中国计量学院自动控制原理2007年考研专业课初试真题

《电子技术基础》试卷 第1 页 共6页uoC 0.1µ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：808 考试科目名称：电子技术基础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、简答题（每小题6分，共30分）。

1. 电路如图1(a)所示，设二极管导通电压降0.7D U V =。

输入电压I u 的波形如图1(b)所示，试画出输出电压o u 的波形（3分）2. 电路如图2所示，回答下列问题： （1）电路的名称是什么？（2分） （2）如果输出端看不到波形，调整（2分）（3）求电路的振荡器频率。

（2分）()a s(b)《电子技术基础》试卷 第2 页 共6页Ou 3. 在PNP 三极管组成的基本共射放大电路中，输入i u 为正弦波，输出波形如图3 所示，问波形出现什么失真？（3分）怎样改善波形失真？（3分）4. 某OCL 互补对称电路如图4所示，已知三极管T 1、T 2的饱和压降为1V CES U =， V V CC 18=，8L R =Ω。

（1）负载电阻L R 的静态电流有多大？（2分） （2）212R D D 、、起什么作用?（2分） （3）最大不失真输出功率max O P。

（2分）5.说明图5中CMOS 门电路的输出1Y 、2Y及3Y是高电平、还是低电平。

（各2分）s《电子技术基础》试卷 第3 页 共6页u o _二、（14分）理想运放电路如图6所示，312110,1,0.10.3f I I R R C ms u V u V R ====和均为直流输入电压，在0t =时加入。

1. 指出A 1、A 2、A 3、A 4各组成什么电路；（4分）2. 求u o1，u o2，u o3；（6分）3. 若0t=时电容C 的初始电压u C (0)=0，问需经多久时间使u o4=9.2V ？（4分）三、（16分）放大电路如图7所示，晶体管的30=β，200bb r ′=Ω，V U BEQ 7.0=,V V CC 12=，Ω=k R b 5.71,Ω=k R b 5.22,Ω=k R e 1,Ω==k R R L c 2。

《自动控制原理1》试卷 第1 页 共3页
中国计量大学
2018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）某系统结构图如图1所示，R(s)为输入，N(s)为扰动，C(s)为输出。

试要求：
1. 画出系统的信号流图；（5分）
2. 用梅逊公式求出其传递函数)()(s R s C ；（5分）
3. 说明在什么条件下，输出C(s)不受扰动N(s)的影响。

（5分）
图1
二、（15分）有一位置随动系统，其结构如图2所示，其中K=4，T=1。

图2
试求：
1. 该系统的无阻尼振荡频率n w 及阻尼比ς；（4分）
2. 系统的超调量%σ、调节时间s t （误差为%5±）、上升时间r t ；（6分）
3. 如果要求22=ς，在不改变时间常数T 的情况下，应怎样改变系统的开环放大系数K 。

（5分）。

全国2007年1月高等教育自学考试自动控制理论（二）试题课程代码：02306一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1．单位抛物线输入函数r(t)的数学表达式是r(t)＝（ ）A ．at 2B ．21Rt 2C ．t 2D ．21t 22．当二阶系统特征方程的根为具有负实部的复数根时，系统的阻尼比为（ ）A ．ζ<0B ．ζ＝0C ．0<ζ<1D ．ζ≥13．已知单位反馈控制系统在阶跃函数作用下，稳态误差e ss 为常数，则此系统为（ ）A ．0型系统B ．I 型系统C ．Ⅱ型系统D ．Ⅲ型系统4．设某环节的传递函数为G(s)＝121+s ，当ω＝0.5rad ／s 时，其频率特性相位移θ(0.5)=（ ）A ．－4πB ．－6πC ．6πD ．4π5．超前校正装置的最大超前相角可趋近（ ）A ．－90°B ．－45°C ．45°D ．90°6．单位阶跃函数的拉氏变换是（ ）A ．31sB ．21sC ．s 1D ．17．比例微分控制器中，微分时间常数越大，则系统的（ ）A ．动态偏差越小B ．动态偏差越大C ．振荡越小D ．过渡过程缩短8．同一系统，不同输入信号和输出信号之间传递函数的特征方程（ ）A ．相同B ．不同C ．不存在D ．不定9．2型系统对数幅频特性的低频段渐近线斜率为（ ）A ．－60dB ／decB ．－40dB ／decC ．－20dB ／decD ．0dB ／dec10．已知某单位负反馈系统的开环传递函数为G(s)＝)1(24+s s ，则相位裕量γ的值为（ ） A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°11．设开环传递函数为G(s)H(s)＝)3)(2()1(+++s s s s k ，其根轨迹渐近线与实轴的交点为（ ） A ．0B ．－1C ．－2D ．－312．在串联校正中，校正装置通常（ ）A ．串联在前向通道的高能量段B ．串联在前向通道的低能量段C ．串联在反馈通道的高能量段D ．串联在反馈通道的低能量段13．设某闭环传递函数为11.010)()(+=s s R s Y ，则其频带宽度为（ ） A ．0～10rad ／sB ．0～5rad ／sC ．0～1rad ／sD ．0～0.1rad ／s14．若一系统的特征方程式为(s+1)2(s －2)2+3＝0，则此系统是（ ）A ．稳定的B ．临界稳定的C ．不稳定的D ．条件稳定的15．设系统的状态空间描述为x ＝u x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡--112110，y ＝[0 1]x ，则该系统为（ ） A ．状态可控且可观测B ．状态可控但不可观测C ．状态不可控且不可观测D ．状态不可控但可观测二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）请在每小题的空格中填上正确答案。

浙江大学自动控制原理2007-2009年真题精讲及答题技巧历年试题精讲及答题技巧通过真题的学习和掌握，可以帮助学生把握考试重点。

每年的考点在历年试题中几乎都有重复率，因此，通过对历年真题的把握，可以掌握今年考试的重点。

另外，可以通过对历年真题的学习，把握出题者的思路及方法。

每种考试都有自己的一种固定的模式和结构，而这种模式和结构很难用语言来表述。

而通过认真揣摩历年真题，可以找到这种感觉。

因此，第三部分就真题进行详细的剖析，以便考生掌握命题规律、知悉命题的重点、难点、高频考点，帮助考生迅速搭建该学科考试的侧重点和命题规则。

4.1 真题剖析4.1.1 2007年真题【点评】本年份真题包括以下两种题型：判断题，总计10分；计算题，总计140分；和往年考试题目对比，题型变化很小，其中，题型变化最大的是判断题的出现。

【题目】1【解题】【分析】本题考查控制系统的微分方程描述、以及传递函数的转化。

要求大家会分析常用的物理规律和化学规律以及拉氏变换。

一般常用的模型为电路模型、弹簧模型以及转动模型等。

对于三种模型书上均有例题，大家应仔细理解。

本题考查转动模型，比较少见，要求掌握利用转矩方程构造微分方程。

【题目】2求系统输出y(s)的表达式。

【解题】移动点相加，N2(s)前移，N3(s)前移越过H1、G1得：【分析】本题考查通过结构图的变换列写传递函数。

要求大家掌握书中提供的常用的结构图简化的规则，会进行结构图的等效变换，特别是前移后移的等效变换。

关键点即遵循等效原则。

本题涉及到4个输入，等效变换后还要利用叠加定理。

【题目】3单位负反馈系统的开环传递函数其中K>0, T>0。

试求：（1）闭环系统稳定，K和T应满足的条件；在K-T直角坐标系中画出该系统稳定的区域。

（2）若闭环系统处于临界稳定，且振动频率w=1rad/s。

求K和T的值。

（3）若系统的输入为单位阶跃，分析闭环系统的稳态误差。

解：（1）系统的特征方程为：Routh判据得，系统稳定：由K-T描点，得到曲线：【分析】本题主要考察线性系统稳定性的分析及稳态误差的计算。

求传递函数及对角形1. 已知系统方程为求系统传递函数矩阵（设系统初始松弛）。

解:由题意,有:2,系统齐次状态方程为要求将矩阵化为对角形。

解：由题意，矩阵A的特征方程为：错误！未找到引用源。

所以特征值为错误！未找到引用源。

所以：[错误！未找到引用源。

得到错误！未找到引用源。

=0 ,错误！未找到引用源。

,错误！未找到引用源。

,选取错误！未找到引用源。

则当错误！未找到引用源。

所以错误！未找到引用源。

则 错误！未找到引用源。

所以：错误！未找到引用源。

极点配置及观测器设计1. 系统状态方程为 u x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=211112采用状态反馈，使状态反馈系统具有-1，-2特征值。

要求计算状态反馈矩阵，画出状态图。

解：[][]()()()()()()010101010101201012K k k 21211k k 121211221det det 1221235332K K K K k k A bK k k s k k s sI A bK k s k s k k s k k s s s s s k =--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-=-=⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎣⎦-+-⎡⎤∆=--=⎡⎤⎢⎥⎣⎦++-⎣⎦=++-+-+∆*=++∆∆*设反馈矩阵为则状态反馈系统的特征多项式希望的状态反馈系统特征式为由于和的同次幂系数应相等，得到[]0101012335324, 1.41.k k k k k K +-=-+====，，即得：即状态反馈系统的状态图如下：2. 系统方程为122201101011x x u ---⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, []110y x = 要求设计具有特征值为-1，-2，-3的同维状态观测器。

2⎰⎰1 -11 4解:()1检验系统的能观测性[]()()()[][][]2202112122142110,0111121012211101313,050122211001101011110C A C rankQ rank CA rank n CA s y s g s C sI A b s u s s s ------⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==-=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥----⎣⎦⎣⎦⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==---==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦+⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥==-=+-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-+⎣⎦⎣⎦+=故该系统能观测。

2007—2008学年第1学期《自动控制原理》试卷专业班级姓名学号开课系室自动化系考试日期注意：答案写在背面或草稿页上均无效。

一、填空题（15分，每空0.5分）1、自动控制系统是指为了实现某种控制目的，将（被控对象）和（控制装置）按照一定的方式连接起来组成的有机整体。

2、自动控制系统的基本控制方式包括（开环控制）、（闭环控制）和（复合控制）。

3、线性连续定常系统按照输入量的变化规律不同可以划分为（恒值控制系统）、（随动控制系统）和程序控制系统。

4、自动控制系统的基本要求包括（稳定性）、（快速性）和（准确性）。

5、根据线性系统的（叠加）特性，当两个外作用同时加于系统所产生的总输出，等于各个外作用单独作用时分别产生的输出之和；为了简化研究工作，对控制系统的研究时其输入作用常取单位信号，这是利用线性系统（齐次）特性。

6、关于系统传递函数的零点和极点对输出的影响而言，（极点）决定了描述系统自由模态，（零点）只影响各模态响应所占的比重系数，因而也影响响应曲线的形状。

7、二阶系统的单位阶跃响应，其输出响应的超调量只与（阻尼比ζ）有关，而与ω）无关。

（自然振荡频率n8、控制系统的根轨迹是关于（实轴）对称的，根轨迹曲线起始于（开环极点），终止于（闭环零点）。

9、系统的幅相特性曲线，是关于（实轴）对称的，故一般只绘制ω从0变化到∞的幅相曲线；系统对数频率特性曲线的横坐标是按照（logω）的线性刻度划分的，其1个单位长度对应频率变化（10）倍。

10、常用的系统校正方式包括（串联校正）、（并联校正）和（复合校正）。

11、计算机离散控制系统的分析设计采用的主要数学模型是（Z脉冲传递函数），采样功能是由其内部的（A/D和D/A转换器）完成的；12、非线性控制系统的主要分析方法包括（线性化）、（相平面）和（描述函数法）。

二、（10分）一个控制系统结构如图，求传递函数)()(s R s C解：采用梅逊公式计算 有3个回路，111H G L -=，222H G L -=，333H G L -= 【得2分】其中，31,L L 两个回路不相交，有313131H H G G L L = 【得1分】 所有，特征式为3131332211313211)(1H H G G H G H G H G L L L L L ++++=+++-=∆ 【得2分】 前向通道只有一个，且与三个回路都相交1,13211=∆=G G G P 【得2分】 所以，传递函数为3131332211321111)()(H H G G H G H G H G G G G P s R s C ++++=∆∆= 【得3分】三、（15分）单位负反馈系统的开环传递函数为：)125.0)(11.0()(++=s s s Ks G K ，试利用劳斯判据确定使系统闭环稳定的K 的取值范围。