增加系统固有频率
B.减小系统固有频率
C. 增加阻尼
D.减小阻尼
20. 符合最小相位系统定义的是○。
A ．
1(2)(3)s s s -++ B ．1(2)(3)s s s +++ C ．1(2)(3)s s s +-+ D. 1
(2)(3)
s s s ++-
二．（20分）根据图5所示系统结构图，简化该方块图 （1） 求出系统开环传递函数；（2）求出系统闭环传递函数；（3）求出系统误差传递函数。
图5
三．（20分）控制系统结构图如图6所示。
当()1()r t t =，()1()n t t =-时，求 (1)系统在()r t 单独作用下的稳态误差； (2)系统在()n t 单独作用下的稳态误差; (3)系统在()r t 、()n t 两者共同作用时的稳态误差。
误差定义：()()()e t r t
c t =-。
图6
四．（12分）如图7所示的机械系统，B 为阻尼系数，K 为弹簧系数，m 为质量，f(t)为输入力，y(t)为输出位移； 1. 建立该系统的运动微分方程. 2. 求该系统的传递函数()
()
Y s F s . 图7
五. (14分) 单位阶跃输入情况下测得某伺服机构的响应为6010()10.2 1.2t
t y t e
e --=+-，
1. 求出系统的闭环传递函数；
2. 写出系统的阻尼比ξ和无阻尼自然频率n ω
六．
（12分）通过实验得知一单位负反馈系统的开环对数幅频特性如图8所示（最小相位系统）。
（1）写出最小相位系统的开环传递函数；（8分） （2）写出系统的闭环传递函数；（4分）
图8
七．（20分）已知单位负反馈系统的开环传递函数为10(0.021)
()(0.21)
s G s s s +=
+。
（1）说明该开环传递函数包含哪些典型环节？（4分）
（2）在答题纸上按照图9所给比例，绘制系统的开环Bode 图（幅频图用渐近线表示即可，但必须注明各转角频率、各直线的斜率；相频图不要求精确）。
（8分） （3）在图中标示出剪切频率c ω和相位裕量γ。
并分析系统稳定性。
（8分）
图9 八．（12分）某单位负反馈系统的开环传递函数为：
2()(209)
K
G s s s s =
++
试求： （1）求系统闭环特征方程。
(4分)
（2）确定使系统稳定的K 值范围。
(8分)。