自动控制原理2015年南京航空航天大学硕士研究生考试真题

南京航空航天大学2016年硕士研究生招生考试初试试题（A 卷）科目代码: 920科目名称:自动控制原理(专业学位)满分: 150分注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！本试卷共10大题，满分150分一、(本题15分) 某系统由下列微分方程组描述1122113224334()()()()()()()()()()()()()()()x t k r t x t x t xt x t x t x t k r t c t x t k x t c t ct x t =−=+=+−=−=&& 式中123,,k k k 均为常量，()r t 为输入，()c t 为输出，画出系统的结构图，并求传递函数()/()C s R s 。

二、(本题15分) 已知系统的结构图如图1所示，观测t t r ωsin )(=的系统响应，发现当3=ω时系统输出)(t c 幅值最大，要求：1. 试确定K 值，并写出系统的闭环传递函数；2. 求单位阶跃响应的超调量%σ、调节时间S t ，并概略绘出单位阶跃响应曲线；3. 若t t r 8.11)(+=，求系统的稳态误差ss e 。

(2)Ks s +()R s −()C s 图1三、(本题15分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为2)3()(+=s s Ks G ，请问K 为何值时系统的单位阶跃响应无超调，且在单位斜坡输入下的稳态误差25.2≤ss e 。

四、(本题15分) 单位负反馈系统的开环传递函数为]1)3)[(1()(2++−=s s Ks G1. 绘制系统的闭环根轨迹（∞~0：K ），并求出分离点处的闭环传递函数；2. 确定系统稳定的K 值范围；3. 确定系统闭环极点全部为实数且系统能正常工作时K 值范围。

五、(本题15分) 设一单位负反馈系统的开环传递函数为)11.0(100)(01.0+=−s s e s G s，现有三种串联最小相位校正装置，它们的伯德(Bode)图如图2中的（a ）、（b ）、（c ）所示。

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2015考研中国民航大学航空自动化学院考研真题参考书复试分数线院系所（代码）专业研究方向（代码）招生人数考试科目备注2/11【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌官方网站： 2航空自动化学院(02)081100控制科学与工程(01)控制理论与控制工程08110155①101政治②201英语一③301数学一④801自动控制原理或802电子技术基础801自动控制原理：现代控制理论基础（40分）、经典控制论（110分）。

802电子技术基础：模拟电子技术（75分）、数字电子技术（75分）。

复试科目：自动控制原理或电子技术基础或微机原理，不得与初始科目相同。

同等学力考生加试科目：自动控制原理、电子技术基础、微机原理，三选二，不得与初试科目相同。

(02)检测技术与自动化装置081102(03)模式识别与智能系统081104(04)导航、制导与控制081105080200机械工程(01)机械电子工程08020211①101政治②201英语一③301数学一④801自动控制原理或802电子技术基础或806材料力学或808理论力学或810机械设计（以上5选1）复试科目：材料力学、理论力学、机械设计，任选其一，不得与初试考试科目相同，同等学力考生加试科目：自动控制原理、机械设计、电子技术基础，三选二，不得与初试科目相同(02)机械设计及理论0802033/11【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌官方网站： 3082304载运工具运用工程(01)航空载运工具特种支持设备技术(02)航空载运工具训练模拟仿真技术(03)航空载运工具故障诊断技术5①101政治②201英语一③301数学一④801自动控制原理或802电子技术基础复试科目：材料力学、理论力学、机械设计，任选其一，不得与初试考试科目相同，同等学力考生加试科目：自动控制原理、机械设计、电子技术基础，三选二，不得与初试科目相同085210控制工程(专业学位)(01)机务控制工程(02)机场控制工程(03)飞行器导航与控制工程26①101政治②204英语二③302数学二④801自动控制原理或802电子技术基础与081100控制科学与工程相同4/11【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌官方网站： 4考研政治每年平均分在4，50分，不是很高，政治取得高分除了靠记忆力还要有一定的技巧，今天我就考研政治中的一些答题技巧，来和同学们分享一下。

南京航空航天大学2015年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:876满分:150 分科目名称:核辐射物理学注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一、试简述下列物理概念（每题6分，共30分）1、放射性活度2、内转换电子3、级联γ辐射的角关联4、核反应微分截面5、镜像核二、简要回答下列问题（每题8分，共40分）1、α、β、γ 射线本质分别是什么？在α衰变或β衰变中，如果原子核放出一个α粒子或者β粒子原子核将怎样变化？2、什么是穆斯堡尔效应？为何同一个核的γ共振吸收很难观测到？3、壳层模型之所以成立的主要依据有哪些？它的基本思想是什么？并举两个用壳层模型解释实验现象较成功的例子。

4、产生人工放射性核素的主要途径，不同途径产生的放射性核素的衰变类型是什么？5、 地壳中存在的主要天然放射系是哪几个？ 放射系有何特点？三、Bi21183衰变至Tl20781，有两组α粒子，其能量分别为6621keV，6274keV。

前者相应是母核衰变至子核基态，后者为衰变至激发态。

试求子核Tl20781激发态的能量。

（本题20分）四、对于Ca Sc s 422068.04221−−→−，查表得3.310),(=m E Z f ，并已知子核的能级特性为+O 。

试判断母核的能级特性。

（本题20分）五、质子轰击7Li 靶，当质子的能量为0.44, 1.06, 2.22 和3.0MeV 时，观测到共振。

已知质子和7Li 的结合能为17.21MeV ，试求所形成的复合核能级的激发能。

（本题20分）六、95Zr 的衰变纲图如下图，试根据β衰变和γ跃迁的选择定则判断每一β衰变的衰变级次和每一γ跃迁的跃迁类型。

（本题20分）。

πA 动的振幅 A 和频率ω 以及 c(t) 的表达式。
r(t) = 0
K M
4
c(t)
s(s2 +2s +4)
图6 科目代码：820 科目名称：自动控制原理 第 3 页 共 4 页
梦想不会辜负每一个努力的人
九．(本题 15 分) 已知系统的状态空间表达式为
x
=
⎡0 ⎢⎣1
2⎤ 1⎥⎦
x
+
⎡1⎤ ⎢⎣1⎥⎦
六．(本题 15 分) 已知某系统结构图如图 4 所示，K > 0 ，输入 r(t) = Acos 3t 时，从示 波器中观测到输入、输出的幅值相等，相位差为 90o。
1．确定参数 a，K ； 2．若输入 r(t) = 3cosωt ,确定 ω 为何值时，稳态输出 c(t) 的幅值最大，并求出此 最大幅值。
一．(本题 15 分) 某系统结构图如图 1 所示，求在 R(s)和 N(s)作用下，系统输出 C(s) 的表达式。
图1
二．(本题15分) 某控制系统结构图如图2所示，当扰动 n(t) = 0 ，输入 r(t) = 1(t) 时，系
统超调量σ % = 20% ，调节时间 ts = 1 秒（取 ∆ = 5% ）。 1. 试确定结构参数 K 和T 的值； 2. 当 r(t) = t ， n(t) = 1(t) 时，求系统的稳态误差。
图3
五．(本题 15 分) 某单位负反馈系统的开环传递函数为
G(s) =
200
s(s + 1)(s + 100)
设计一校正网络，使校正后的系统超调量σ % 为原系统的 50%（允许误差 ± 5% ）。并
计算校正前后系统的调节时间。 [ 提示：高阶系统频域性能指标与时域性能指标的关系为：

2015江苏南京航空航天大学普通物理考研真题一、填空题（每题 5 分，共 80 分）1. 一物体质量为 m，从地球表面高度为 H 处由静止下落，受空气的阻力（k 为大于零的常数），则物体落到地面瞬间的速率（1）。

（设重力加速度 g为已知）2. 一双原子分子的势能函数为，其中 r 为两原子间的距离，则分子势能的极小值为（2）。

3.在半径为 R、质量为 M 的静止水平圆盘的边缘上，站一质量为 m 的人。

圆盘可无摩擦地绕通过圆盘中心的竖直轴转动。

当这人开始沿着与圆盘边缘以相对于圆盘的速度为υ′匀速走动时，则圆盘相对地面旋转的角速度为（3）。

（圆盘对中心竖直轴的转动惯量）4. 如图所示，一质点沿水平方向作谐振动，在一个周期内相继通过 A、B 两点历时2s ，并具有相同的速度；再经过2s后，质点又从另一方向通过 B 点，则质点的周期是（4）。

5. 若 f(υ)为处于平衡状态下理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数，则由此函数表示的速率在υ1~υ2区间的所有气体分子的方均根速率为（5）。

6. 1 mol 氦气（视为刚性分子理想气体），经历一过程方程为（a 为常量）的热力学过程，与此过程对应的摩尔热容为（6）。

(设普适气体常量 R 为已知）7. 如图所示，真空中有半径为 R 的均匀带电半圆环细线，电荷线密度为λ，环心处有电量为 q 的点电荷，两者共面，则两带电体间相互作用的电场力大小为 F＝（7）。

（设真空电容率ε0 为已知）8. 如图所示，真空中有一很大的均匀带电平板铅直放置，一小球质量为 m，带电量为 q，由细线悬挂在平板一侧，由于平板与小球间有电场力作用，小球悬线与平板间的夹角为θ，求平板上的电荷面密度（8）。

（设重力加速度 g、真空电容率ε0 为已知）9. 如图所示，有一接地导体球，半径为 R，距球心为 d 处有一点电荷 Q。

则导体球面上的感应电荷的电量是（9）。

10．一半径为 R1的金属球带有正电荷Q ，球外包围着一层同心的相对电容率（相对介电常数）为 r ε的均匀电介质球壳层，其内半径为 R1，外半径为 R2 ，在电介质内有一点a 距离球心距离为，则a 点的电势为（10）。

r(t)
20
c(t)
s(0.2s +1)
Kts
图2
三. (本题 15 分) 已知某单位负反馈二阶系统，其开环极点数大于开环零点 数，在输入信号 r(t) = 1 + 2t + 3t 2 时，系统稳态误差 ess = 0.2 ，试求该系统
截止频率ωc = 10 时的相角裕度 γ 。
820 自动控制原理 第 1 页 共 4 页
1. 请概略绘制系统的开环对数频率特性曲线(波德图)，并判定使系统闭环 稳定的 K 值范围； 2. 绘制 K 从 0 → ∞ 时闭环特征根的轨迹，利用波德图中信息给出根轨迹穿 过 S 平面虚轴时的 K 和 ω 。
六. (本题 15 分) 系统结构图如图 4 所示（ K1 、 K 2 、T 均大于零） 1. 当 Gc (s) = 1时，试判断系统的稳定性； . 2. 若系统不稳定，加入校正网络 Gc (s) = τs + b ，试求此时使系统稳定τ 和 b 应满足的条件。
πA 1.分析周期运动的稳定性； 2.求出稳定周期运动的振幅 A 和频率 ω 以及 c(t) 表达式。
图6
九. (本题 15 分) 某系统的状态空间模型为 x&1(t) = −x1(t) + 5x2 (t) x&2 (t) = −6x1(t) + u(t) y(t) = x1(t)
现采用状态反馈控制策略，即 u(t) = −k1x1(t) − k2x2 (t) + r(t) ，其中 k1,k2 为实常数，
N (s)
R(s)
C(s)
G1 ( s )
G2 (s)
图1
二. (本题 15 分) 某系统的结构图如图 2 所示，要求： 1. Kt = 0 时，求系统在单位阶跃输入信号作用下的时域动态性能指标，超 调量σ % 和调节时间 ts （ Δ = 5% ），并概略绘出单位阶跃响应曲线 h(t) ； 2. 接上测速反馈 Kt s ，要求阻尼比ξ = 1 ，试确定 Kt 值，此时σ % = ? ，ts = ? ， 并概略绘出单位阶跃响应曲线。

南京航空航天大学2015年硕士研究生入学考试初试试题（A卷）科目代码:630满分:150 分科目名称:物理化学注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！一.填空题（60分）（共60个空格，每个空格1分，共60分）1.当气体的压力比较小时，可忽略和，此时，该气体可视为理想气体。

2.由于 的存在，范德华气体对器壁产生的压力 理想气体对器壁产生的压力。

3.通常所说的系统是指 系统，而在 系统中发生的任何过程，其△U =0。

4.由于△U = ，△H = ，因此，我们很容易理解盖斯定律：在恒容或恒压条件下，一个给定的化学反应的反应热，只取决于过程的始态和末态，与过程经过的具体途径无关。

5.系统膨胀或被压缩时，可逆过程的功（代数值）总是 不可逆过程的功（代数值）。

这就意味着，系统膨胀时，在可逆过程中系统对环境所做的功（绝对值）_________不可逆过程中做的功（绝对值）。

6.在隔离系统中发生反应2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) + 6H2O(g)，使得系统的温度升高，压力增大，则该系统的△U _______ 0，△H _______ 0。

7.在恒温、恒压、非体积功为零条件下的系统中发生反应：2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) +6H2O(g)，此过程的△U _______ 0，△H _______ 0。

8.在绝热、恒容、非体积功为零条件下的系统中发生反应：2C2H6(g) + 7O2(g) = 4CO2(g) +6H2O(g)，此过程的△ H _______ 0，△S _______ 0。

9.根据热机能流图，热泵型空调在冬季制热时，向室内输送的热量（能量值）可大于其耗电量（能量值），这并不违反能量守恒定律，此热量来自于_______ 和 _______ 。

10.已知水在10℃时的饱和蒸汽压为1228Pa，若在10℃、1228Pa时，一定量的水缓慢蒸发为水蒸气，则此过程的△S _______ 0，△G _______ 0。

Rs
G1 H1
G4 G2
Y s
G3
H2 N s
图1
二（本题 15 分）控制系统如图 2 所示，其中 K1 、 K 2 为正的常数， 为非负常数，试 分析：
1. 值对系统稳定性的影响； 2. 值对系统单位阶跃响应动态性能的影响； 3. 值对系统单位斜坡响应稳态性能的影响。
R(s) E(s) K1
R(s)
C(s)
as 1
G(s)
图6 七、（本题 15 分）一离散系统如图 7 所示，采用单速同步采样方式工作，其中T 0.4 秒， 试分析:
1. 求控制器的脉冲传递函数表达式 G c (z) ； 2. 判断使系统稳定的 K 值范围； 3. 若 K 2.5 ，求在单位阶跃输入时，系统的稳态误差 e* () 。
南京航空航天大学
科目代码: 科目名称:
2018 年硕士研究生入学考试初试试题（ A 卷 ）
920 自动控制原理(专业学位)
满分: 150 分
注意: ①认真阅读答题纸上的注意事项；②所有答案必须写在答题纸上，写在本试题纸或草稿纸上均无
效；③本试题纸须随答题纸一起装入试题袋中交回！
本试卷共 10 大题，满分 150 分 一、（本题 15 分）已知某系统结构如图 1 所示，求Y (s) 的表达式。
的输出信号 c 的自振振幅和频率，分别画出信号 c、x、y 的稳态波形。
r0 x
1
y
5
c
0
s(s 2)2
1
2
图8
九、（本题 15 分）已知系统的状态空间表达式为
x
0 2
2 0
x
0 2
u
y 1 0 x
1. 分析该系统的能控性和能观性； 2. 设采样周期为T ，求离散化后系统的状态空间表达式； 3. 试求当离散化后系统能控能观时 T 的取值范围。

2015江苏南京航空航天大学材料科学基础考研真题一、(15 分)下图为 fcc 点阵 Cu 晶体 X 射线衍射图，图中三条峰对应的 2值分别为，已知 Cu 的晶格常数为3.615Å；布拉格公式：，其中波长λ=1.5406 Å，d 为晶面间距。

（1）三条峰对应的晶面(一般为低指数面)分别是什么？请写出具体计算分析步骤。

（2）画出其它两种具有 fcc 点阵的典型晶体结构（fcc 结构纯金属除外），并指出其结构基元。

二、(15 分)超细晶粒的制备已成为提高材料强韧性的主要手段之一。

通过凝固的快冷（即增加过冷度）是获得细晶铸件的重要方法。

已知铜的凝固温度，溶化热，比表面能，（1）试求欲在均匀形核条件下获得半径为 2nm 晶粒所需的过冷度（2）试写出其它两种可能获得细晶的方法，并说出其理由。

三、（15 分）根据 A‐B 二元相图（下图）回答:（1）写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有两相区及三相恒温转变线（2）平衡凝固时，计算 A‐25%（wt%）合金（yy’线）凝固后初晶β相在铸锭中的相对量（3）画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图四、（10 分）下图所示的含 Pb 为 15%的 Sn-Sb-Pb 三元相图的垂直截面中，温度为 200℃的水平线上发生什么样的平衡反应？写出反应式。

在水平线的上方和下方各有几个三相区？写出每个三相区的组成相。

五、（20 分）根据材料的原子键合方式及结构特点回答下述问题:（1）高分子涂料在配置时一般采用分子量较低的化合物，涂覆完成后再进行固化处理，这样做的理由是什么？（2）硅酸盐晶体的断裂一般为脆性断裂，为什么？六、（12 分）柏氏矢量为的全位错可以在面心立方晶体的哪些{111}面上存在？若分解为 Shockley 分位错，试分别写出位错反应式；已知点阵常数 a=0.3nm，切变模量 G=7×，层错能γ=0.01J/m2，求扩展位错的宽度；层错能的高低对层错的形成、扩展位错的宽度和扩展位错运动有何影响？层错能对金属材料冷、热加工行为的影响如何？七、（12 分）由于钼丝的强度和韧性都比较好，不易断丝，价格低廉，被广泛用于快走丝电火花线切割领域，钼丝的常用直径为∅0.20~0.25mm。